專利名稱：省材節(jié)能游梁式抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油采油機械技術(shù)領(lǐng)域。
油田現(xiàn)在廣泛使用著按國標GB11649－89設(shè)計、制造的各種游梁式抽油機，它由電動機，減速箱，平衡重，及機座、支架、曲柄、連桿、游梁四連桿機構(gòu)組成。它們不僅可以一般的滿足采油工藝要求，更以皮實可靠、經(jīng)久耐用、結(jié)構(gòu)簡單、操作維護方便、防偷抗盜等獨特的優(yōu)點，深受歡迎。然而，由于此類機型自身結(jié)構(gòu)和工作原理的限制，需要耗費大量的鋼鐵材料和使用容量過大的電動機，給用戶和制造廠商都造成不利后果。
近年開發(fā)的氣／液平衡游梁式抽油機，以其新穎的結(jié)構(gòu)和靈巧變相的游梁平衡，實現(xiàn)了省材節(jié)能。但是，據(jù)現(xiàn)場反映，它恰巧不夠皮實可靠，操作維護比較復(fù)雜；尤其它有一些部件較精致貴重，極易招致偷盜，被迫停產(chǎn)；同時，該機的生產(chǎn)制造難度較大，整機雖輕，成本卻仍然較高，因而也未能得到推廣應(yīng)用。
本實用新型的任務(wù)是提供一種游梁式抽油機，它利用游梁平衡和使用部分廉價砂、石材料，既能保留和發(fā)揮現(xiàn)用游梁式抽油機的獨特優(yōu)點又可以節(jié)能省材。
為解決上述任務(wù)，本實用新型采用的解決方案是一種游梁式抽油機，它由電動機、減速箱、平衡重、游梁、驢頭、曲柄、連桿、支架、底座等組成，其特征在于游梁中套裝著一個可伸縮副游梁，在這兩游梁間裝有支承滾輪、驅(qū)動齒輪齒條副、鎖緊螺栓和安全限位檔塊；平衡重置于平衡重筐／箱中，平衡重筐／箱上下有鉸鏈，分別與可伸縮副游梁和游梁可調(diào)桿件鉸接。有了可伸縮副游梁及牢固鉸接在兩游梁上的平衡重筐／箱，既可按井況要求將游梁平衡重在其運動平面內(nèi)任意調(diào)節(jié)定位在預(yù)定位置，以獲得最佳平衡，又可有充分空間盛放用廉價高比重礦石砂制成的平衡重，構(gòu)成了省材節(jié)能游梁式抽油機。
上述的減速箱、曲柄、連桿可以與驢頭分置在支架的兩側(cè)——即后置式；也可以裝置在同一側(cè)——即前置式；根據(jù)不同機型靈活設(shè)計選用。
為了方便制造，或充分利用空間加大平衡力度，可伸縮副游梁可以制成空心的，也可以用高比重砼或其它重物充填成實心的。
為了改善整機的運動狀況和減輕重量，對于游梁，其結(jié)構(gòu)的外觀形狀可以是傳統(tǒng)的直線形的，也可以是三角形的。
支承滾輪是支承可伸縮副游梁的，它是由滾輪或滾棒或鋼球組成的滾道，也可以是光整的平面滑道。
為了驅(qū)動可伸縮副游梁使用了驅(qū)動齒輪齒條副，它也可以是絲杠螺母副，或液壓缸機構(gòu)，或繩輪牽引機構(gòu)，或杠桿撬撥機構(gòu)。
對于調(diào)好位置的可伸縮副游梁，必須牢固可靠的鎖緊，這里采用鎖緊螺栓，也可以單用楔塊、或銷釘、或閘塊、或棘爪、或液力機構(gòu)，也可以是它們的組合件。
為了確保整機的安全可靠，還要在游梁上設(shè)制對可伸縮副游梁限位的安全限位檔塊，這可以是剛性的，也可以是附有橡膠塊或彈簧或液缸成為柔性的。
本方案中的平衡重，是比重高于4.2的重晶石或鐵礦石或錳礦石砂，或砂、塊、粉混合物，裝在平衡重筐／箱中。這種平衡重價格不到以往鑄鐵平衡重的5％，故極大的減少了偷盜之虞！所說的平衡重筐／箱，是盛放平衡重的器具，可以是整體式，也可以是分體層屜組裝式。
本實用新型在使用時，可以根據(jù)改抽抽油井原有資料或已抽抽油井動力儀示功圖，設(shè)計選出最佳平衡光桿效應(yīng)曲線，根據(jù)此曲線，可以計算出需要的平衡重和其重心在空間的運動軌跡，通過調(diào)整可伸縮副游梁伸出游梁的位置、平衡重筐／箱相對游梁軸線的上下位置或偏角、平衡重重心在筐／箱中的位置、平衡重質(zhì)量的大小等，就可以很方便的滿足要求，使抽油機平衡力矩與抽油機負荷力矩在波形、相位、大小上得到綜合的最佳匹配，從而使其平衡效果可以達到甚至超過公認平衡效果甚好的氣／液平衡抽油機。
本實用新型與現(xiàn)有機型相比，具有以下優(yōu)點1.它保留并發(fā)展了現(xiàn)用游梁式抽油機前述的所有獨特優(yōu)點。
