宽带式长冲程抽油机的制作方法

专利名称：宽带式长冲程抽油机的制作方法技术领域：本实用新型涉及的宽带式长冲程抽油机，属于油田机械采油用的一种抽油设备。目前，世界各国常用的抽油设备有游梁式抽油机，它是通过四连杆机构将电动机的旋转运动改变成抽油设备所要求的直线往复运动，其冲程长度一般在3～5m左右。适用于井深2000m以内的石油开采。对于井深在2000m以上的中深井采油来说，因井深增加，抽油杆柱的增长及其载荷的加重，引起抽油杆柱的弹性变形也在增加，从而使抽油机的有效冲程长度变短，抽油机效率也将降得很低。为了解决游梁式抽油机用于深井采油时所存在的上述问题，国内外的不少企业和专家，都在进行长冲程抽油机的研制，并且取得了不少成果。其中英国于1984年公开的GB2122694A专利说明书，描述了一种较先进的往复式正反驱动长冲程抽油机。但因它在轻重载荷部位均使用柔性宽皮带传动，使得作为易损件的柔性宽皮带更换期变短，从而增加了使用费用和停机维修时间。同时，为修井作业的需要，英国专利GB2122694A采用移动底座让出井口位置的方法，工作量大，劳动强度高，给修井作业带来了不便。本实用新型的目的是将承受重载荷部分的柔性皮带传动，改为钢丝绳组传动，从而提高了传动的可靠性和易损件寿命，减少了使用费用和停机维修时间。同时采用旋转天车台结构代替移动底座结构，方便了修井作业，提高了工效，减轻了劳动强度。本实用新型是这样实现的宽带式长冲程抽油机是一种无游梁的长冲程抽油机，它的基本原理是依靠电动机的正反驱动来带动一个特殊滚筒正反转缠绕一根柔性皮带，拉动平衡筐，通过钢丝绳组，使卡在悬绳器上的光杆往复直线运动，以达到从油井中提取原油。它没有四连杆机构，平衡筐也是直线往复式，故其平衡效果十分理想。它的主要结构是底座、电动机、减速器、滚筒、过轮、柔性宽皮带、机架、平衡筐。其特点是在机架顶部装有旋转天车台；悬绳器和平衡筐之间采用多股钢丝绳组连接；平衡筐的底部装有销式安全装置；柔性宽皮带同其它零件的连接采用契形皮带接头(50)；齿轮减速器驱动滚筒再通过链条减速装置带动偏心轮冲程调节器。其中旋转天车台通过铰链、长销、天车固定架、左右旋螺杆、螺母套筒同机架相互连接；其上装有两个导向天车轮组，两个导向天车轮组通过其轴承在旋转天车台上固定。钢丝绳组绕过导向天车轮组后，还要对准井口，以保证光杆工作时不产生偏磨。当需要修井作业时，可先打出长销，再拧动螺母套筒，便可将天车台旋转到适当位置，方便的让出井口。当进行采油作业时，电动机的动力通过减速器、滚筒、柔性宽皮带、过轮、平衡筐、钢丝绳组、导向天车轮、悬绳器来带动光杆做往复直线运动，进行采油。其冲程长度调节是通过装在一链条减速装置(49)上的偏心轮冲程调节器来完成。通过对上述工作过程的分析可知，平衡筐上的钢丝绳组承受全部悬点负荷。平衡筐下的柔性宽皮带只承受悬点负荷与平衡筐重量的差值。这就是平衡筐上下连接结构不同的理由。再就是使用钢丝绳组可以减小每根钢丝绳的直径，增大绳轮直径比，减少钢丝绳的疲劳破坏。从而增加了该易损件的寿命。为了解决钢丝绳之间受力均匀，本实用新型使用的钢丝绳上设有钢丝绳接头(22)如图3、图4所示，它由调节螺柱(25)、垫圈(26)、螺母(27)组成。其中钢丝绳头用铅灌在钢丝绳接头中。使用时可通过调节螺母(27)达到钢丝绳组中的每根钢丝绳受力一致。为了防止柔性宽皮带、钢丝绳组在工作中发生断裂，造成意外事故，本实用新型在平衡筐下面安装了一个销式安全装置。如图2、图7所示，该销式安全装置是由安全销(30)、销座(31)、弹簧(32)、端盖(33)、螺钉(34)、曲拐(35)、活动销(36)及机架上配有的长销孔(12)组成。其工作原理是当柔性宽皮带或钢丝绳组发生断裂时，皮带座(23)上就会失去载荷，压缩弹簧(32)即可迅速弹出安全销，使其进入机架内侧的销孔里。平衡筐也就不会继续上升或下落，而被锁在机架内。为了柔性宽皮带拆换方便，连接可靠，本实用新型提供了一种契形皮带接头(50)，如图5、图6所示，它是用铆钉(29)将契形板(28)和柔性宽皮带头铆接而成。偏心轮冲程调节器(24)(如图2、图8所示)是由偏心轮(37)、碰杆(39)、活动滚子(38)、杆座(40)、档圈(41)、复位弹簧(42)、及其控制开关(48)的活动滚子(43)、触杆(44)、档圈(45)、复位弹簧(46)、固定板(47)组成。偏心轮(37)通过链条减速装置(49)、滚筒(16)与减速器(17)的输出轴相连。如图8所示，偏心轮(37)的位置是悬点处于冲程下死点时的位置，这时触杆(44)顶起控制开关(48)的触头，电机处于通电状态，滚筒(16)缠绕柔性宽皮带(20)实现整个上冲程，在上冲程将要完成时，碰杆活动滚子由于偏心轮的作用向左移动，当触杆(44)达到碰杆(39)的凹面时，开关断开，电机处于断电状态，悬点即将进入上死点。