專利名稱:寬帶式長沖程抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及的寬帶式長沖程抽油機,屬于油田機械采油用的一種抽油設(shè)備。
目前,世界各國常用的抽油設(shè)備有游梁式抽油機,它是通過四連桿機構(gòu)將電動機的旋轉(zhuǎn)運動改變成抽油設(shè)備所要求的直線往復(fù)運動,其沖程長度一般在3~5m左右。適用于井深2000m以內(nèi)的石油開采。對于井深在2000m以上的中深井采油來說,因井深增加,抽油桿柱的增長及其載荷的加重,引起抽油桿柱的彈性變形也在增加,從而使抽油機的有效沖程長度變短,抽油機效率也將降得很低。為了解決游梁式抽油機用于深井采油時所存在的上述問題,國內(nèi)外的不少企業(yè)和專家,都在進行長沖程抽油機的研制,并且取得了不少成果。其中英國于1984年公開的GB2122694A專利說明書,描述了一種較先進的往復(fù)式正反驅(qū)動長沖程抽油機。但因它在輕重載荷部位均使用柔性寬皮帶傳動,使得作為易損件的柔性寬皮帶更換期變短,從而增加了使用費用和停機維修時間。同時,為修井作業(yè)的需要,英國專利GB2122694A采用移動底座讓出井口位置的方法,工作量大,勞動強度高,給修井作業(yè)帶來了不便。
本實用新型的目的是將承受重載荷部分的柔性皮帶傳動,改為鋼絲繩組傳動,從而提高了傳動的可靠性和易損件壽命,減少了使用費用和停機維修時間。同時采用旋轉(zhuǎn)天車臺結(jié)構(gòu)代替移動底座結(jié)構(gòu),方便了修井作業(yè),提高了工效,減輕了勞動強度。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的寬帶式長沖程抽油機是一種無游梁的長沖程抽油機,它的基本原理是依靠電動機的正反驅(qū)動來帶動一個特殊滾筒正反轉(zhuǎn)纏繞一根柔性皮帶,拉動平衡筐,通過鋼絲繩組,使卡在懸繩器上的光桿往復(fù)直線運動,以達到從油井中提取原油。它沒有四連桿機構(gòu),平衡筐也是直線往復(fù)式,故其平衡效果十分理想。它的主要結(jié)構(gòu)是底座、電動機、減速器、滾筒、過輪、柔性寬皮帶、機架、平衡筐。其特點是在機架頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺;懸繩器和平衡筐之間采用多股鋼絲繩組連接;平衡筐的底部裝有銷式安全裝置;柔性寬皮帶同其它零件的連接采用契形皮帶接頭(50);齒輪減速器驅(qū)動滾筒再通過鏈條減速裝置帶動偏心輪沖程調(diào)節(jié)器。其中旋轉(zhuǎn)天車臺通過鉸鏈、長銷、天車固定架、左右旋螺桿、螺母套筒同機架相互連接;其上裝有兩個導(dǎo)向天車輪組,兩個導(dǎo)向天車輪組通過其軸承在旋轉(zhuǎn)天車臺上固定。鋼絲繩組繞過導(dǎo)向天車輪組后,還要對準(zhǔn)井口,以保證光桿工作時不產(chǎn)生偏磨。當(dāng)需要修井作業(yè)時,可先打出長銷,再擰動螺母套筒,便可將天車臺旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置,方便的讓出井口。
當(dāng)進行采油作業(yè)時,電動機的動力通過減速器、滾筒、柔性寬皮帶、過輪、平衡筐、鋼絲繩組、導(dǎo)向天車輪、懸繩器來帶動光桿做往復(fù)直線運動,進行采油。其沖程長度調(diào)節(jié)是通過裝在一鏈條減速裝置(49)上的偏心輪沖程調(diào)節(jié)器來完成。通過對上述工作過程的分析可知,平衡筐上的鋼絲繩組承受全部懸點負荷。平衡筐下的柔性寬皮帶只承受懸點負荷與平衡筐重量的差值。這就是平衡筐上下連接結(jié)構(gòu)不同的理由。再就是使用鋼絲繩組可以減小每根鋼絲繩的直徑,增大繩輪直徑比,減少鋼絲繩的疲勞破壞。從而增加了該易損件的壽命。
為了解決鋼絲繩之間受力均勻,本實用新型使用的鋼絲繩上設(shè)有鋼絲繩接頭(22)如圖3、圖4所示,它由調(diào)節(jié)螺柱(25)、墊圈(26)、螺母(27)組成。其中鋼絲繩頭用鉛灌在鋼絲繩接頭中。使用時可通過調(diào)節(jié)螺母(27)達到鋼絲繩組中的每根鋼絲繩受力一致。
