[实用新型]变臂型游梁式节能抽油机

说明书

本实用新型涉及一种变臂型游梁式节能抽油机。

目前，我国油田广泛使用的游梁式抽油机主要由底座、支架、动力装置、变速机构、平衡装置、游梁和驴头等部分组成。游梁式抽油机有近百年的历史，由于其结构简单，可靠耐用，且使用、维护方便，在世界各国油田占主导地位，在我国，游梁式抽油机占在用抽油机总数的90％以上；但是，游梁式抽油机也有其不可忽视的缺点，即：能耗高，增加了使用成本；载荷波动大，动力性能差，降低了某些相关部件的使用寿命；体积大，重量大，增加了制造、销售成本。为此，许多年来，国内外学者对其进行了大量地、深入细致地研究。

中国专利CN-87105369所公开的异向曲柄平衡式抽油机是在常规抽油机的基础上开发、设计出的一种节能抽油机，它保持了常规抽油机的基本结构和主要优点，并且较常规型抽油机节能10-15％，但其连杆和曲柄销轴的受力较大，整机振动大，底座寿命短。

中国专利CN-87205435所公开的异形游梁式抽油机是对常规型抽油机的改进，游梁的后臂为弧形，具有一定节能作用，但是，这种抽油机具有下述不可忽视的缺点：

1．游梁后臂结构复杂、体积庞大，不仅加工、制作精度难以保证，而且现场安装也非常困难。

2．游梁后臂与柔性传动件啮合的距离长，由于柔性传动件的变形，不仅影响传动机构的运动轨迹、光杆的冲程长度，而且必须设置冲程微调装置；同时，增加了柔性传动件的磨损，降低了柔性件的使用寿命。

3．在正常运转的过程中，游梁后臂将嵌入支架中，不仅要求支架有较高的强度和刚度，而且限制了此项技术的应用范围，不宜用于油田在用游梁式抽油机进行增加冲程长度的改造。

4．柔性传动件是用单根钢丝绳穿入绳套经灌铅锁定后制成的吊绳，一旦吊绳发生意外损坏，如疲劳断裂或绳帽滑脱，将产生严重机械事故；轻则损坏支架、游梁支座及传动皮带；重则导致井下抽油杆断脱，烧坏电动机，损坏横梁、连杆及减速器箱体，给油田的正常生产造成巨大的经济损失。

5．对于长冲程、重型抽油机，游梁绕支座托板上的凸台转动，使驴头让开井口，便于井口作业，这种构思的结构设计在实际操作中是很难实现的。

中国专利CN-93215432所公开的节能无游梁抽油机是在异形游梁式抽油机的基础上经过改进后而设计的一种节能型抽油机，它将异形游梁式抽油机的驴头、游梁及游梁后臂制成整体天轮形状，横梁与游梁之间同样采用柔性传动件连接，这种抽油机的主要优点是具有节能效果，动力性能好；主要缺点是：

1．由于前轮的轮廓尺寸大于后轮的轮廓尺寸，故在井口作业时，要使后轮上的定位孔对准机架上的销孔，这一操作是非常困难的；而且很危险。

2．此项技术不易用于长冲程、重型抽油机的设计。

本实用新型的目的是为克服上述不足而设计一种游梁尾端设有椭圆形变臂结构、游梁与横梁间设有四根传动吊绳的双保险结构的变臂型游梁式节能抽油机；使用可靠，节省能源。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，游梁尾端设有椭圆形变臂机构，在椭圆形变臂机构与横梁间设有传动吊(钢丝绳)绳。

在变臂型游梁式节能抽油机的变臂机构与横梁间设有四根传动吊绳；连杆、横梁、传动吊绳、椭圆形变臂机构、游梁及驴头安装后的整体重心位于游梁支座与驴头之间。传动吊绳采用四头固定悬绳器夹持。

本实用新型优点：

1．由于采用椭圆形变臂机构，所以曲柄轴的工作扭矩小，扭矩波动小，不仅改善了抽油机的工作状况，而且使曲柄轴的最大工作扭矩下降了30％以上。

2．具有明显的节能效果，在相同的工况下，比常规抽油机节能25％以上，比异相曲柄平衡式抽油机节能12％以上。

3．由于采用了增程方式，本实用新型体积小、重量轻，和同型号的常规抽油机相比，总重量降低15％以上。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为传动吊绳连接结构示意图。

图3为四头固定装置结构示意图。

图4为椭圆形变臂机构的椭圆长轴的延长线通过支架承轴中心位置时的示意图。

图5为椭圆形变臂机构的椭圆的长轴偏离支架轴承中心位置时的示意图。

图6为常规型抽油机扭矩曲线。

图7为本实用新型扭矩曲线。