專利名稱：塔架式組合傳動抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油開采機(jī)械設(shè)備，特別是涉及一種塔架式組合傳動抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，石油開采行業(yè)使用的石油開采機(jī)械設(shè)備多種多樣，其中最為成熟的機(jī) 種為游梁式抽油機(jī)，游梁式抽油機(jī)由于其結(jié)構(gòu)龐大笨重、能耗大、效率低、維護(hù) 調(diào)整不方便等缺點已開始逐步被塔架式抽油機(jī)所取代，但是現(xiàn)在所使用的塔架式 抽油機(jī)大多還是采用減速機(jī)減速的傳動形式，這種抽油機(jī)的電機(jī)經(jīng)過聯(lián)軸器和減 速機(jī)連接，大齒輪、天輪和巻揚(yáng)輪相互固定，并通過軸承安裝在天輪軸上，天輪 軸用天輪軸緊固器緊固。在抽油工作時，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，與減 速機(jī)輸出軸相連的小齒輪和大齒輪嚙合，從而使與大齒輪緊固在一起的天輪有規(guī) 律地正、反向旋轉(zhuǎn)，帶動抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動。由于減速器中傳動齒輪機(jī)構(gòu)制造 難度較大、成本較高，并且在運(yùn)行中齒輪間嚙合的運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生很大的噪音，減速 機(jī)中漏油的現(xiàn)象也經(jīng)常出現(xiàn)，維護(hù)較頻繁。因此，有必要開發(fā)一種新型的抽油機(jī)， 克服上述不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，性能穩(wěn)定，適應(yīng) 范圍廣，噪音小的塔架式組合傳動抽油機(jī)。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)，包括塔架、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、 平衡配重箱、配重牽引繩、驅(qū)動繩和懸繩器，其中所述動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控 制系統(tǒng)安裝在塔架頂部的操作平臺上，所述傳動系統(tǒng)包括傳動帶、小皮帶鏈輪、 大皮帶鏈輪、第一傳動軸、小齒輪、大齒輪、第二傳動軸和繩輪，所述動力系統(tǒng) 輸出端裝有小皮帶鏈輪，所述小皮帶鏈輪通過傳動帶帶動大皮帶鏈輪，所述大皮 帶鏈輪固定安裝在第一傳動軸的一端，所述第一傳動軸的另一端固定裝有小齒 輪，第一傳動軸通過一對軸承A安裝在傳動軸支架上，所述小齒輪與大齒輪相嚙 合，所述大齒輪通過銷釘固定安裝在軸套的一端，軸套的另一端固定安裝有繩輪， 所述軸套內(nèi)部通過一對軸承B裝有第二傳動軸，所述第二傳動軸的兩端分別固定 在軸座上，所述軸座固定在操作平臺上，所述塔架式組合傳動抽油機(jī)還包括導(dǎo)向 輪機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪支架，導(dǎo)向桿、轉(zhuǎn)軸、導(dǎo)向輪夾具和導(dǎo)向輪， 所述導(dǎo)向輪支架通過可調(diào)螺絲固定安裝在操作平臺靠近繩輪的一側(cè)，所述導(dǎo)向桿 一端通過可拆卸螺絲安裝在導(dǎo)向輪支架上，所述轉(zhuǎn)軸穿過導(dǎo)向桿和導(dǎo)向輪支架的 連接部分，轉(zhuǎn)軸一端固定在導(dǎo)向桿內(nèi)，另一端通過軸承C安裝在導(dǎo)向輪支架內(nèi)， 所述導(dǎo)向桿的自由端裝有導(dǎo)向輪夾具，導(dǎo)向輪夾具上裝有導(dǎo)向輪，所述繩輪上開有兩組固定孔，所述配重牽引繩的一端固定在其中一組固定孔上，所述驅(qū)動繩的 一端固定在另一組固定孔上，所述配重牽引繩和驅(qū)動繩反方向纏繞在繩輪上，所 述配重牽引繩的自由端通過懸繩器D連接平衡配重箱，所述驅(qū)動繩的自由端繞過 導(dǎo)向輪，通過懸繩器E連接抽油桿。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)，其中所述小皮帶鏈輪內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒F，所述 大皮帶鏈輪內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒G，所述鏈齒F和G上裝有傳動鏈條。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)，其中所述平衡配重箱設(shè)有主配重箱和副配 重，所述副配重通過安裝在主配重箱兩側(cè)的掛鉤掛接在主配重箱上，所述主配重 箱和副配重內(nèi)部裝有水泥、砂和鐵。