[实用新型]长冲程均平衡抽油机

说明书

本实用新型提供了一种新的机械采油设备。

目前，机械采油设备常用的有有杆采油和无杆采油设备，有杆采油设备是用得最多的一种，有杆采油设备主要有游梁式油油机和链条油油机。这两种抽油机都各有不足之处：游梁式油油机平衡达不到最佳效果，且扭矩大，冲程小，用钢量大；链条油油机平衡效果好，但气平衡系统和机械换向系统复杂，成本高，易出故障。

针对以上问题，本实用新型提出了一种新型的长冲程均平衡油油机，旨在提高抽油机的平衡效果和效率，增大抽油机的冲程以提高排液量。

本实用新型的目的是这样实现的：主要组成部分有电机、起动电阻箱、减速器、制动器、滚筒、平衡重、井架、舵轮、缓冲器和控制系统。电机与减速器用联轴器连接，联轴器中间夹制动器的制动盘，减速器与滚筒之间用联轴器连接，滚筒正向绕钢丝绳胶带通过舵轮与光杆连接，滚筒反向绕钢丝绳胶带通过小舵轮与平衡重连接，滚筒的另一端装有与滚筒同轴的齿轮，齿轮上装有监测传感器，控制信号取自该监测齿轮。电机、起动电阻箱、制动器、监测传感器均与控制系统电连接，受控制系统控制。平衡重是一个铁箱，内部由比重较大的砂、石、水泥等非金属材料充填，重量可以调节。

由于平衡重的重量可以调节，从而能保证电机在上下冲程中负载均衡，故此种抽油机称为均平衡抽油机。

下面结合附图详细描述本实用新型的具体工作过程。

图1是本实用新型所提出的长冲程均平衡抽油机的原理图。

图2是本实用新型所提出的长冲程均平衡抽油机的结构示意图。

图中，1－电机，2－制动器，3－减速器，4－起动电阻箱，5－监测齿轮，6－滚筒，7－大舵轮，8－钢丝绳胶带，9－控制系统，10－光杆，11－井架，12－平衡重，13－导轨，14－小舵轮，15－弹簧缓冲器，16－监测传感器，17－导轮。

该抽油机的传动过程是：

电机（1）输出端用联轴器与减速器（3）联接，联轴器中间夹制动器（2）的制动盘，减速器（3）的输出端与滚筒（6）连接，滚筒（6）上正向绕钢丝绳胶带（8）通过舵轮（7）与光杆（10）连接；滚筒（6）反向绕钢丝绳胶带（8’）通过装在井架（11）上的小舵轮（14）与平衡重（12）连接，平衡重（12）沿导轨（13）作上下运动；滚筒（6）的另一端装同轴监测齿轮（5），齿轮（5）上装监测传感器（16）。

控制系统（9）与电机（1）、制动器（2）、起动电阻箱（4）、监测传感器（5）电连接；起动电阻箱（4）与电机（1）之间也是电连接。控制系统（6）是以单片机为核心的微机控制系统，控制信号取自检测齿轮（5），用双向可控硅来控制电机换向及启动电阻的切换。

平衡重（12）是一个铁箱子，在箱子四周装有导轮，箱内充填混凝土等大比重的非金属材料，在平衡重（12）的上下换向点各装一个弹簧缓冲器（15），以抵消平衡重到达最高点和最低点时的冲击，使得整个系统在运行过程中比较平稳。

平衡重的重量G取悬点最小载荷（Pmin）加上悬点最大载荷（Pmax）与最小载荷（Pmin）之差的一半，即

G＝Pmin＋（Pmax－Pmin）／2

由于平衡的均匀性，电机的功率取决于：（Pmax－Pmin）／2和光杆速度。

为补偿无功功率，提高功率因素，在电机（1）上并联电容器。

该抽油机的工作过程是：开始时平衡重（12）在最低点，光杆（10）在最高点，电机（1）串入起动电阻正向起动，平衡重（12）开始上行，光杆（10）开始下行，起动后控制系统（9）使起动电阻切除，当平衡重上行到接近最高点时，控制系统（9）指令电机（1）断电，这时平衡重（12）的重量大于抽油杆的重量（即最小载荷Pmin），但由于系统动能（惯性）的作用，平衡重（12）仍能滑行一段距离，滑行一段距离后，再与弹簧缓冲器接触，在弹簧缓冲器的作用下，平衡重平稳地停止在最高点，光杆（10）到达下死点，结束了光杆（10）的下冲程。当平衡重（12）到达最高点停止后，电机（1）串入电阻反向起动，此时光杆（10）上行，平衡重（12）下行。启动后切除起动电阻。当光杆（10）接近上死点时，控制系统（9）指令电机（1）断电。平衡重（12）滑行后在缓冲器作用下平稳停在最低点。完成光杆的上冲程。此时，电机（1）又串入电阻正向起动，开始下一个冲程。

本实用新型的特点：（1）由于平衡重（12）箱内是充填而成，故可方便地调节其重量，使电机在上下冲程中负载均衡。（2）平衡重可用混凝土等非金属替代物，节约了大量钢材。（3）采用电机换向，可选用能够适应频繁启动且启动性能好的YZR或YZ系列电机，克服了机械换向的机构复杂，成本高之不足，且较大地提高了换向效率。（4）采用微机控制系统，控制信号取自与滚筒同轴齿轮，控制精度高，可靠。（5）由于系统平衡均匀，使减速器扭矩大大减小，电机功率也减小，降低了成本，提高了效率。（6）当冲程选择18米时，井架（11）还可作修井井架用。