專利名稱：一種雙曲柄二次往復平衡舉升裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于石油煤炭開采機械制造領域，具體涉及一種雙曲柄二次往復平衡舉升
直O
背景技術：
目前，國際能源供需關系日趨緊張，能源消耗過大，急需發展安全、節能、環保的油氣田煤田舉升裝置。為適應不同開采期的需要，機械采油設備從游梁式抽油機發展到無游梁式抽油機。目前，75%的人工舉升抽油機以游梁式抽油機為主，分為常規型游梁式抽油機、前置型游梁式抽油機、異相型游梁式抽油機和雙驢頭型游梁式抽油機、高架曲柄平衡、 直接平衡抽油機等。這些結構型式的抽油機主要是利用曲柄連桿機構將旋轉運動變為游梁的上下擺動，或電機正反轉等帶動抽油桿和抽油泵進行往復運動，將井液抽汲至地面。這些類型的抽油機結構穩固，配套工藝齊全，但其結構龐大、載荷波動大，在連桿轉動、驢頭上下運動過程中，電機存在發電和在低效區工作、減速箱存在正負和交變大的載荷，即沖程上下死點、減速箱扭矩、電機功率均存在負值、零值和交變幅度較大，為滿足系統需要必須配用功率較大的電機，致使電機發電和利用率低，系統存在低效和發電區，導致運動性能差、載荷沖擊大、系統效率低和能耗大。其主要原因是上下沖程死點的扭矩負值無正扭矩值進行平衡使其增大，扭矩最大值也無負扭矩進行抵消使其減小。人們一直試圖研究一種方法或結構，使減速箱扭矩不但無負值，并且使其最大值減小，最小值增大，交變幅度減小，但始終沒有解決這個問題。
發明內容
本發明克服了現有技術的不足，提出了一種雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，該裝置除了傳統的減速箱輸出軸連接的曲柄平衡外，還有配重箱的一次平衡，以柔性繩代替剛性能量傳遞結構，動力通過柔性繩、滑輪組實現抽油桿的往復運動；實現減速箱扭矩電機功率全部為正值，并且波動小；其結構比較小、耗鋼比較少、能耗比較低。本發明的技術方案為一種雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，包括井口支架、主機底座、平衡系統、動力傳遞系統和支架系統，在所述支架系統上設置有豎向放置的滑軌，所述滑軌固定在所述主機底座上，在所述滑軌上設置有拴繩架，在滑軌和井口支架之間設置有一個支桿，所述支桿確保系統橫向的受力平衡及穩固。所述平衡系統包括曲柄支架、配重箱、大曲柄和小曲柄。所述配種箱上設置有滑輪，所述配重箱通過滑輪嵌入在滑軌上并沿滑軌上下滑動，所述大曲柄通過一個大曲柄轉軸固定在曲柄支架上，在大曲柄和配重箱之間設置有一個連桿，通過連桿，大曲柄的旋轉運動轉化為配重箱的垂直運動，小曲柄固定在減速箱的輸出軸上。所述動力傳動系統包括電機、鏈輪組、動滑輪、定滑輪、減速箱和柔性繩，所述動滑輪固定在大曲柄上、并與大曲柄一起做旋轉運動，柔性繩的末端固定在滑軌的拴繩架上，并繞過動滑輪、定滑輪連接在一個懸繩器上，柔性繩與動滑輪一起做旋轉運動，油井載荷通過柔性繩施加在動滑輪上。在所述支桿上設置有一個支桿張緊器。所述鏈輪組包括小鏈輪、大鏈輪和鏈條，小鏈輪固定在減速箱的輸出軸上。本發明采用配重箱對懸點載荷進行一次平衡，采用小曲柄對一次平衡后的減速箱的輸出軸扭矩進行二次補償平衡，一次平衡和二次平衡通過鏈輪組傳遞動力。本發明具有如下有益效果1)本發明采用配重箱對懸點載荷進行一次平衡，采用小曲柄及小平衡塊對一次平衡后的減速箱的輸出軸扭矩進行二次補償平衡，解決了傳統抽油機沖程上下死點減速箱扭矩存在負值或零值、扭矩和功率交變大、導致載荷沖擊大、系統效率低、能耗大、耗鋼量大的問題。2)本發明通過改變動滑輪旋轉半徑，實現調節沖程長度；通過采用配重箱進行平衡，配重箱中裝有一定重量的數塊水泥塊進行平衡，因此節省鋼材，便于調節平衡；電動機始終做有效功，電流始終保持在正值范圍內，提高系統效率；具有結構比較小、能耗比較低等優點。
以下結合附圖和具體實施方式
進一步說明本發明。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的俯視機構示意圖。圖中，1、主機底座；2、電機；3、減速箱；4、小鏈輪；5、鏈條；6、拴繩架；7、配重箱； 8、滑軌；9、支桿；10、支桿張緊器；11、連桿；12、柔性繩張緊器；13、柔性繩；14、動滑輪；15、 大曲柄；16、大鏈輪；17、曲柄支架；18、定滑輪；19、懸繩器；20、井口支架；21、小曲柄；22、
