专利名称：蜗轮蜗杆式抽油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田上用于采石油的抽油机。
背景技术：
目前各油田采油时使用最多的是有杆泵采油机，由于有杆泵抽油系统工作时上下冲程悬点A处载荷相差很多，大约相差一个液柱量力，欲使电动机在上下冲程做功达到平衡，各种抽油机都采用了不同的平衡方式，目前使用最广的一种方式是机械平衡方式。如图6所示，机械平衡是采用在下冲程时举高平衡配重1，将机械能转化为势能储存起来，上冲程降低平衡配重1，使势能转化为机械能。由于平衡配重1和前摆头3绕支点2摆动旋转时的转动惯量J＝r2m(m是质量，r是旋转半径)很大，所以消耗的电动机功率也很大P＝T·ω＝J·a·ω(T是扭矩，ω为角速度，a为加速度)，这就使电动机必须选用较大的功率才能保证采油系统的正常工作，而选用的电动机功率较大，则耗能多，能量无功消耗也就大，能量利用率就低。另外由于这种平衡方式是在杠杆的两端制造平衡，安装平衡配重困难，调整平衡配重也很困难。现有的抽水机还存在体积较大、占地面积大、安装和维修困难等缺点，由于传动系统的自重大、摩擦损耗的能量也非常大，抽油速度和抽油机的上下行程长度很难调整。
发明内容
为了克服现有的抽油机存在所用电动机功率大、能量利用率低和调整平衡困难的缺陷，提供一种所用电动机功率小、能量利用率高和调整平衡容易的抽油机。本发明通过下述方案予以实现，一种蜗轮蜗杆式抽油机，它包括机架4、配重10、牵拉索具11、轮盘5、蜗轮7、蜗杆12、电动机8、电机控制器9和导向辊6，轮盘5和蜗轮7固定连接并同轴旋转，轮盘5和导向辊6设置在机架4的顶部上，牵拉索具11的一端连接在配重10上，牵拉索具11绕在导向辊6和轮盘5的轮体上并改变了拉紧方向，蜗杆12与蜗轮7啮合，电动机8给蜗杆12提供动力，电机控制器9控制电动机8绕组中的电流大小和方向。本发明的抽油机在工作中把牵拉索具11的自由端与井下的抽油杆连接，通过电动机8的正反转，使蜗杆带动与蜗轮同轴的轮盘顺、逆时针旋转，绕在轮盘5上的牵拉索具11拉动抽油杆上下运动抽出石油。下行程时，配重10上升并蓄积势能，上行程时配重10下降并释放势能。由于轮盘5的转动惯量相对于现有抽油机来说很小，因此耗能较小，电动机的功率也不必选择太大，现有抽油机电动机功率一般22KW，本发明可选用11KW功率的电动机，由于电机功率相应较小，能量无功消耗相应减小，能量利用率高。而且本发明抽油机不需要减速器也减少了能量的损耗。本发明体积较小，占地面积也小，便于安装和维修。另外本发明配重10的设置和调整非常方便，本发明具有设计新颖、结构合理和具有较大推广价值的优点。
图1是本发明实施方式一的结构示意图，图2是图1的D-D剖视图，图3是实施方式二中轮盘5的结构示意图，图4是实施方式二中导向辊6的结构示意图，图5是实施方式三的结构示意图，图6是现有技术的抽油机的结构示意图，图7是实施方式六的结构示意图，图8是实施方式七的结构示意图，图9是图8的K-K剖视图。
具体实施例方式
一下面结合图1和图2具体说明本实施方式。它由机架4、配重10、牵拉索具11、轮盘5、蜗轮7、蜗杆12、电动机8、电机控制器9和导向辊6组成，轮盘5和蜗轮7固定连接并同轴旋转，轮盘5的直径大于蜗轮7的直径，轮盘5和导向辊6设置在机架4的顶部上，牵拉索具11的一端连接在配重10上，牵拉索具11绕在导向辊6和轮盘5的轮体上并改变了拉紧方向，蜗杆12与蜗轮7啮合，电动机8给蜗杆12提供动力，电机控制器9控制电动机8绕组中的电流大小和方向。本发明中的牵拉索具11可以是钢丝绳、起重用的手拉葫芦钢链等凡是能传递拉力并可弯曲的链绳，本实施方式中牵拉索具11为机械传动中的三角带，轮盘5和导向辊6的轮缘上开有皮带轮槽。
具体实施方式
二下面结合图3和图4具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，牵拉索具11为链传动中的套筒滚子链，轮盘5和导向辊6的轮缘上开有链轮齿5-1和链轮齿6-1。本实施方式牵拉索具11在轮盘5和导向辊6上不会发生滑动，不会有功率损失。
具体实施方式
三下面结合图5具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，配重10由若干片通过螺杆10-1固定为一体的相互叠置的配重片10-2组成。本实施方式配重10的重量调节非常方便。
