一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油工業類的采油設備，特別涉及一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機。
【【背景技術】】
[0002]在油田生產中，機械舉升設備是主要的耗能設備，據統計，我國機械采油系統的年耗能電量已經超過了注水系統，成為油田生產的第一耗能大戶。目前我國抽油機有很多種，用的最多的是游梁式抽油機，還有一些無游梁抽油機，如鏈條式抽油機，皮帶抽油機，環形齒條式抽油機等，這些抽油機具有很多優點，但仍有一些不足之處。
[0003]游梁式抽油機雖然運轉可靠，但是能量傳動效率低，且長沖程問題很難解決;機械換向無游梁抽油機結構復雜、換向沖擊大，機構受力狀況差，機械效率低，易損件多;非機械換向無梁抽油機則由于驅動輪與鋼絲繩之間存在相對滑動、摩擦，使機件磨損增加，機械效率低，機構運動精度差。已有的齒輪齒條抽油機采用機械式換向機構，平衡方式也采用重力勢能蓄能方式，平衡效果不易調整。
【【實用新型內容】】
[0004]為了解決上述設備的不足，本實用新型提供了一種構新穎、操作簡單、運轉可靠的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，解決了長沖程機身太長和連桿機構傳遞路線較長，誤差累計較大的問題。
[0005]為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的:
[0006]—種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，包括底座，底座上安裝有機架，機架上安裝有電機、減速器，減速器的輸出端與輸入齒輪相嚙合，輸入齒輪與上輸入齒輪、連接齒輪相嚙合，連接齒輪與下輸入齒輪相嚙合;上輸入齒輪與上半邊齒輪同軸固定，下輸入齒輪與下半邊齒輪同軸固定，上半邊齒輪和下半邊齒輪不同時與齒條嚙合，光桿貫穿齒條內部并通過抽油桿夾持器在齒條頂端與齒條聯接為一體，齒條能夠上下滑動，鋼絲繩通過設置在機架頂部的定滑輪將配重箱與齒條相連，機架上方和下方分別設置與配重箱正對的彈簧組。
[0007]進一步，所述上半邊齒輪和下半邊齒輪的大小一致，帶齒弧度為180度，相位相差180度，所述上輸入齒輪與下輸入齒輪大小和齒數一致，輸入齒輪和連接齒輪大小和齒數一致。
[0008]進一步，所述上輸入齒輪和下輸入齒輪的齒形為直齒。
[0009]進一步，所述配重箱的外側框架兩側開有矩形口，矩形口內安裝滾輪，機架內有軌道，配重箱借助滾輪在軌道上上下滑動。
[0010]進一步，所述機架上設置有齒輪座，齒條安裝在齒輪座內，能夠沿齒輪座上下滑動。
[0011 ]進一步，所述配重箱內裝有配重塊，配重箱通過吊環與鋼絲繩相連。
[0012]進一步，所述底座采用金屬桁架結構或有通孔的塊狀實體結構。
[0013]本實用新型齒條傳動抽油機的主要優點有:
[0014]1.本實用新型的齒條傳動抽油機采用齒條爬行帶動光桿精確運動，具有較高的傳遞精度和承載能力，克服了連桿機構傳遞路線較長和誤差累計較大的缺點。齒輪齒條作為本機的主要傳動件，傳動效率高，承載能力強，可靠度大，壽命長，安裝容易；
[0015]2.本實用新型的齒條傳動抽油機采用一體式機架，電機、齒輪齒條、減速器安裝在抽油機機身上，極大的減少了占地面積。相比其他抽油機，整機重量極輕，安裝、拆卸僅需小型的起吊設備，兩人便可輕易完成。安裝、使用和維修都十分方便；
[0016]3.抽油機在其上沖程和下沖程中，由于彈簧組的作用，速度不會驟變，加速度也不會突然變化，避免了沖擊的發生，提高了抽油機系統的壽命。
【【附圖說明】】
[0017]圖1:一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機示意圖；
[0018]圖2:往復裝置齒輪、齒條示意圖；
[0019]圖中:1-輸入齒輪;2_連接齒輪;3_下輸入齒輪;4_下半邊齒輪;5_齒條;6_滾輪;7_底座;8-機架;9-配重塊；10-框架；11-配重箱；12-吊環；13-鋼絲繩；14-彈簧組；15-定滑輪；16-齒輪座；17-抽油桿夾持器;18-光桿;19-上輸入齒輪;20-上半邊齒輪;21-電機;22-減速器。
【【具體實施方式】】
[0020]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0021]如圖1、2所示，一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，包括底座7，底座7上安裝有機架8，機架8上安裝有電機21、減速器22，減速器22的輸出端與輸入齒輪I相嚙合，輸入齒輪I與上輸入齒輪19、連接齒輪2相嚙合，連接齒輪2與下輸入齒輪3相嚙合，上輸入齒輪19與上半邊齒輪20同軸固定，下輸入齒輪3與下半邊齒輪4同軸固定，上半邊齒輪20和下半邊齒輪4不同時與齒條5嗤合，光桿18貫穿齒條5內部并通過抽油桿夾持器17在齒條5頂端與齒條5聯接為一體，齒條5在齒輪座16上上下滑動，鋼絲繩13通過定滑輪15將配重箱11與齒條5相連，配重箱11內裝有配重塊9通過吊環12與鋼絲繩13相連，彈簧組14固定在機架8上正對配重塊9。所述上輸入齒輪19與上半邊齒輪20同軸固定，下輸入齒輪3與下半邊齒輪4同軸固定于機身上。
