模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，包括回轉(zhuǎn)座、偏心調(diào)整主軸、水平偏移量指示盤、回轉(zhuǎn)軸承、偏心曲柄、二次平衡塊、牽引小連桿銷和牽引小連桿；偏心調(diào)整主軸動(dòng)配合安裝于回轉(zhuǎn)座上，水平偏移量指示盤固定安裝在回轉(zhuǎn)座外端面上，同時(shí)水平偏移量指示盤的水平偏移量指示針垂直向上；回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)緊固螺栓組固定安裝在偏心調(diào)整主軸上，偏心曲柄通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)緊固螺栓組固定安裝在回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)上；二次平衡塊安裝在偏心曲柄上，牽引小連桿的一端通過(guò)牽引小連桿銷與偏心曲柄的一側(cè)鉸接。本發(fā)明使電動(dòng)機(jī)負(fù)載波動(dòng)減小，電動(dòng)機(jī)處于正扭矩工作狀態(tài)，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，提高了電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
【專利說(shuō)明】模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油井口機(jī)械采油裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種模塊化偏心曲柄及其
偏移量調(diào)整裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前采油機(jī)械的主力機(jī)型為游梁式抽油機(jī)，其四桿機(jī)構(gòu)及負(fù)載特性決定了抽油機(jī)正常工作時(shí)減速箱輸出軸扭矩波動(dòng)大，迫使減速機(jī)、電動(dòng)機(jī)配置較大而造成浪費(fèi)；機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)有沖擊、機(jī)械傳動(dòng)副過(guò)早磨損或損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，用于批量、標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能改造游梁式抽油機(jī)，解決電動(dòng)機(jī)負(fù)載波動(dòng)大、效率低并減小機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)沖擊的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，包括回轉(zhuǎn)座、偏心調(diào)整主軸、水平偏移量指示盤、回轉(zhuǎn)軸承、偏心曲柄、二次平衡塊、牽引小連桿銷和牽引小連桿；偏心調(diào)整主軸動(dòng)配合安裝于回轉(zhuǎn)座上，水平偏移量指示盤固定安裝在回轉(zhuǎn)座外端面上，同時(shí)水平偏移量指示盤的水平偏移量指示針垂直向上；回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)緊固螺栓組固定安裝在偏心調(diào)整主軸上，偏心曲柄通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)緊固螺栓組固定安裝在回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)上；二次平衡塊安裝在偏心曲柄上，牽引小連桿的一端通過(guò)牽引小連桿銷與偏心曲柄的一側(cè)鉸接。
[0005]本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征:
[0006]1、本發(fā)明的裝置通過(guò)回轉(zhuǎn)座固定在游梁式抽油機(jī)減速機(jī)輸出軸法蘭盤位置側(cè)平面上并替代原法蘭盤。
[0007]2、所述的牽引小連桿的另外一端通過(guò)曲柄銷與游梁式抽油機(jī)的曲柄鉸接。
[0008]3、本發(fā)明還包括偏心曲柄銷，偏心曲柄銷安裝在偏心曲柄的另外一側(cè)，偏心曲柄通過(guò)偏心曲柄銷與游梁式抽油機(jī)連桿鉸接。
[0009]4、所述的偏心調(diào)整主軸的偏心圓外端面上，沿圓周刻有:偏心調(diào)整主軸按偏心軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心調(diào)整主軸中心軸線水平移動(dòng)距離的刻線。
[0010]5、偏心調(diào)整主軸的外圓與偏心調(diào)整主軸的內(nèi)孔的偏心量為本裝置調(diào)整偏移量。
[0011]6、所述的偏心曲柄上開(kāi)有T形槽，能夠使二次平衡塊在梯形槽內(nèi)移動(dòng)或微調(diào)到需要位置，并通過(guò)二次平衡塊螺栓組固定二次平衡塊位置。
[0012]7、所述的偏心調(diào)整主軸設(shè)有環(huán)形T型槽與回轉(zhuǎn)座通過(guò)T型螺栓定位后緊固為一體。