為了防止柔性寬皮帶、鋼絲繩組在工作中發(fā)生斷裂,造成意外事故,本實用新型在平衡筐下面安裝了一個銷式安全裝置。如圖2、圖7所示,該銷式安全裝置是由安全銷(30)、銷座(31)、彈簧(32)、端蓋(33)、螺釘(34)、曲拐(35)、活動銷(36)及機架上配有的長銷孔(12)組成。其工作原理是當(dāng)柔性寬皮帶或鋼絲繩組發(fā)生斷裂時,皮帶座(23)上就會失去載荷,壓縮彈簧(32)即可迅速彈出安全銷,使其進入機架內(nèi)側(cè)的銷孔里。平衡筐也就不會繼續(xù)上升或下落,而被鎖在機架內(nèi)。
為了柔性寬皮帶拆換方便,連接可靠,本實用新型提供了一種契形皮帶接頭(50),如圖5、圖6所示,它是用鉚釘(29)將契形板(28)和柔性寬皮帶頭鉚接而成。
偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)(如圖2、圖8所示)是由偏心輪(37)、碰桿(39)、活動滾子(38)、桿座(40)、檔圈(41)、復(fù)位彈簧(42)、及其控制開關(guān)(48)的活動滾子(43)、觸桿(44)、檔圈(45)、復(fù)位彈簧(46)、固定板(47)組成。偏心輪(37)通過鏈條減速裝置(49)、滾筒(16)與減速器(17)的輸出軸相連。如圖8所示,偏心輪(37)的位置是懸點處于沖程下死點時的位置,這時觸桿(44)頂起控制開關(guān)(48)的觸頭,電機處于通電狀態(tài),滾筒(16)纏繞柔性寬皮帶(20)實現(xiàn)整個上沖程,在上沖程將要完成時,碰桿活動滾子由于偏心輪的作用向左移動,當(dāng)觸桿(44)達到碰桿(39)的凹面時,開關(guān)斷開,電機處于斷電狀態(tài),懸點即將進入上死點。接著依賴于懸重與平衡重的差值,懸點開始下落,進入下沖程,偏心輪開始與原旋轉(zhuǎn)方向相反地轉(zhuǎn)動,并逐漸推動碰桿向右移動,直到重新頂起觸桿,再次使電機處于通電狀態(tài),此時仍處于下沖程階段,并且下落速度愈來愈快,當(dāng)速度達到預(yù)定的同步值時,控制電路向電機送電,并進入沖程下死點,即開始了重復(fù)前面的過程。偏心輪沖程調(diào)節(jié)器需要與控制電路系統(tǒng)配合使用。當(dāng)調(diào)節(jié)偏心輪中心到活動滾子(38)之間的距離時,便可方便地對沖程長度進行無級調(diào)節(jié)。即活動滾子(38)遠離偏心輪中心,沖程長度將減??;靠近偏心輪中心,沖程長度將增大。此調(diào)節(jié)可在不停機下進行,既方便,又省時省力。
該實用新型中的電動機正反轉(zhuǎn)控制,是由測速電機及其控制電路實現(xiàn)的。
本實用新型特別適用于2000m以下的中深井及稠油的開采。它在2000m以內(nèi)的淺井中使用,經(jīng)濟效益也很好。采用本實用新型可以提高易損件的壽命,方便修井作業(yè),減輕勞動強度,從而帶來可觀的經(jīng)濟效益。
以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。
圖1是本實用新型的整機主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的整機側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型中鋼絲繩組的聯(lián)接圖。
圖4是本實用新型中鋼絲繩的接頭剖視圖。
圖5是本實用新型中柔性寬皮帶接頭示意圖。
圖6是本實用新型中柔性寬皮帶接頭剖視圖。
圖7是本實用新型銷式安全裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實用新型偏心輪沖程調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照