[0022]所述上半邊齒輪和所述下半邊齒輪的大小一致帶齒弧度為180度，相位相差180度且不同時與所述齒條嚙合，所述上輸入齒輪與所述下輸入齒輪大小和齒數一致，輸入齒輪和連接齒輪大小和齒數一致。
[0023]配重箱懸掛在機架后部，上部中間位置安裝有吊環，吊環與鋼絲繩連接，配重箱外側為框架10，框架10通過滾輪6與機架接觸，框架內裝有配重塊。
[0024]本實用新型應用過程中，彈簧組14，固定設置在所述機架8上，所述彈簧組14正對所述配重塊9，并且所述彈簧組14在所述配重塊9上下移動的過程中，能被所述配重塊9壓縮。抽油機在其上沖程和下沖程中，由于彈簧組14的作用，速度不會驟變，加速度也不會突然變化，避免了沖擊的發生，提高了抽油機系統的壽命。
[0025]本實用新型中，當所述上半邊齒輪20與所述下半邊齒輪4分別在所述輸入齒輪I和連接齒輪2的兩側，所述輸入齒輪I與所述上輸入齒輪19嚙合，連接齒輪2與下輸入齒輪3嚙合，所述上半邊齒輪20與所述下半邊齒輪4等速同向旋轉且帶齒部分交替與所述齒條5嚙入口 ο
[0026]所述底座7采用金屬桁架結構或有通孔的塊狀實體結構。
[0027]本應用過程中，由所述電機21帶動所述減速器22，由減速器22將動力傳入輸入齒輪I，上輸入齒輪19帶動與自己同軸的上半邊齒輪20轉動，輸入齒輪I與連接齒輪2嚙合傳遞動力，下輸入齒輪3帶動與自己同軸的下半邊齒輪4轉動。由于上、下輸入齒輪齒數相同，上、下半邊齒輪齒數相同，所以，在電機的帶動下，上、下半邊齒輪將做等速反向運動。在安裝過程中，保證上、下半邊齒輪相位相差180度，在上半邊齒輪與齒條嚙合結束時，齒條達到最高，下半邊齒輪開始與齒條嚙合，由于下半邊齒輪與上半邊齒輪轉向相反，齒條開始沿相反的方向運動，這樣就實現了抽油桿的上下往復運動。
[0028]以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
【主權項】
1.一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:包括底座(7)，底座(7)上安裝有機架(8)，機架(8)上安裝有電機(21)、減速器(22)，減速器(22)的輸出端與輸入齒輪(I)相嚙合，輸入齒輪(I)分別與上輸入齒輪(19)和連接齒輪(2)相嚙合，連接齒輪(2)與下輸入齒輪(3)相嚙合； 上輸入齒輪(19)與上半邊齒輪(20)同軸固定，下輸入齒輪(3)與下半邊齒輪(4)同軸固定，上半邊齒輪(20)和下半邊齒輪(4)不同時與齒條(5)嚙合，光桿(18)貫穿齒條(5)內部并通過抽油桿夾持器(17)在齒條(5)頂端與齒條(5)聯接為一體，齒條(5)能夠上下滑動，鋼絲繩(13)通過設置在機架(8)頂部的定滑輪(15)將配重箱(11)與齒條(5)相連，機架(8)上方和下方分別設置與配重箱(11)正對的彈簧組(14)。2.如權利要求1所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述上半邊齒輪(20)和下半邊齒輪(4)的大小一致，帶齒弧度為180度，相位相差180度，所述上輸入齒輪(19)與下輸入齒輪(3)大小和齒數一致，輸入齒輪(I)和連接齒輪(2)大小和齒數一致。3.如權利要求1所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述上輸入齒輪(19)和下輸入齒輪(3)的齒形為直齒。4.如權利要求1、2或3所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述配重箱(11)的外側框架(10)兩側開有矩形口，矩形口內安裝滾輪(6)，機架(8)內有軌道，配重箱(11)借助滾輪(6)在軌道上上下滑動。5.如權利要求1、2或3所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述機架(8)上設置有齒輪座(16)，齒條(5)安裝在齒輪座(16)內，能夠沿齒輪座(16)上下滑動。6.如權利要求1、2或3所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述配重箱(11)內裝有配重塊(9)，配重箱(11)通過吊環(12)與鋼絲繩(13)相連。7.如權利要求1、2或3所述的半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，其特征在于:所述底座(7)采用金屬桁架結構或有通孔的塊狀實體結構。
【專利摘要】本實用新型公布了一種半齒輪帶動齒條往復運動的抽油機，包括底座，底座上安裝有機架，機架上安裝有電機、減速器，減速器的輸出端與輸入齒輪相嚙合，輸入齒輪與上輸入齒輪、連接齒輪相嚙合，連接齒輪與下輸入齒輪相嚙合；上半邊齒輪和下半邊齒輪不同時與齒條嚙合，光桿貫穿齒條內部并通過抽油桿夾持器在齒條頂端與齒條聯接為一體，齒條能夠上下滑動，鋼絲繩通過設置在機架頂部的定滑輪將配重箱與齒條相連；本實用新型采用齒條爬行帶動光桿精確運動，具有較高的傳遞精度和承載能力，克服了連桿機構傳遞路線較長和誤差累計較大的缺點。齒輪齒條作為本機的主要傳動件，傳動效率高，承載能力強，可靠度大，壽命長，安裝容易。
【IPC分類】E21B43/00, F16F15/04, F16H19/04
【公開號】CN205370522
【申請號】CN201620075320
【發明人】張星, 王毅, 趙斌, 王濤
【申請人】西安石油大學
【公開日】2016年7月6日
【申請日】2016年1月26日