專利名稱：一種直線運動式抽油機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種直線運動式抽油機，屬采油機械。
2、技術背景石油開采中，傳統的抽油機為游梁式，俗稱磕頭機。它的傳動系統是電機轉動經減速器后通過連桿機構，使曲柄的回轉運動變成上下往復運動，帶動抽油泵完成抽油功能。它具有經久耐用、可靠性高等優點，但其工作原理和結構上存在傳動環節多，電機功率過大，能量傳遞損耗大，效率低，懸點沖程受限制，設備大而笨重，沖程、沖次調整困難等缺陷。因而人們不斷尋找新方法和途徑來取代游梁式抽油機。相繼出現鏈條式抽油機和直線式抽油機，目的是為了加大沖程，降低電耗，提高效率。但這些發明均各有千秋，在探索中。
本發明設計一種全新結構的抽油機。機械傳動效率可達80％以上，與游梁式抽油機相比可節能50％～80％；整機體積小，重量輕，僅為游梁式的1/3；上下沖程速度可分別無級調節；沖程長，可適用不同井況下使用；可靠性高、造價低，維護保養方便。
圖中1-底座，2-變頻器，3-電機，4-電機座，5-聯軸套，6-剎車裝置，7-下連接軸，8-緩沖器，9-下軸承座，10-平衡箱，11-聯接橋，12-絲桿，13-機架，14-上連接軸，15-上軸承座，16-頂架，17-鏈輪，18-鏈輪支架，19-油槽，20-懸吊繩，21-懸繩器，22-吊架，23-滾珠螺母，24-接頭，25-導軌，26-導軌固定器，27-下接近開關，28-上接近開關，29-動滑輪。
聯接撟(11)的中心裝有滾珠螺母(23)，兩端設有凹槽與導軌(25)凸起部分配裝。這樣將絲桿的轉動變成沿導軌方向的直線運動，大大地簡化了傳統抽油機的機械傳動系統。
懸吊平衡裝置由懸吊繩、懸繩器、接頭等部件和平衡箱構成。懸吊繩(20)為兩根，一端通過接頭(24)與安裝在聯接橋(11)上方的吊架(22)連接固定；另一端繞過鏈輪(18)改變180°方向與懸繩器(21)連接，并將兩根懸吊繩連接在一個懸繩器(21)上，同時又與油井下的設備連接。本實施例的懸吊繩選用新型的自潤滑鏈條，它是由多孔金屬材料制成的許多套筒組裝而成，套筒孔隙中含有潤滑油。工作時不須頻繁地給鏈條加油，它特別適應在野外無人看管、潤滑和防塵不易做到的設備上。只要每隔半年甚至一年給它補一次油，負荷設計合理使用壽命可達10年之久。當然懸吊繩還可用如鋼絲繩等其它產品，也可以設計為一根，甚至更多根。平衡箱(10)是直接與聯接橋(11)焊接固定的，穿過絲桿，它具有一定的重量，還可以裝入鐵塊改變配重，以平衡懸吊繩的負荷，確保絲桿副傳動裝置運行平穩可靠。
由圖4可見，絲桿副的運動狀態是由變頻器(2)所控制的變頻電機(2)決定的，上、下接近開關(28、27)均安裝在導軌(25)上，用來控制和調整抽油機的沖程。將它們分別安裝在沖程的上下兩個終點以內所對應的位置上，在聯接橋(11)接近上、下接近開關(28、27)時，開關動作，發出信號觸發變頻器(2)控制單元降低輸入給電機的電源頻率，電機轉速減小，直至為零，變頻器自動反相輸出，電機實現換向反轉。若上、下接近開關(28、27)分別安裝在沖程的上下兩個終點以外所對應的位置上，在聯接橋(11)接近上、下接近開關(28、27)時，開關動作，發出信號使變頻器(2)控制單元啟動安全保護系統，也可以使電機反轉或斷電。變頻電機技術已廣泛用于各行各業中，作為主電機用在抽油機上尚未實現。
本發明實施例中，在頂架上還設有油槽(19)，以便給自潤滑鏈條補油。在機架下部和平衡箱頂部還裝有緩沖器(8)，可以確保整機在出現意外情況下的安全。下連接軸(7)上還裝有剎車裝置(6)，為了確保滾珠絲桿副的平穩運轉，還設計安裝扶正裝置。
本發明的另一實施例就是改變懸吊蠅的聯接方式，如圖5所示，即只要將聯接橋(11)上的吊架(22)改為動滑輪(29)，懸吊繩(20)這一端繞過動滑輪(29)后固定在頂架(16)上，其它機構均不變，這樣可使抽油機的沖程增加一倍，電機轉速降低一倍。
權利要求
1.一種直線運動式抽油機由電機及控制系統、機械傳動機構和懸吊平衡裝置構成，其特征是1)由絲桿(12)和固定在聯接撟(11)上的滾珠螺母(23)構成的傳動絲桿副，用上、下軸承座(15、9)安裝在機架(13)的中心；2)控制系統由電機(3)和變頻器(2)以及安裝在導軌(25)上的上、下接近開關(28、27)構成；3)懸吊繩(20)的一端通過接頭(24)與安裝在聯接撟(11)上方的吊架(22)連接固定，另一端繞過鏈輪(18)改變180°方向與懸繩器(21)連接，平衡箱(10)直接與聯接撟(11)焊接固定；還可以將聯接橋(11)上的吊架(22)改為一動滑輪(29)，懸吊繩(20)這一端繞過動滑輪(29)后固定在頂架(16)上，另一端仍繞過鏈輪(18)改變180°方向。
2.根據權利要求1所述一種直線運動式抽油機，其特征是機架(13)兩側裝有導軌(25)，并由導軌固定器(26)與其固定。
3.根據權利要求1所述一種直線運動式抽油機，其特征是滾珠螺母(23)裝在聯接撟(11)的中心位置，聯接橋兩端設有凹槽與導軌(25)配裝，使之沿導軌方向往復運動。
4.根據權利要求1所述一種直線運動式抽油機，其特征是懸吊繩(20)為自潤滑鏈條。
5.根據權利要求1所述一種直線運動式抽油機，其特征是上、下接近開關(28、27)分別安裝在沖程的上下兩個終點以內所對應的位置處。
全文摘要
本發明涉及一種直線運動式抽油機,屬采油機械。它由電機及控制系統,機械傳動機構和懸吊平衡裝置三部分構成。選用變頻電機,由變頻器及接近開關等組成的控制系統完成電機的正反轉換向、變速各項調節功能。由滾珠絲桿副、聯接橋和導軌等構成的傳動機構,實現滾珠傳動螺母和與之相連接固定的聯接橋的上下往復運動。懸吊平衡裝置包括懸吊繩及其連接件和平衡箱,懸吊繩選用自潤滑鏈條。本發明設計一種全新結構的抽油機。機械傳動效率可達80%以上,與游梁式抽油機相比可節能50%～80%;整機體積小,重量輕,僅為游梁式的1/3;上下沖程速度可分別無級調節;沖程長,可適用不同井況下使用。
文檔編號F04B47/02GK1372066SQ0211656
公開日2002年10月2日 申請日期2002年4月9日 優先權日2002年4月9日
發明者高云霞, 張博郁, 馬學慶 申請人:高云霞