接着依赖于悬重与平衡重的差值，悬点开始下落，进入下冲程，偏心轮开始与原旋转方向相反地转动，并逐渐推动碰杆向右移动，直到重新顶起触杆，再次使电机处于通电状态，此时仍处于下冲程阶段，并且下落速度愈来愈快，当速度达到预定的同步值时，控制电路向电机送电，并进入冲程下死点，即开始了重复前面的过程。偏心轮冲程调节器需要与控制电路系统配合使用。当调节偏心轮中心到活动滚子(38)之间的距离时，便可方便地对冲程长度进行无级调节。即活动滚子(38)远离偏心轮中心，冲程长度将减小；靠近偏心轮中心，冲程长度将增大。此调节可在不停机下进行，既方便，又省时省力。该实用新型中的电动机正反转控制，是由测速电机及其控制电路实现的。本实用新型特别适用于2000m以下的中深井及稠油的开采。它在2000m以内的浅井中使用，经济效益也很好。采用本实用新型可以提高易损件的寿命，方便修井作业，减轻劳动强度，从而带来可观的经济效益。以下将结合附图对本实用新型作进一步描述。图1是本实用新型的整机主视结构示意图。图2是本实用新型的整机侧视结构示意图。图3是本实用新型中钢丝绳组的联接图。图4是本实用新型中钢丝绳的接头剖视图。图5是本实用新型中柔性宽皮带接头示意图。图6是本实用新型中柔性宽皮带接头剖视图。图7是本实用新型销式安全装置的结构示意图。图8是本实用新型偏心轮冲程调节器的结构示意图。参照图1、图2，电动机(18)、减速器(17)、滚筒(16)、过轮(15)、机架(14)通过螺钉固定在底座(19)上，并保证它们之间的相互对应关系。旋转天车台(3)通过铰链(11)和机架(14)顶部相连接，并用长销(7)、天车固定架(8)、左右旋螺杆(6、10)、螺母套筒(9)将旋转天车台(3)固定。两组导向天车轮(4)，通过轴和轴承(5)固定于旋转天车台(3)上。钢丝绳组(2)一端同机架(14)中的平衡筐(13)上部联接，另一端经导向天车轮组(4)，再同悬绳器(1)相连接。调整各钢丝绳接头(22)上的螺母(27)，达到各钢丝绳受力均匀。调整底座(19)及导向天车轮(4)，达到悬绳器(1)同井口中心同心，并用螺钉将底座同基础固定。柔性宽皮带(20)一端经销式安全装置(21)，接在平衡筐(13)的下端，柔性宽皮带(20)的另一端经过轮(15)连在滚筒(16)上。再将冲程长度按要求在偏心轮冲程调节器(24)上调节，调好后即可进入正常工作。如果需要进行修井作业，可先拆开悬绳器(1)，长销(7)，再旋动螺母套筒(9)，即可使旋转天车台顺时针转动，让出井口，以便进行修井作业。权利要求1.一种由底座(19)、电动机(18)、减速器(17)、滚筒(16)、过轮(15)、柔性宽皮带(20)、机架(14)、平衡筐(13)组成的宽带式长冲程抽油机，其特征是在机架(14)顶部装有旋转天车台(3)，悬绳器(1)和平衡筐(13)之间采用多股钢丝绳组(2)连接，平衡筐(13)的底部装有销式安全装置(21)，柔性宽皮带(20)同其他件的联接采用契形皮带接头(50)，链条减速装置(49)上装有偏心轮冲程调节器(24)。2.根据权利要求1所述的宽带式长冲程抽油机，其特征是旋转天车台(3)上装有两个导向天车轮(4)、轴承(5)、并通过铰链(11)、长销(7)、天车固定架(8)、左右旋螺杆(6、10)、螺母套筒(9)同机架(14)相连接。3.根据权利要求1所述的宽带式长冲程抽油机，其特征是钢丝绳组(2)上设有钢丝绳接头(22)，它由调节螺柱(25)、垫圈(26)、螺母(27)组成。4.根据权利要求1所述的宽带式长冲程抽油机，其特征是销式安全装置(21)是由安全销(30)、销座(31)、弹簧(32)、端盖(33)、螺钉(34)、曲拐(35)、活动销(36)、销孔(12)组成。5.根据权利要求1所述的宽带式长冲程抽油机，其特征是契形皮带接头(50)采用铆钉(29)将契形板(28)和柔性宽皮带头铆接而成。6.根据权利要求1所述的宽带式长冲程抽油机，其特征是偏心轮冲程调节器(24)是由偏心轮(37)、碰杆(39)、活动滚子(38)、杆座(40)、档圈(41)、复位弹簧(42)、及其控制开关(48)的活动滚子(43)、触杆(44)、档圈(45)、复位弹簧(46)、固定板(47)组成。专利摘要本实用新型公开的宽带式长冲程抽油机，属于机械采油用的一种地面抽油设备。其主要特点是在机架顶部装有旋转天车台。在平衡筐同悬绳器之间采用钢丝绳组连接，从而提高了易损件寿命，并方便了修井作业。因为该机冲程长，平衡效果好，故适用于2000m以下的中深井采油，用于2000m以内的浅井采油，同样具有高效、节能、操作方便等优点。文档编号F04B47/02GK2043283SQ8920181公开日1989年8月23日 申请日期1989年2月22日 优先权日1989年2月22日发明者卞万里, 李立, 祝国彬, 张晓萍, 胡金荣 申请人:机电部兰州石油机械研究所