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塔架式組合傳動抽油機(jī)的制作方法

文檔序號:5802239閱讀:238來源:國知局
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
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