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)，其中所述導(dǎo)向輪支架兩側(cè)的操作平臺上分別 裝有拉桿，所述拉桿上端分別裝有定滑輪，所述導(dǎo)向輪夾具兩側(cè)設(shè)有一對拉鉤， 所述拉鉤上固定有鋼絲繩，所述鋼絲繩的另一端繞過定滑輪固定在操作平臺上。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)，其中所述動力系統(tǒng)為永磁同步電機(jī)，所述永 磁同步電機(jī)的額定功率為8至55kw，額定轉(zhuǎn)速為120至300rpm，輸出扭矩為450 至4000nm,傳動系統(tǒng)的減速比i為10至25。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于本發(fā)明塔架式組 合傳動抽油機(jī)的傳動系統(tǒng)通過皮帶、鏈條或皮帶和鏈條的組合將動力經(jīng)過第一級 減速傳遞給第一傳動軸，然后再通過一對齒輪經(jīng)過第二級減速帶動第二傳動軸， 從而帶動復(fù)繞固定在繩輪上的驅(qū)動繩和配重牽引繩，使抽油桿和平衡配重箱上下 運(yùn)動完成采油工作；采用鏈條或者皮帶和鏈條的組合進(jìn)行第一級減速傳動的優(yōu)點 在于減少動力損失，在大負(fù)載的情況下保持較高的工作效率，在環(huán)境敏感區(qū)域使 用時可以減少噪音；本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的平衡配重箱采用主、副配重 多級可調(diào)配重，根據(jù)抽油量的變化配合動力系統(tǒng)調(diào)整配重，達(dá)到低耗高效的工作 狀態(tài)；本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的導(dǎo)向輪利用一個轉(zhuǎn)動軸固定在操作平臺 上，便于工作人員在修井時將導(dǎo)向輪移動至兩側(cè)。
綜上所述，本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu) 簡單、成本低，故障點少、便于維護(hù)，適用于各種采油工況條件，傳動效率高， 能耗?。涣硗?，由于具有維護(hù)方便的特點，就可以將動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和控制 系統(tǒng)安裝在塔架之上，還具有極佳的防洪、防塵、防盜性能。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的塔架式組合傳動抽油機(jī)作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖1的俯視圖。
具體實施方式
如圖1所示的塔架式組合傳動抽油機(jī)，包括塔架1、動力系統(tǒng)2、傳動系統(tǒng)、 控制系統(tǒng)3、平衡配重箱4、配重牽引繩5、驅(qū)動繩6和懸繩器，其中動力系統(tǒng)2、 傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)3安裝在塔架1頂部的操作平臺8上，工作人員可以通過控 制系統(tǒng)3的無線或有線控制器在塔架1下面對整個塔架式組合傳動抽油機(jī)進(jìn)行控 制操作，平衡配重箱4設(shè)有主配重箱31和副配重32，副配重32通過安裝在主 配重箱31兩側(cè)的掛鉤33掛接在主配重箱31上，主配重箱31和副配重32內(nèi)部 裝有水泥、砂和鐵，工作人員可以根據(jù)抽油桿7實際的負(fù)載情況，調(diào)節(jié)平衡配重 箱4的重量，使抽油桿7和配重處于一種相對平衡的工作狀態(tài)，從而降低動力系 統(tǒng)2和傳動系統(tǒng)的能量消耗。
如圖2和圖3所示，傳動系統(tǒng)包括傳動帶9、小皮帶鏈輪10、大皮帶鏈輪11、 第一傳動軸12、小齒輪13、大齒輪14、第二傳動軸15和繩輪16，動力系統(tǒng)2 輸出端裝有小皮帶鏈輪10，小皮帶鏈輪IO通過傳動帶9帶動大皮帶鏈輪11，小 皮帶鏈輪10內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒F，大皮帶鏈輪11內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒G，鏈齒F和G上裝 有傳動鏈條30，當(dāng)負(fù)載較小或工作環(huán)境對噪音較敏感時，可以只選擇皮帶進(jìn)行 傳動，當(dāng)負(fù)載較大時，可以選擇鏈條或者皮帶和鏈條的組合進(jìn)行傳動，鏈條傳動 保證了抽油機(jī)卸載時不打滑，大皮帶鏈輪11固定安裝在第一傳動軸12的一端， 第一傳動軸12的另一端固定裝有小齒輪13，第一傳動軸12通過一對軸承A安 裝在傳動軸支架17上，小齒輪13與大齒輪H相嚙合，大齒輪14通過銷釘18 固定安裝在軸套19的一端，軸套19的另一端固定安裝有繩輪16，軸套19內(nèi)部 通過一對軸承B裝有第二傳動軸15，第二傳動軸15的兩端分別固定在軸座20 上，軸座20固定在操作平臺8上。