具体实施方式
四本实施方式与实施方式一的不同点是，电动机8采用同步电机，电机控制器9采用变频器或伺服控制器。利用变频器或伺服控制器可以通过电控方式控制抽油速度和抽油机上下行程长度。
具体实施方式
五本实施方式与实施方式一的不同点是，电动机8采用异步电机，电机控制器9采用变频器。
具体实施方式
六下面结合图7具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，牵拉索具11为同步齿形带，轮盘5和导向辊6上开有齿槽5-2和齿槽6-2。
具体实施方式
七下面结合图8和图9具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是，它还包括导向体14，导向体14为配重10提供垂直方向的导向。由于设置了导向体14，配重10在上下运动时不会发生摆动现象。
权利要求
1.一种蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是它包括机架(4)、配重(10)、牵拉索具(11)、轮盘(5)、蜗轮(7)、蜗杆(12)、电动机(8)、电机控制器(9)和导向辊(6)，轮盘(5)和蜗轮(7)固定连接并同轴旋转，轮盘(5)和导向辊(6)设置在机架(4)的顶部上，牵拉索具(11)的一端连接在配重(10)上，牵拉索具(11)绕在导向辊(6)和轮盘(5)的轮体上并改变了拉紧方向，蜗杆(12)与蜗轮(7)啮合，电动机(8)给蜗杆(12)提供动力，电机控制器(9)控制电动机(8)绕组中的电流大小和方向。
2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是牵拉索具(11)为机械传动中的三角带，轮盘(5)和导向辊(6)的轮缘上开有皮带轮槽。
3.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是牵拉索具(11)为链传动中的套筒滚子链，轮盘(5)和导向辊(6)的轮缘上开有链轮齿(5-1)和链轮齿(6-1)。
4.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是配重(10)由若干片通过螺杆(10-1)固定为一体的相互叠置的配重片(10-2)组成。
5.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是电动机(8)采用同步电机，电机控制器(9)采用变频器或伺服控制器。
6.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是电动机(8)采用异步电机，电机控制器(9)采用变频器。
7.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是牵拉索具(11)为同步齿形带，轮盘(5)和导向辊(6)上开有齿槽(5-2)和齿槽(6-2)。
8.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆式抽油机，其特征是它还包括导向体(14)，导向体(14)为配重(10)提供垂直方向的导向。
全文摘要
本发明公开一种油田上用于采石油的抽油机——蜗轮蜗杆式抽油机。它包括机架(4)、配重(10)、牵拉索具(11)、轮盘(5)、蜗轮(7)、蜗杆(12)、电动机(8)、电机控制器(9)和导向辊(6)，轮盘(5)和蜗轮(7)固定连接并同轴旋转，轮盘(5)的直径大于蜗轮(7)的直径，轮盘(5)和导向辊(6)设置在机架(4)的顶部上，牵拉索具(11)的一端连接在配重(10)上，牵拉索具绕在导向辊和轮盘的轮体上并改变了拉紧方向，蜗杆与蜗轮啮合，电动机给蜗杆提供动力，电机控制器控制电动机绕组中的电流大小和方向。由于轮盘的转动惯量相对于现有抽油机来说很小，因此耗能较小，电动机的功率也不必选择太大。另外本发明配重的设置和调整非常方便，本发明具有设计新颖、结构合理和具有较大推广价值的优点。
文档编号E21B43/00GK1540135SQ20031010764
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月27日 优先权日2003年10月27日
发明者郝双晖, 郝明晖 申请人:哈尔滨工业大学