平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油田采油設(shè)備，尤其涉及一種平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機。
【背景技術(shù)】
[0002]目前油田采油領(lǐng)域的主流設(shè)備是游梁式抽油機(即磕頭機)與直線式抽油機。磕頭機普遍存在著能效低下的問題，以磕頭機為核心的三抽系統(tǒng):抽油機、抽油桿、抽油泵的平均綜合效率在我國只有25%最低值不到10%，國外的平均綜合效率也只有30%。而直線式抽油機相比于游梁式抽油機，能耗可以大幅降低，但是因為直線式抽油機在工作時電機換向頻繁，使得該形式抽油機故障率較高，因而在實際生產(chǎn)中依然很少采用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機，旨在用于解決現(xiàn)有的抽油機能耗較高的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明提供一種平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機，包括用于驅(qū)使抽油桿豎直方向往復(fù)運動的驅(qū)動機構(gòu)，還包括配重塊機構(gòu)、運動機構(gòu)以及支撐架，所述配重塊機構(gòu)包括可沿豎直方向移動的配重塊，所述運動機構(gòu)包括四根連桿依次鉸接圍設(shè)形成的平行四邊形鉸接架以及與其中兩根相互平行的所述連桿鉸接且與另兩根所述連桿平行的至少一根輔助桿，各所述輔助桿的幾何中心均重合于所述平行四邊形鉸接架的幾何中心，所述支撐架鉸接支撐所述輔助桿于所述平行四邊形鉸接架的幾何中心，位于所述平行四邊形鉸接架同一條對角線上的兩個頂點分別與所述抽油桿以及所述配重塊連接，所述驅(qū)動機構(gòu)包括驅(qū)使兩所述頂點相對支撐點豎直方向上下移動的傳動桿。
[0006]進一步地，所述配重塊相對于所述平行四邊形鉸接架的幾何中心的力矩等于抽油桿相對于所述平行四邊形鉸接架的幾何中心的力矩。
[0007]進一步地，所述傳動桿與所述運動機構(gòu)之間的連接點位于所述平行四邊形鉸接架的其中一所述連桿上或者其中一所述輔助桿上。
[0008]具體地，所述傳動桿連接至其中一所述輔助桿靠近所述配重塊的一側(cè)。
[0009]具體地，所述輔助桿為兩根，兩根所述輔助桿相交于所述平行四邊形鉸接架的幾何中心。
[0010]進一步地，位于所述平行四邊形鉸接架的同一對角線上的其中一所述頂點位于所述抽油桿的正上方且與之連接，另一所述頂點連接至所述配重塊上。
[0011]進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)還包括與所述傳動桿一端鉸接的曲柄以及驅(qū)使所述曲柄轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機，所述傳動桿的另一端鉸接至所述運動機構(gòu)上。
[0012]進一步地，所述配重塊機構(gòu)還包括沿豎直方向設(shè)置的導(dǎo)向槽，所述配重塊滑設(shè)于所述導(dǎo)向槽內(nèi)。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]本發(fā)明的抽油機中，平行四邊形鉸接架的兩個頂點分別連接抽油桿與配重塊，且由于平行四邊形鉸接架的幾何中心為支撐架的支撐點，其通過配重塊來平衡抽油桿重力負載，對此當(dāng)驅(qū)動機構(gòu)的傳動桿驅(qū)使兩個頂點相對支撐點豎直方向往復(fù)移動時，抽油桿與配重塊做反向移動，驅(qū)動機構(gòu)只需克服較小的力矩即可帶動抽油桿在豎直方向上的移動，較大程度降低了驅(qū)動機構(gòu)的無用功，進而高效節(jié)能實現(xiàn)抽油動作。另外由于該平行四邊形鉸接架的幾何中心為支撐點，所以該運動機構(gòu)在抽油過程中能始終保持其質(zhì)心在支撐點上不變，也降低了無用功耗，這是其他四桿抽油機無法比擬的。
【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0016]圖1為本發(fā)明實施例提供的平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為圖1的平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機的運動機構(gòu)的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為圖1的平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機的運動機構(gòu)的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為圖1的平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機的運動機構(gòu)的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0021]參見圖1以及圖4，本發(fā)明實施例提供一種平行四邊形框架全平衡長沖程抽油機，主要作用于豎直方向設(shè)置的抽油桿1，包括驅(qū)動機構(gòu)2，抽油桿I豎直設(shè)置且伸入油井3內(nèi)，在驅(qū)動機構(gòu)2作用下該抽油桿I可以沿油井3豎直方向往復(fù)運動，進而實現(xiàn)抽油過程，抽油機還包括配重塊機構(gòu)4、運動機構(gòu)5以及支撐架6，配重塊機構(gòu)4包括一配重塊41，且該配重塊41可沿豎直方向移動，運動機構(gòu)5包括有平行四邊形鉸接架51以及至少一根輔助桿52，平行四邊形鉸接架51由四根依次鉸接的連桿511圍設(shè)形成，即其為平行四邊形的連桿511機構(gòu)，每一根輔助桿52均連接其中兩個平行相對設(shè)置的連桿511且與另兩個連桿511均平行，當(dāng)然輔助桿52與和其連接的兩個連桿511之間為鉸接，其還穿過平行四邊形鉸接架51的幾何中心，且各輔助桿52的幾何中心均與平行四邊形鉸接架51的幾何中心重合，支撐架6通過支撐輔助桿52以實現(xiàn)對運動機構(gòu)5整體的支撐，支撐架6對輔助桿52的支撐點即為平行四邊形鉸接架51的幾何中心，另外位于平行四邊形鉸接架51同一條對角線上的兩個頂點分別與抽油桿I以及配重塊41連接，而驅(qū)動機構(gòu)2包括有傳動桿21，通過傳動桿21可以驅(qū)使兩個頂點相對支撐點在豎直方向上移動。本發(fā)明中，由于配重塊41與抽油桿I分別連接至平行四邊形鉸接架51同一條對角線上的兩個頂點上，兩者分別位于支撐點的兩側(cè)，對此當(dāng)傳動桿21驅(qū)使兩個頂點相對支撐點在豎直方向上移動時，配重塊41與抽油桿I同步反向移動，即當(dāng)配重塊41豎直上移時，則抽油桿I豎直下移伸入油井3內(nèi)，反之當(dāng)配重塊41豎直下移時，則抽油桿I豎直上移將油抽出。在上述過程中，配重塊41幾乎可以完全抵消抽油桿I的重力負載，進而可以大大降低傳動桿21對抽油桿I抽油動作產(chǎn)生的無用功，另外由于支撐點位于平行四邊形鉸接架51的幾何中心處，對此運動機構(gòu)5的運動質(zhì)心始終處于支撐點所在的豎直平面內(nèi)，驅(qū)動機構(gòu)2只需產(chǎn)生很小的動力即可驅(qū)使抽油桿I沿豎直方向上下移動，抽油動作所消耗的無用功非常小，對于各輔助桿52在一定程度上也增強整個結(jié)構(gòu)的剛度。
[0022]參見圖1，優(yōu)化上述實施例，配重塊41相對平行四邊形鉸接架51的幾何中心的力矩等于抽油桿I相對于平行四邊形鉸接架51的幾何中心的力矩。本實施例中，由于平行四邊形鉸接架51的幾何中心即為支撐架6的支撐點，則配重塊41相對支撐點的力矩等于抽油桿I相對支撐點的力矩，進而可以在確定抽油桿I的載荷質(zhì)量后可以得出配重塊41的質(zhì)量，且由于兩者的力矩相等，可以相互抵消，即在無外力作用下配重塊41、運動機構(gòu)5以及抽油桿I