圖1、圖2,電動機(18)、減速器(17)、滾筒(16)、過輪(15)、機架(14)通過螺釘固定在底座(19)上,并保證它們之間的相互對應(yīng)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)天車臺(3)通過鉸鏈(11)和機架(14)頂部相連接,并用長銷(7)、天車固定架(8)、左右旋螺桿(6、10)、螺母套筒(9)將旋轉(zhuǎn)天車臺(3)固定。兩組導(dǎo)向天車輪(4),通過軸和軸承(5)固定于旋轉(zhuǎn)天車臺(3)上。鋼絲繩組(2)一端同機架(14)中的平衡筐(13)上部聯(lián)接,另一端經(jīng)導(dǎo)向天車輪組(4),再同懸繩器(1)相連接。調(diào)整各鋼絲繩接頭(22)上的螺母(27),達到各鋼絲繩受力均勻。調(diào)整底座(19)及導(dǎo)向天車輪(4),達到懸繩器(1)同井口中心同心,并用螺釘將底座同基礎(chǔ)固定。柔性寬皮帶(20)一端經(jīng)銷式安全裝置(21),接在平衡筐(13)的下端,柔性寬皮帶(20)的另一端經(jīng)過輪(15)連在滾筒(16)上。再將沖程長度按要求在偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)上調(diào)節(jié),調(diào)好后即可進入正常工作。
如果需要進行修井作業(yè),可先拆開懸繩器(1),長銷(7),再旋動螺母套筒(9),即可使旋轉(zhuǎn)天車臺順時針轉(zhuǎn)動,讓出井口,以便進行修井作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種由底座(19)、電動機(18)、減速器(17)、滾筒(16)、過輪(15)、柔性寬皮帶(20)、機架(14)、平衡筐(13)組成的寬帶式長沖程抽油機,其特征是在機架(14)頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺(3),懸繩器(1)和平衡筐(13)之間采用多股鋼絲繩組(2)連接,平衡筐(13)的底部裝有銷式安全裝置(21),柔性寬皮帶(20)同其他件的聯(lián)接采用契形皮帶接頭(50),鏈條減速裝置(49)上裝有偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機,其特征是旋轉(zhuǎn)天車臺(3)上裝有兩個導(dǎo)向天車輪(4)、軸承(5)、并通過鉸鏈(11)、長銷(7)、天車固定架(8)、左右旋螺桿(6、10)、螺母套筒(9)同機架(14)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機,其特征是鋼絲繩組(2)上設(shè)有鋼絲繩接頭(22),它由調(diào)節(jié)螺柱(25)、墊圈(26)、螺母(27)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機,其特征是銷式安全裝置(21)是由安全銷(30)、銷座(31)、彈簧(32)、端蓋(33)、螺釘(34)、曲拐(35)、活動銷(36)、銷孔(12)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機,其特征是契形皮帶接頭(50)采用鉚釘(29)將契形板(28)和柔性寬皮帶頭鉚接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機,其特征是偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)是由偏心輪(37)、碰桿(39)、活動滾子(38)、桿座(40)、檔圈(41)、復(fù)位彈簧(42)、及其控制開關(guān)(48)的活動滾子(43)、觸桿(44)、檔圈(45)、復(fù)位彈簧(46)、固定板(47)組成。
專利摘要本實用新型公開的寬帶式長沖程抽油機,屬于機械采油用的一種地面抽油設(shè)備。其主要特點是在機架頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺。在平衡筐同懸繩器之間采用鋼絲繩組連接,從而提高了易損件壽命,并方便了修井作業(yè)。因為該機沖程長,平衡效果好,故適用于2000m以下的中深井采油,用于2000m以內(nèi)的淺井采油,同樣具有高效、節(jié)能、操作方便等優(yōu)點。
文檔編號F04B47/02GK2043283SQ8920181
公開日1989年8月23日 申請日期1989年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月22日
發(fā)明者卞萬里, 李立, 祝國彬, 張曉萍, 胡金榮 申請人:機電部蘭州石油機械研究所