专利名称：柔性自动换向智能抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采油机械设备，特别涉及一种柔性自动换向智能抽油机。二、 背景技术目前，在石油工业中，由于电力电子技术的发展变频器已经非常成熟且价格便宜， 这样，利用变频器制造的对称平衡电机换向抽油机的应用非常广泛，但是，在使用中发 现对称平衡电机换向抽油机在光杆换向时由于存在换向冲击从而造成能量损失和机架震 动，另外，非电机换向的对称平衡抽油机也存在换向冲击大的问题。三、 发明内容本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种柔性自动换向智能 抽油机，利用变力臂曲线使抽油机柔性自动换向的全新塔架式结构的抽油机，并且能耗 低、系统效率高。其技术方案是包括置于底座之上的塔架式结构的机架、驱动轮、前驱动绳、后驱 动绳以及导向轮、配重、巻筒；其中巻筒通过前驱动绳和后驱动绳与驱动轮构成传动副， 前挂绳的一端与等径圆轮固定，另一端通过悬绳器与光杆相连接，所述的机架顶部安设 变力臂自动换向轮，变力臂换向轮主要由半径逐渐縮小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C) 连接组成，在半径逐渐縮小圆弧(B)处，相对圆心的力臂逐渐减小，在半径逐渐增大圆 弧(C)处，其相对圆心的力臂逐渐增大；所述的后挂绳一端与变力臂换向轮固定，另一 端通过导向轮与配重相连接。上述的变力臂自动换向轮上的半径逐渐縮小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)之间增加等径圆弧(A)。上述的巻筒通过换向装置、减速机连接电机，由电机驱动巻筒正反驱动；或者是通 过减速机连接电机和变频器，取消换向装置直接由变频器驱动电机，通过减速机驱动巻 筒正反驱动，当然，上述巻筒和减速机合为一体成为电滚筒，其他不变。上述的驱动轮是钢丝绳绕轮、齿轮或者链轮的一种。本实用新型的有益效果是①该机采用对称平衡方式，可以实现较精确的平衡效果， 节约更多的动力消耗；②由于是柔性自动换向可以使抽油机换向时机架无振动，基本不 需要在提供额外的换向能量；③可以实现大冲程；④故障点少，安全可靠。四、
-附图1是本实用新型一种实施例的侧视结构图； 附图2是本实用新型一种实施例的主视图； 附图3是本实用新型的上部放大图；附图4是本实用新型的俯视展开图；附图5是本实用新型传动系统的俯视图；附图6是本实用新型采用电滚筒的侧视图；附图7是本实用新型采用电滚筒的主视图；附图8是本实用新型采用电滚筒的传动系统的俯视图；附图9是本实用新型变力臂换向轮的结构图；上图中l-光杆，2-悬绳器，3-巻筒，4-底座，5-电机，6-前挂绳，7-前驱动绳，8-后驱动绳，9-后挂绳，10-变力臂换向轮，11-驱动轮，12-等径圆轮，13-挂绳器，14-导向 轮，15-配重，16-机架，17-信号箱，18-小皮带轮，19-三角带，20-大皮带轮，21-减速机， 22-电刹车，23-换向装置，24-电滚筒。五具体实施方式