2.它大幅度的減少了整機的鋼鐵材料用量。
如一臺與CYJY14－4.8－73HB(總質(zhì)量為33500kg)相當?shù)谋緦嵱眯滦蜆訖C，其總質(zhì)量(不計砂石料)不足16500kg，節(jié)省鋼鐵材料17000kg，只及原機質(zhì)量的49.3％。
3.它節(jié)省電能和降低電動機裝機用電容量。
據(jù)樣機現(xiàn)場測試，比同型異相曲柄平衡抽油機，至少可實際多節(jié)省電能15％，減小裝機容量60％(原用電動機55kw，現(xiàn)用22kw)。
以下結(jié)合附圖、實施例對技術(shù)方案的內(nèi)容作進一步詳述。



圖1是本實用新型的一個實施例；圖2是游梁抽油機在光桿上測得的一個示功圖；圖3是上述示功圖的展開曲線(即光桿負荷曲線)和平衡器作用在光桿上的平衡力曲線(即平衡光桿效應(yīng)曲線)；圖4是另一個可伸縮副游梁與游梁的裝配示意圖；圖5是一種三角形游梁的示意圖；圖6是圖4中A－A剖面圖。

圖1是一臺安裝在油井2上的，單一游梁平衡的，后置式游梁式抽油機，和常規(guī)游梁式抽油機一樣，它由電動機15，減速箱14，放置在平衡重筐22中的平衡重17，游梁5，驢頭4，曲柄13，連桿12，支架6，底座1，光桿3等構(gòu)成。不同的是在其游梁5的尾端中間穿入了一個可伸縮副游梁11，它的末端通過鉸鏈21鉸接著筐22。鉸鏈21在筐22上可以有不同位置，以調(diào)整筐22相對游梁5水平軸線的上下位置?？?2還可以通過鉸接在鉸鏈23上的游梁可調(diào)桿件24繞鉸鏈21的軸線作一定角度的偏轉(zhuǎn)?？烧{(diào)桿件24，由桿件和正、反扣螺桿及花藍螺母構(gòu)成，可以方便的伸長或縮短，并鎖緊。置于筐22內(nèi)的平衡重17，有裝料器19及自流卸出器16，顯然，本實施例的平衡重用的是散裝重礦石砂。平衡重17上裝有吊鉤20，筐22上設(shè)有可拆卸銷板孔18，必要時可以放置手動起重葫蘆或千斤頂將平衡重重新提放到新的位置，并用筐22上的銷板插入另一組銷板孔18，重新固定。
支承滾輪7安裝在副游梁11的右上端，支在游梁5上的上翼板下面，隨副游梁11可左右滾動，滾輪7a，安裝在游梁5的下翼板的最左末端，支承副游梁11。
驅(qū)動齒輪齒條副9，是由裝在副游梁11上的齒條和用軸穿過游梁5的齒輪組成，需要時，可以將游梁5置于水平，用套筒搬手搬轉(zhuǎn)在游梁兩側(cè)外露的齒輪軸，驅(qū)動副游梁11。
在游梁的兩側(cè)裝有四個帶手輪的鎖緊螺栓8及8a，副游梁11調(diào)定位置后，應(yīng)擰緊螺栓8及8a，將副游梁11鎖緊。
安全限位檔塊10，裝在游梁5左端并伸入游梁內(nèi)，與游梁5用螺釘牢固聯(lián)接，以防副游梁鎖定后，意外脫出。
圖2和圖3中縱座標P是光桿負荷，單位kN。橫座標S是光桿垂直位移，單位m。曲線Ⅰ是油井的一個實際示功圖，因驢頭是往復(fù)運動，所以曲線Ⅰ是封閉的。為了說明問題，在圖3中將它展開了。A點是光桿運動的下死點，B點是光桿運動的上死點，曲線Ⅱ是本實用新型的同機兩例平衡光桿效應(yīng)曲線，曲線Ⅲ是氣／液平衡游梁式抽油機的典型平衡光桿效應(yīng)曲線。由圖3可見，曲線Ⅱ表明的平衡效果明顯優(yōu)于曲線Ⅲ。而在實際使用時，曲線Ⅱ還可以通過副游梁、平衡重筐、平衡重等的綜合調(diào)整，達到更佳的平衡境界。
圖4中，7b是由滾子組成的滾道，和滾輪7a共同支承著充填砼的副游梁11，副游梁11依靠搬轉(zhuǎn)絲杠螺母副9a的絲杠，可以自由伸縮，其上還有兩個鎖緊螺母8b，可以把與絲杠相聯(lián)的副游梁鎖緊。為了保證鎖緊的絕對可靠，還在游梁5上固定了板簧10a，它穿入游梁5內(nèi)，支承在副游梁11上方，以限制副游梁11隨滾棒7b滾出游梁5；在游梁5及副游梁11的側(cè)面還穿著兩頭帶鎖母8c的錐銷10b，也起定位和鎖緊作用。(見圖6)
圖5中游梁5是三角形，可調(diào)桿件24一端與游梁鉸接，另一端有鉸鏈23與平衡重筐22相接，7a為支承副游梁的支承輪。本圖中可調(diào)桿件24較短，受力時比較穩(wěn)定。
從