[0013]本發(fā)明的原理是:本發(fā)明的裝置與游梁式抽油機(jī)曲柄和連桿之間鉸鏈連接，并且固定在減速機(jī)輸出軸法蘭盤位置并替代法蘭盤，根據(jù)減速機(jī)具體運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律和相關(guān)參數(shù)，調(diào)整模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置的水平偏心距離、牽引小連桿回轉(zhuǎn)中心到減速機(jī)輸出軸心距離及牽引小連桿長(zhǎng)度、二次平衡塊的位置和重量，使抽油機(jī)減速箱輸出軸整體輸出扭矩波動(dòng)大幅度降低，達(dá)到提高電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率、節(jié)能降耗目的。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:由于采取了上述方案，通過(guò)在原抽油機(jī)平衡的基礎(chǔ)上增加了一級(jí)扭矩阻力和扭矩增力交替自動(dòng)運(yùn)行的機(jī)構(gòu)；可微調(diào)的二次平衡裝置，使電動(dòng)機(jī)負(fù)載波動(dòng)減小，電動(dòng)機(jī)處于正扭矩工作狀態(tài)，機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，減少了沖擊和磨損，提高了電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，本裝置可批量、標(biāo)準(zhǔn)化的改造抽油機(jī)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖左視圖；
[0017]圖3是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖A-A剖視圖；
[0018]圖4是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置K向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖B-B剖視圖；
[0021]圖7是模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)示意圖C-C剖視圖；
[0022]圖8是水平偏移量刻度值D局部放大圖(背離井口旋轉(zhuǎn)90°水平后移140_)；
[0023]圖9是牽引小連桿產(chǎn)生附加力F矢量示意圖；
[0024]圖10是水平偏移量刻度值D局部放大圖零位示意圖；
[0025]圖11是水平偏移量刻度值D局部放大圖(面向井口旋轉(zhuǎn)90°水平前移140mm)；
[0026]圖12是懸點(diǎn)在沖程向上極限位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引角Θ向90°值接近示意圖；
[0027]圖13是懸點(diǎn)在下沖程向下極限位置接近時(shí)，牽引角Θ逐漸變小，到下極限位置時(shí)牽引角Θ減小到約69°左右示意圖；
[0028]圖14為偏心調(diào)整主軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中1、電動(dòng)機(jī)；2、減速機(jī)；3、減速機(jī)輸出軸；4.、曲柄；5、曲柄銷；6、牽引小連桿；
7、牽引小連桿銷；8、模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置；9、偏心曲柄銷；10、連桿；11、橫梁；12、游梁；13、驢頭；14、懸點(diǎn)；15、回轉(zhuǎn)座；16、偏心調(diào)整主軸；17、回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)；18、回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)；19、偏心曲柄；20、二次平衡塊；21、水平偏移量指示盤；22、回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)緊固螺栓組；23、回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)緊固螺栓組；24、回轉(zhuǎn)座緊固螺栓組；25、小平衡塊緊固螺栓組；26、偏心調(diào)整主軸T型螺栓緊固螺栓組；27、水平偏移量指示盤緊固螺栓組；28、偏心調(diào)整主軸的內(nèi)孔；29、偏心調(diào)整主軸的外圓；30、T形槽；31、環(huán)形T型槽；
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面根據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖舉例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋:
[0031]實(shí)施例1