实施例l:参照附图l、 2、 3、 4和5所示，对本实用新型作进一步描述主要技术方案是包括光杆l，悬绳器2，巻筒3，底座4，电机5，前挂绳6，前驱 动绳7，后驱动绳8，后挂绳9，变力臂换向轮IO，驱动轮ll，固定于机架16上部的等 径圆轮12，挂绳器13，导向轮14，配重15,塔架式结构的机架16，信号箱17，小皮带 轮18，三角带19，大皮带轮20，减速机21，电刹车22，换向装置23和电滚筒24。其 中，机架16顶部安设变力臂自动换向轮10、 10'，变力臂换向轮主要由半径逐渐縮小圆 弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)连接组成，在半径逐渐縮小圆弧(B)处，相对圆心 的力臂逐渐减小，在半径逐渐增大圆弧(C)处，其相对圆心的力臂逐渐增大；较佳的方 案是变力臂自动换向轮上的半径逐渐縮小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)之间增加 等径圆弧(A)，更加有利于驱动光杆平稳的上下往复运动，实现抽汲原油。其中巻筒3通过前驱动绳7， 7'和后驱动绳8， 8'与驱动轮11、 ll'构成传动副，前挂 绳6—端与等径圆轮12固定另一端通过悬绳器2与光杆1相连接，后挂绳9、 9'一端与 变力臂换向轮IO、 10'固定，另一端通过导向轮14与配重15想连接。机架上部所有轮子 都可以方便后移，方便了井泵维修，还有检测光杆运动位置和限位作用的信号箱17。该机传动过程是等径圆轮12通过前挂绳6和悬绳器2与光杆1连接，变力臂换向 轮10、 10，通过后挂绳9、 9'导向轮14与配重15相连接。巻筒3由电机5通过减速机21、 换向装置23正反转动。巻筒3正反转动缠绕和释放前驱动绳7， 7'和后驱动绳8、 8'，使 驱动轮ll、 lr带动等径圆轮12和变力臂换向轮10、 10'正反转动，使光杆l上下往复运 动，实现抽汲原油。该抽油机详细工作过程如下采用机械换向装置的工作过程巻筒3由电机5通过减速机21、换向装置23正反转 动。巻筒3正转动缠绕前驱动绳7、 7'释放后驱动绳8、 8'使光杆1下行，配重15上行，这时可编程控制器PLC (现有普通技术)通过信号箱17提供的信号开始检测，当 后挂绳绕到半径逐渐增大圆弧C时，PLC发出信号给换向装置23使巻筒3和减速机21 脱开，由于圆弧C的力臂逐渐增大，所以使配重15的力臂逐渐大于光杆1的力臂，这个 逐渐增大的力臂成为光杆1下行的阻力臂，致使光杆l逐渐停止下行，同时由于配重15 力臂大于光杆力臂再加上光杆1要有一段拉长变形，所以光杆1迅速上行，当检测巻筒3 速度接近减速机21输出的转速时，换向装置23使巻筒3和减速机21同步反向连接。巻 筒3反转动缠绕后驱动绳8、 8，释放前驱动绳7、 7'，使光杆1上行配重15下行，当后 挂绳绕到半径逐渐减小圆弧B时，PLC发出信号给换向装置23使巻筒3和减速机21脱 开，由于圆弧B的力臂逐渐减小，所以使光杆1的力臂逐渐大于配重15的力臂致使光杆 1逐渐停止上行，同时由于光杆力臂大于配重15力臂再加上光杆1上行的弹性变形不能 马上恢复所以光杆迅速下行，当检测巻筒3速度接近减速机21输出的转速时，换向装置 23使巻筒3和减速机21同步正向连接。采用电机换向的工作过程巻筒3由电机5通过减速机21、换向装置23正反转动。 巻筒3正转动缠绕前驱动绳7、 7，释放后驱动绳8、 8，使光杆1下行，配重15上行，这 时PLC通过信号箱17提供的信号开始检测，当后挂绳绕到半径逐渐增大圆弧C时，PLC 发出信号给变频器(广大电器行业所熟知的普通现有技术)使电机5处于自由停车状态， 由于圆弧C的力臂逐渐增大，所以使配重15的力臂逐渐大于光杆1的力臂，这个逐渐增 大的力臂成为光杆l下行的阻力臂，致使光杆l逐渐停止下行，同时由于配重15力臂大 于光杆力臂再加上光杆1要有一段拉长变形，所以光杆迅速上行，当检测巻筒3速度接 近减速机21输出的转速时，变频器使电机5同步反转启动。