如圖3和圖4所示，塔架式組合傳動抽油機(jī)還包括導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu) 包括導(dǎo)向輪支架21，導(dǎo)向桿22、轉(zhuǎn)軸23、導(dǎo)向輪夾具24和導(dǎo)向輪25，導(dǎo)向輪 支架21通過可調(diào)螺絲26固定安裝在操作平臺8靠近繩輪16的一側(cè)，導(dǎo)向桿22 一端通過可拆卸螺絲27安裝在導(dǎo)向輪支架21上，工作人員可以通過改變可調(diào)螺 絲26的安裝位置來調(diào)整導(dǎo)向桿22伸出塔架1的距離，使抽油桿7和井口對中， 轉(zhuǎn)軸23穿過導(dǎo)向桿22和導(dǎo)向輪支架21的連接部分，轉(zhuǎn)軸23 —端固定在導(dǎo)向桿 22內(nèi)，另一端通過軸承C安裝在導(dǎo)向輪支架21內(nèi)，導(dǎo)向桿22的自由端裝有導(dǎo) 向輪夾具24,導(dǎo)向輪夾具24上裝有導(dǎo)向輪25，當(dāng)修井時，需要將抽油桿7從驅(qū) 動繩6上卸開，然后將導(dǎo)向輪25擺離井口，工作人員只需要將可拆卸螺絲27松 開，導(dǎo)向桿22就能以轉(zhuǎn)軸23為中心向兩側(cè)擺動，帶動導(dǎo)向輪25離開井口中心。
如圖1、圖2和圖4所示，繩輪16上開有兩組固定孔28、 29,配重牽引繩5 的一端固定在其中一組固定孔28上，驅(qū)動繩6的一端固定在另一組固定孔29上， 配重牽引繩5和驅(qū)動繩6反方向纏繞在繩輪16上，配重牽引繩5的自由端通過 懸繩器D連接平衡配重箱4，驅(qū)動繩6的自由端繞過導(dǎo)向輪25，通過懸繩器E 連接抽油桿7，導(dǎo)向輪支架21兩側(cè)的操作平臺8上分別裝有拉桿34，拉桿34上 端分別裝有定滑輪35，導(dǎo)向輪夾具24兩側(cè)設(shè)有一對拉鉤36，拉鉤36上固定有 鋼絲繩37，鋼絲繩37的另一端繞過定滑輪35固定在操作平臺8上，鋼絲繩37 起到提拉導(dǎo)向桿22的作用，防止導(dǎo)向桿22在負(fù)載較大或者震動的情況下發(fā)生變形。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的動力系統(tǒng)2選用永磁同步電機(jī)，電機(jī)的額定 功率為8至55kw，額定轉(zhuǎn)速為120至300rpm，輸出扭矩為450至4000nm，傳 動系統(tǒng)的減速比i為10至25。本實施例優(yōu)選永磁同步電機(jī)額定功率15kw，額定 轉(zhuǎn)速200rpm，輸出扭矩716nm，傳動系統(tǒng)的減速比i為22 。
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的工作過程簡述如下控制系統(tǒng)3驅(qū)動永磁同 步電機(jī)，通過小皮帶鏈輪10帶動大皮帶鏈輪11，從而驅(qū)動與大皮帶鏈輪11共軸 的小齒輪13，小齒輪13帶動與其嚙合的大齒輪14，同時驅(qū)動繩輪16帶動固定 在其上的配重牽引繩5和驅(qū)動繩6，隨著永磁同步電機(jī)有規(guī)律的交替正反轉(zhuǎn)，使 抽油桿7和平衡配重箱4上下往復(fù)運(yùn)動，抽油桿7下行時，平衡配重箱4上行儲 存勢能，抽油桿7上行時，平衡配重箱4下行釋放勢能，大幅度降低采油工作時 的能量消耗。
以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明 的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本 發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù) 范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種塔架式組合傳動抽油機(jī)，包括塔架(1)、動力系統(tǒng)(2)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(3)、平衡配重箱(4)、配重牽引繩(5)、驅(qū)動繩(6)和懸繩器，其特征在于所述動力系統(tǒng)(2)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)(3)安裝在塔架(1)頂部的操作平臺(8)上，所述傳動系統(tǒng)包括傳動帶(9)、小皮帶鏈輪(10)、大皮帶鏈輪(11)、第一傳動軸(12)、小齒輪(13)、大齒輪(14)、第二傳動軸(15)和繩輪(16)，所述動力系統(tǒng)(2)輸出端裝有小皮帶鏈輪(10)，所述小皮帶鏈輪(10)通過傳動帶(9)帶動大皮帶鏈輪(11)，所述大皮帶鏈輪(11)固定安裝在第一傳動軸(12)的一端，所述第一傳動軸(12)的另一端固定裝有小齒輪(13)，第一傳動軸(12)通過一對軸承A安裝在傳動軸支架(17)上，所述小齒輪(13)與大齒輪(14)相嚙合，所述大齒輪(14)通過銷釘(18)固定安裝在軸套(19