配重箱轉軸；23、大曲柄轉軸。
具體實施例方式以下結合附圖進一步說明，并非限制本發明所涉及的范圍。參見圖1和圖2所示，電機2通過減速箱3減速后，由減速箱3的動力輸出軸帶動小曲柄21繞減速箱3的輸出軸做順時針旋轉運動，小鏈輪4固定在減速箱的輸出軸上，通過鏈條5帶動大鏈輪16繞著大曲柄轉軸23做旋轉運動，大鏈輪16和小鏈輪4的傳動比為 2:1。大曲柄15固定在大曲柄轉軸23上，動滑輪14固定在大曲柄15上，滑軌8固定在主機底座1上，連桿11 一端固定在配重箱7的配種箱轉軸22上，另一端固定在大曲柄15 上，并隨大曲柄15—起做旋轉運動。配重箱7通過連桿11由大曲柄15的旋轉運動轉化為配重箱7的垂直運動。柔性繩13末端固定在滑軌上的拴繩架6上，并繞過動滑輪14、定滑輪18連接在懸繩器19上。柔性繩13與動滑輪14 一起以減速箱3的輸出軸為中心做旋轉運動，油井載荷通過柔性繩13施加在動滑輪14上。柔性繩13上設置有一個柔性繩張緊器 12。通過改變動滑輪14固定在大曲柄15的位置，可以改變動滑輪14的旋轉半徑，從而實現調節沖程長度。曲柄支架17固定在主機底座1上。井口支架20固定在井口上，支架9 一端固定在井口支架20上，另一端固定在滑軌 8上，拴繩架6固定在滑軌8上，支架9上的支架張緊器10用來調節支架9的長短以及其張
4緊力的大小，并起到使井口支架和抽油機之間內力平衡。
本發明波動小、結構緊湊、節約材料、能耗低。
權利要求
1.一種雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，包括井口支架、主機底座、平衡系統、動力傳遞系統和支架系統，其特征在于所述支架系統上設置有豎向放置的滑軌，所述滑軌固定在所述主機底座上，在所述滑軌上設置有拴繩架，在滑軌和井口支架之間設置有一個支桿，所述支桿確保系統橫向的受力平衡及穩固。
2.根據權利要求1所述的雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，其特征在于所述平衡系統包括曲柄支架、配重箱、大曲柄和小曲柄，所述配種箱上設置有滑輪，所述配重箱通過滑輪嵌入在滑軌上并沿滑軌上下滑動，所述大曲柄通過一個大曲柄轉軸固定在曲柄支架上，在大曲柄和配重箱之間設置有一個連桿，通過連桿，大曲柄的旋轉運動轉化為配重箱的垂直運動，小曲柄固定在減速箱的輸出軸上。
3.根據權利要求1或2所述的雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，其特征在于所述動力傳動系統包括電機、鏈輪組、動滑輪、定滑輪、減速箱和柔性繩，所述動滑輪固定在大曲柄上、并與大曲柄一起做旋轉運動，柔性繩的末端固定在滑軌的拴繩架上，并繞過動滑輪、定滑輪連接在一個懸繩器上，柔性繩與動滑輪一起做旋轉運動，油井載荷通過柔性繩施加在動滑輪上。
4.根據權利要求3所述的雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，其特征在于在所述支桿上設置有一個支桿張緊器。
5.根據權利要求3所述的雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，其特征在于所述鏈輪組包括小鏈輪、大鏈輪和鏈條，小鏈輪固定在減速箱的輸出軸上。
全文摘要
本發明涉及一種雙曲柄二次往復平衡舉升裝置，包括井口支架、主機底座、平衡系統、動力傳遞系統和支架系統，在所述支架系統上設置有豎向放置的滑軌，所述滑軌固定在所述主機底座上，在所述滑軌上設置有拴繩架，在滑軌和井口支架之間設置有一個支桿，所述支桿確保系統橫向的受力平衡及穩固。本發明通過改變動滑輪旋轉半徑，實現調節沖程長度；通過采用配重箱進行平衡，配重箱中裝有一定重量的數塊水泥塊進行平衡，因此節省鋼材，便于調節平衡；電動機始終做有效功，電流始終保持在正值范圍內，提高系統效率；具有結構比較小、能耗比較低等優點。
文檔編號B66F19/00GK102220855SQ20111014986
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月7日 優先權日2011年6月7日
發明者葉明 , 徐金超, 李娟 , 李新軍, 楊文哲, 程遠方, 韓修廷 申請人:中國石油大學(華東), 青島北海石油裝備技術有限公司