圖1可見，本實用新型1.采用的是游梁平衡，曲柄基本不參與平衡，故曲柄的實際長度，遠短于純曲柄平衡的游梁式抽油機，因而減速箱距地面高度大幅度的減小，連桿增長很多，加之來自驢頭的負荷與平衡重在游梁上已得到平衡，使曲柄機構(gòu)的受力和運動特性都大大改善；2.平衡力和負荷分置在支架的兩側(cè)且都是鉛垂向下，支架所受的水平分力要比常規(guī)游梁式抽油機小得多；3.平衡重筐置于游梁末端之外，上下左右都有很大的空間，可以制成很大的容積，這樣既可盛放大量的壓重礦石砂料，又可降低其本身重心；4.游梁因增設(shè)可調(diào)桿件得到加強，使主截面用料可以大大減??；5.副游梁伸出臂可長可短，不必改變平衡重，就可以大范圍的改變平衡力矩。
所有這些，不僅降低了整機的重心，改善了四連桿機構(gòu)的運動狀況，增大了整機的穩(wěn)定性，而且使支架簡化，減速箱機座變低。加之，光桿運動在上、下死點段時，平衡重均處在最佳位置，可以消除電動機的發(fā)電機狀態(tài)運行和實現(xiàn)輕載啟動。所以，整機的總質(zhì)量大幅減輕，無需使用過大容量的電動機，并節(jié)省電能。
權(quán)利要求1.一種省材節(jié)能游梁式抽油機，它由電動機、減速箱、平衡重、游梁、驢頭、曲柄、連桿、支架、底座等組成，其特征在于游梁中套裝著一個可伸縮副游梁，在這兩游梁間裝有支承滾輪、驅(qū)動齒輪齒條副、鎖緊螺栓和安全限位擋塊；平衡重置于平衡重筐/箱中，平衡重筐/箱上下有鉸鏈，分別與可伸縮副游梁和游梁可調(diào)桿件鉸接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于減速箱、曲柄、連桿可以與驢頭分置在支架的兩側(cè)——即后置式，也可以裝置在同一側(cè)——即前置式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于可伸縮副游梁可以制成空心的，也可以用高比重礦石砼或其它重物充填成實心的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于游梁可以是直線形，也可以是三角形的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于支承滾輪是由滾輪或滾棒或鋼球組成的滾道，也可以是光整的平面滑道。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于驅(qū)動齒輪齒條副，也可以是絲杠螺母副，或液壓缸機構(gòu)，或繩輪牽引機構(gòu)，或杠桿撬撥機構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于鎖緊螺栓可以單用楔塊、或銷釘、或閘塊、或棘爪、或液力機構(gòu)，也可以是它們的組合件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于安全限位塊可以是剛性的，也可以是附有橡膠塊或彈簧或液缸成為柔性的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于平衡重是比重高于4.2的重晶石或鐵礦石或錳礦石砂，或砂、塊、粉混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式抽油機，其特征在于平衡重筐／箱可以是整體式，也可以是分體層屜組裝式。
專利摘要本實用新型屬于石油采油機械技術(shù)領(lǐng)域。它是在抽油機的游梁中，套裝著一個可伸縮副游梁，平衡重置于平衡重筐中，筐上下有鉸鏈，分別與副游梁和游梁可調(diào)桿件鉸接，它可按井況將游梁平衡重調(diào)定在預(yù)定的任何位置，獲得最佳平衡，又有充分的空間盛放廉價高比重礦石砂制成的平衡重，構(gòu)成了省材節(jié)能游梁式抽油機。它既繼承了常規(guī)異相型游梁式抽油機的優(yōu)點，又比之至少可實際多節(jié)電15％，減輕整機質(zhì)量50％，減小裝機用電容量60％。
文檔編號F04B47/02GK2206360SQ9422239
公開日1995年8月30日 申請日期1994年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月29日
發(fā)明者蕭炘 申請人:蕭炘