巻筒3反转动缠绕后驱动绳 8、 8，释放前驱动绳7、 7'，使光杆1上行配重15下行，当后挂绳绕到半径逐渐减小圆 弧B时，PLC发出信号给变频器使电机5处于自由停车状态，由于圆弧B的力臂逐渐减 小所以使光杆1的力臂逐渐大于配重15的力臂致使光杆1逐渐停止上行，同时由于光杆 力臂大于配重15力臂再加上光杆1上行的弹性变形不能马上恢复所以光杆迅速下行，当 检测巻筒3速度接近减速机21输出的转速时，变频器使电机5同步正转启动。实施例2:见附图6、 7和8，与实施例l不同的是将减速机21与巻筒3合到一 起变成电滚筒24，具体工作过程与实施例l相同，当然，本实用新型的方案不仅限于此， 其他换向采用变力臂换向轮的塔架式抽油机，其驱动方式是钢丝绳绕轮、齿轮或者链轮 等现有技术或其他常规技术变换，均属于本实用新型要求保护的范围。
权利要求1、一种柔性自动换向智能抽油机，包括置于底座(4)之上的塔架式结构的机架(16)、驱动轮(11、11’)、前驱动绳(7、7’)、后驱动绳(8、8’)以及导向轮(14)、配重(15)、卷筒(3)；其中卷筒(3)通过前驱动绳(7、7’)和后驱动绳(8、8’)与驱动轮(11、11’)构成传动副，前挂绳(6)的一端与等径圆轮(12)固定，另一端通过悬绳器(2)与光杆(1)相连接，其特征是所述的机架(16)顶部安设变力臂自动换向轮(10、10’)，变力臂换向轮主要由半径逐渐缩小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)连接组成，在半径逐渐缩小圆弧(B)处，相对圆心的力臂逐渐减小，在半径逐渐增大圆弧(C)处，其相对圆心的力臂逐渐增大；所述的后挂绳(9、9’)一端与变力臂换向轮(10、10’)固定，另一端通过导向轮(14)与配重(15)相连接。
2、 根据权利要求l所述的柔性自动换向智能抽油机，其特征是所述的变力臂自动 换向轮(10、 10')上的半径逐渐縮小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)之间增加等 径圆弧(A)。
3、 根据权利要求1所述的柔性自动换向智能抽油机，其特征是所述的巻筒(3) 通过换向装置(23)、减速机(21)连接电机(5),由电机(5)驱动巻筒(3)正反驱动。
4、 根据权利要求1所述的柔性自动换向智能抽油机，其特征是所述的巻筒(3) 通过减速机(21)连接电机(5)和变频器，取消换向装置(23)直接由变频器驱动电机(5)，通过减速机(21)驱动巻筒(3)正反驱动。
5、 根据权利要求3或4所述的柔性自动换向智能抽油机，其特征是所述的巻筒G) 和减速机(21)合为一体组成电滚筒(24)。
6、 根据权利要求1所述的柔性自动换向智能抽油机，其特征是所述的驱动轮(11、 11')是钢丝绳绕轮、齿轮或者链轮的一种。
专利摘要本实用新型涉及一种柔性自动换向智能抽油机。其技术方案是包括置于底座之上的塔架式结构的机架、驱动轮、前驱动绳、后驱动绳以及导向轮、配重、卷筒；前挂绳的一端与等径圆轮固定，另一端通过悬绳器与光杆相连接，机架顶部安设变力臂自动换向轮，变力臂换向轮主要由半径逐渐缩小圆弧(B)和半径逐渐增大圆弧(C)连接组成，所述的后挂绳一端与变力臂换向轮固定，另一端通过导向轮与配重相连接。有益效果是①该机采用对称平衡方式，可以实现较精确的平衡效果，节约更多的动力消耗；②由于是柔性自动换向可以使抽油机换向时机架无振动，基本不需要在提供额外的换向能量；③可以实现大冲程；④故障点少，安全可靠。
文档编号E21B43/00GK201381835SQ200920020678
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者秀 李 申请人:秀 李