[0032]一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，包括回轉(zhuǎn)座15、偏心調(diào)整主軸16、水平偏移量指示盤21、回轉(zhuǎn)軸承、偏心曲柄19、二次平衡塊20、牽引小連桿銷7和牽引小連桿6 ;偏心調(diào)整主軸16動(dòng)配合安裝于回轉(zhuǎn)座15上，水平偏移量指示盤21固定安裝在回轉(zhuǎn)座15外端面上，同時(shí)水平偏移量指示盤21的水平偏移量指示針垂直向上；回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)17通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)緊固螺栓組22固定安裝在偏心調(diào)整主軸15上，偏心曲柄19通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)緊固螺栓組23固定安裝在回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)18上；二次平衡塊20安裝在偏心曲柄19上，牽引小連桿6的一端通過(guò)牽引小連桿銷7與偏心曲柄19的一側(cè)鉸接。如圖6所示，該裝置通過(guò)回轉(zhuǎn)座固定在游梁式抽油機(jī)減速機(jī)輸出軸法蘭盤位置側(cè)平面上并替代原法蘭盤。如圖1和3所示，所述的牽引小連桿6的另外一端通過(guò)曲柄銷5與游梁式抽油機(jī)的曲柄4鉸接。
[0033]如圖1-圖3所示，本裝置還包括偏心曲柄銷9，偏心曲柄銷9安裝在偏心曲柄19的另外一側(cè)，偏心曲柄19通過(guò)偏心曲柄銷9與游梁式抽油機(jī)連桿10鉸接。如圖10所示，所述的偏心調(diào)整主軸16的偏心圓外端面上，沿圓周刻有:偏心調(diào)整主軸按偏心軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心調(diào)整主軸中心軸線水平移動(dòng)距離的刻線。如圖14所示，偏心調(diào)整主軸的外圓29與偏心調(diào)整主軸的內(nèi)孔28的偏心量為本裝置調(diào)整偏移量。所述的偏心曲柄19上開(kāi)有T形槽30，能夠使二次平衡塊在梯形槽內(nèi)移動(dòng)或微調(diào)到需要位置，并通過(guò)二次平衡塊螺栓組固定二次平衡塊位置。所述的偏心調(diào)整主軸16設(shè)有環(huán)形T型槽31與回轉(zhuǎn)座15通過(guò)T型螺栓定位后緊固為一體。
[0034]實(shí)施例2
[0035]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖及具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用、調(diào)整及工作原理做進(jìn)一步描述。
[0036]如圖1、圖2、圖3所示本發(fā)明應(yīng)用動(dòng)力傳遞關(guān)系如下:電動(dòng)機(jī)I驅(qū)動(dòng)減速機(jī)2使減速機(jī)輸出軸3帶動(dòng)曲柄4面向井口方向旋轉(zhuǎn)；曲柄銷5根據(jù)需要固定安裝在曲柄4上5個(gè)孔的其中一個(gè)位置，牽引小連桿6 —端通過(guò)曲柄銷5與曲柄4鉸鏈連接、偏心曲柄銷9與連桿10鉸接；由此本發(fā)明模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置8、在曲柄4通過(guò)牽引小連桿6的牽引下、繞本發(fā)明模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置8自身的回轉(zhuǎn)中心面向井口方向旋轉(zhuǎn)，連桿10在本發(fā)明模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置8的旋轉(zhuǎn)的作用下，帶動(dòng)橫梁
11、游梁12、爐頭13、懸點(diǎn)14做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0037]本發(fā)明模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置8在運(yùn)行中，牽引角Θ是變化的(α為減速機(jī)輸出軸軸心與曲柄平衡重中心連線和減速機(jī)輸出軸軸心與一排曲柄銷孔中心連線之間的夾角；Θ為曲柄中心線與牽引小連桿中心線的夾角)，如圖12所示懸點(diǎn)在沖程向上極限位置運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引角Θ向90°值接近；如圖13所示懸點(diǎn)在下沖程向下極限位置接近時(shí)牽引角Θ逐漸變小，到下極限位置時(shí)牽引角Θ減小到約69°左右。
[0038]如圖9所不,牽引小連桿長(zhǎng)度550mm、曲柄半徑820mm、偏心曲柄半徑820mm、偏心曲柄水平偏移量L140_時(shí)牽引小連桿產(chǎn)生附加力F，由該圖分析得到本發(fā)明模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置8，在抽油機(jī)下沖程懸點(diǎn)下降至15%左右時(shí)，下降附加阻力F開(kāi)始逐漸增加；懸點(diǎn)下降至32%左右時(shí)，下降附加阻力F達(dá)到峰值并開(kāi)始減小；懸點(diǎn)下降至下極限點(diǎn)時(shí)，為減小沖程轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生慣性沖擊，附加阻力F保留至45%以下，懸點(diǎn)平穩(wěn)轉(zhuǎn)為上沖程，附加阻力逐漸消失并轉(zhuǎn)為助力階段，實(shí)現(xiàn)下降阻力、上升助力的理想狀態(tài)，F(xiàn)值的大小受牽引小連桿長(zhǎng)度、曲柄半徑、偏心曲柄半徑及偏心曲柄偏移量的影響。