)的一端，軸套(19)的另一端固定安裝有繩輪(16)，所述軸套(19)內(nèi)部通過一對軸承B裝有第二傳動軸(15)，所述第二傳動軸(15)的兩端分別固定在軸座(20)上，所述軸座(20)固定在操作平臺(8)上，所述塔架式組合傳動抽油機(jī)還包括導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪支架(21)，導(dǎo)向桿(22)、轉(zhuǎn)軸(23)、導(dǎo)向輪夾具(24)和導(dǎo)向輪(25)，所述導(dǎo)向輪支架(21)通過可調(diào)螺絲(26)固定安裝在操作平臺(8)靠近繩輪(16)的一側(cè)，所述導(dǎo)向桿(22)一端通過可拆卸螺絲(27)安裝在導(dǎo)向輪支架(21)上，所述轉(zhuǎn)軸(23)穿過導(dǎo)向桿(22)和導(dǎo)向輪支架(21)的連接部分，轉(zhuǎn)軸(23)一端固定在導(dǎo)向桿(22)內(nèi)，另一端通過軸承C安裝在導(dǎo)向輪支架(21)內(nèi)，所述導(dǎo)向桿(22)的自由端裝有導(dǎo)向輪夾具(24)，導(dǎo)向輪夾具(24)上裝有導(dǎo)向輪(25)，所述繩輪(16)上開有兩組固定孔(28、29)，所述配重牽引繩(5)的一端固定在其中一組固定孔(28)上，所述驅(qū)動繩(6)的一端固定在另一組固定孔(29)上，所述配重牽引繩(5)和驅(qū)動繩(6)反方向纏繞在繩輪(16)上，所述配重牽引繩(5)的自由端通過懸繩器D連接平衡配重箱(4)，所述驅(qū)動繩(6)的自由端繞過導(dǎo)向輪(25)，通過懸繩器E連接抽油桿(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔架式組合傳動抽油機(jī)，其特征在于所述小皮 帶鏈輪(10)內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒F，所述大皮帶鏈輪(11)內(nèi)側(cè)設(shè)有鏈齒G，所述鏈 齒F和G上裝有傳動鏈條(30)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔架式組合傳動抽油機(jī)，其特征在于所述平衡 配重箱(4)設(shè)有主配重箱(31)和副配重(32)，所述副配重(32)通過安裝在 主配重箱(31)兩側(cè)的掛鉤(33)掛接在主配重箱(31)上，所述主配重箱(31) 和副配重(32)內(nèi)部裝有水泥、砂和鐵。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的塔架式組合傳動抽油機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)向 輪支架(21)兩側(cè)的操作平臺(8)上分別裝有拉桿(34)，所述拉桿(34)上端 分別裝有定滑輪(35)，所述導(dǎo)向輪夾具(24)兩側(cè)設(shè)有一對拉鉤(36)，所述拉 鉤(36)上固定有鋼絲繩(37)，所述鋼絲繩(37)的另一端繞過定滑輪(35)固定在操作平臺(8)上。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的塔架式組合傳動抽油機(jī)，其特征在于所述動力 系統(tǒng)(2)為永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)的額定功率為8至55kw，額定轉(zhuǎn) 速為120至300rpm，輸出扭矩為450至4000nm，傳動系統(tǒng)的減速比i為10至 25。
全文摘要
本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)包括塔架、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、平衡配重箱、配重牽引繩、驅(qū)動繩、懸繩器和導(dǎo)向輪機(jī)構(gòu)，其中傳動系統(tǒng)通過皮帶、鏈條或皮帶和鏈條的組合將動力經(jīng)過第一級減速傳遞給第一傳動軸，然后再通過一對齒輪經(jīng)過第二級減速帶動第二傳動軸，從而帶動復(fù)繞固定在繩輪上的驅(qū)動繩和配重牽引繩，使抽油桿和平衡配重箱上下運(yùn)動完成采油工作。本發(fā)明塔架式組合傳動抽油機(jī)的傳動系統(tǒng)采用了齒輪和皮帶的組合傳動形式，平衡配重箱采用主、副配重多級可調(diào)配重，導(dǎo)向輪利用一個轉(zhuǎn)動軸固定在操作平臺上，使本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低，故障點少、便于維護(hù)，適用于各種采油工況條件，傳動效率高，能耗小等優(yōu)點。
文檔編號F16H37/12GK101413387SQ20081023886
公開日2009年4月22日 申請日期2008年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月3日
發(fā)明者毛宏偉 申請人:毛宏偉;劉 博