[0039]調(diào)整方法如下:如圖3所示，可通過(guò)曲柄銷5安裝在曲柄4上5個(gè)孔的一個(gè)位置調(diào)整牽引小連桿6的回轉(zhuǎn)中心位置并更換對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度的牽引小連桿6。
[0040]如圖6、圖8、圖10、圖11所示，偏心調(diào)整主軸16的偏心垂直向上為初始偏移量為零位置，松開(kāi)偏心調(diào)整主軸T型螺栓組26，使用專用工具利用重力使偏心調(diào)整主軸16根據(jù)需要面向井口方向或背面向井口方向旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)得到偏心曲柄19背面向井口或面面向井口的水平偏移量。[0041]如圖4、圖6所示，松開(kāi)二次平衡塊緊固螺栓組25，調(diào)整偏心曲柄19與二次平衡塊20的相對(duì)位置和更換相應(yīng)重量的二次平衡塊20后緊固為一體。
[0042]通過(guò)改變偏心曲柄19背面向井口或面向井口的水平偏移方向，抽油機(jī)上相關(guān)螺旋鎖緊及連接相應(yīng)改動(dòng)后，可以根據(jù)要求改變抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，以延長(zhǎng)抽油機(jī)使用壽命。
[0043]本發(fā)明能夠調(diào)整偏心曲柄回轉(zhuǎn)中心水平偏移量及回轉(zhuǎn)半徑、牽引小連桿回轉(zhuǎn)中心及長(zhǎng)度、二次平衡塊位置及重量，上述聯(lián)合調(diào)整改變牽引角Θ、異相角α、系統(tǒng)平衡、派生出隨機(jī)變化的附加扭矩。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于，包括回轉(zhuǎn)座(15)、偏心調(diào)整主軸(16)、水平偏移量指示盤(21)、回轉(zhuǎn)軸承、偏心曲柄(19)、二次平衡塊(20)、牽引小連桿銷(7)和牽引小連桿(6);偏心調(diào)整主軸(16)動(dòng)配合安裝于回轉(zhuǎn)座(15)上，水平偏移量指示盤(21)固定安裝在回轉(zhuǎn)座(15)外端面上，同時(shí)水平偏移量指示盤(21)的水平偏移量指示針垂直向上；回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)(17)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)環(huán)緊固螺栓組(22)固定安裝在偏心調(diào)整主軸(15)上，偏心曲柄(19)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)緊固螺栓組(23)固定安裝在回轉(zhuǎn)軸承外環(huán)(18)上；二次平衡塊(20)安裝在偏心曲柄(19)上，牽引小連桿(6)的一端通過(guò)牽引小連桿銷⑵與偏心曲柄(19)的一側(cè)鉸接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:該裝置通過(guò)回轉(zhuǎn)座固定在游梁式抽油機(jī)減速機(jī)輸出軸法蘭盤位置側(cè)平面上并替代原法蘭盤。
3.如權(quán)利要求書(shū)I所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:所述的牽引小連桿(6)的另外一端通過(guò)曲柄銷(5)與游梁式抽油機(jī)的曲柄(4)鉸接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:還包括偏心曲柄銷(9)，偏心曲柄銷(9)安裝在偏心曲柄(19)的另外一側(cè)，偏心曲柄(19)通過(guò)偏心曲柄銷(9)與游梁式抽油機(jī)連桿(10)鉸接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:所述的偏心調(diào)整主軸(16)的偏心圓外端面上，沿圓周刻有:偏心調(diào)整主軸按偏心軸心旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心調(diào)整主軸中心軸線水平移動(dòng)距離的刻線。
6.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:偏心調(diào)整主軸的外圓(29)與偏心調(diào)整主軸的內(nèi)孔(28)的偏心量為本裝置調(diào)整偏移量。
7.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:所述的偏心曲柄(19)上開(kāi)有T形槽(30)，能夠使二次平衡塊在梯形槽內(nèi)移動(dòng)或微調(diào)到需要位置，并通過(guò)二次平衡塊螺栓組固定二次平衡塊位置。
8.如權(quán)利要求1所述的一種模塊化偏心曲柄及其偏移量調(diào)整裝置，其特征在于:所述的偏心調(diào)整主軸(16)設(shè)有環(huán)形T型槽(31)與回轉(zhuǎn)座(15)通過(guò)T型螺栓定位后緊固為一體。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK103726810SQ201410035405
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】李龍, 陳常慶, 閆凱風(fēng), 滕立春 申請(qǐng)人:哈爾濱鑫鼎熱能環(huán)保工程有限公司