专利名称：上弧线滚动变轨配重式游梁抽油平衡机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于采油机械技术领域。
背景技术：
目前，公知的石油开采有100多年历史，从功耗、成本、稳定等角度出发，尚没有能够完全取代该机械的同类产品，但游梁抽油机的主要不足是平衡效果不理想，因为动力载荷不断地大幅度波动甚至在抽油杆下落时出现负载荷，当抽油杆向下止点运行时，主要依靠自重及电动机提供的机械动能，当抽油杆行至下止点时，合成势能使抽油杆产生周期性顿挫，机械磨耗加大的同时增加了下一行程起始时的无功动能损耗。抽油杆由下止点向上止点运行时是抽油机的主要做功过程，此时动能主要依靠电动机、变速箱驱动配重曲柄提供。抽油杆于下止点时抽油机配重曲柄同时处于回转上止点处，此时的曲柄垂直于曲柄轴， 动力力矩为零，电动机出现峰值电力消耗、变速箱磨损增加。
发明内容本实用新型的目的是提供一种上弧线滚动变轨配重式游梁抽油平衡机，它不仅在无附加动力前提下实时自动增大、减小配重力矩，实现了无附加动力的动能补偿，同时有效地降低了机械运行能耗。本实用新型的技术方案是在抽油机游梁尾部安装曲线导轨作为动力臂力矩调节端，在游梁抽油机的支架顶部安装平衡连杆支架，作为驱动配重滚轮的不动点，在导轨上安装配重滚轮，作为配重砝码，在配重滚轮与平衡连杆支架之间安装平衡连杆，作为配重滚轮与平衡连杆支架之间的连接、传力、限位机构。本实用新型的有益效果是在无需附加动力输入的基础上，改变了游梁抽油机的配重结构，取得了节能降耗的结果，结构简单符合杠杆机械原理，节能降耗功能明显，运行成本及故障率低，应用范围广泛，安装、调试、维护方便。
图1是本实用新型结构主视图；图2是本实用新型抽油杆运行至下止点时工作状态图；图3是本实用新型抽油杆运行至上止点时工作状态图；图4是本实用新型配重滚轮与曲线导轨、滚轮连杆、平衡连杆支架部分俯视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述如图1所示，1是油井套管、2是抽油机支架、3是曲柄变速箱、4是抽油杆、5是驴头、6是抽油机游梁、7是平衡连杆支架、8是滚轮连杆、9是配重滚轮、10是曲线导轨、11是曲柄连杆、12是抽油机配重曲柄、13是电动机、14是配重块。[0012]利用杠杆机械原理，在抽油机游梁俯仰做功过程中，改变配重块在动力臂上与支点间的力矩而对阻力臂端提供动能补偿及降低机械磨损。在抽油杆下落行程中本机配重滚轮沿曲线导轨向远端运动，进而渐进式增加配重力矩，以抵消由抽油杆的重力回落势能产生的惯性载荷，使抽油机以均衡动力平稳进入下一行程，在抽油杆上升行程初始阶段，配重滚轮处于曲线导轨与支点的力矩最远端。可在自身质量的最大范围内为抽油机提供动能， 以消弱曲柄的零力矩区域时的电动机峰值电能损耗及机械磨损。随着曲柄的回转动能增加，配重滚轮沿曲线导轨向支点近端移动因而配重力矩减小，平稳地延续了抽油机的序贯式动力接续，达到了节能、降耗目的。在说明书附图图1中，曲线导轨10与抽油机游梁6尾部相连接(采用硬连接)， 在曲线导轨10上部安装配重滚轮9，在抽油机支架2顶部安装平衡连杆支架7 (采用硬连接)，用滚轮连杆8将配重滚轮9与平衡连杆支架7进行轴传动式连接.配重滚轮9为可根据配重量需要，在滚轮轴两端增减配重块14的重量可调式滚轮.当抽油机游梁6在电动机 13驱动曲柄变速箱3带动的曲柄连杆11带动下，进行往复式运动时，配重滚轮9受滚轮连杆8的不动点，平衡连杆支架7的被动驱动，以平衡连杆支架7的顶部与滚轮连杆8的连接轴为圆心，又以配重滚轮9的水平位移长度为区间，沿曲线导轨10进行弧线往复式运动，曲线导轨10的配重滚轮9运动承载部为上弧形，增加了配重滚轮9的行程，减少了配重滚轮 9进行远中位移时的上行阻力。配重滚轮9在曲线导轨10上的实时非等长动力配重，补偿了抽油机配重曲柄12的圆周非等配重的负动力区域的机械动能.在无外加动力的条件下实现了动能输出。在说明书附图图2中，抽油杆4在油井套管1中行至下止点时，配重滚轮9在曲线导轨10的水平力矩最远端。在由近至远的运动中克服了抽油杆4在油井套管1中因重力回落势能产生的机械顿挫，同时为下一行程起始时提供了长力矩动能输出。在说明书附图图3中，抽油杆4在油井套管1中行至上止点时，配重滚轮9在曲线导轨10的水平力矩最近端。在由远至近的运动中，配重滚轮9的力矩递减式配重与抽油机配重曲柄12的回转式配重相连接，增加了动能输出削减了峰值机械能损耗。在说明书附图2、图3中，配重滚轮9以曲线导轨10作为工作承载部，以图2处为始点，以图3处为终点的区域间，随抽油机游梁6的俯仰运动，受滚轮连杆8的不动点，平衡连杆支架7的被动驱动，做往复式运动.曲线导轨10作为抽油机游梁6的动力臂段，配重滚轮9在曲线导轨10上的位置变化是与抽油机游梁6的俯仰运动同时完成的，其对抽油机游梁6所施的动力影响是在配重滚轮9重量一定的前提下，改变其在动力臂端力矩而产生的，所以称之为实时非等力矩配重。
权利要求1. 一种上弧线滚动变轨配重式游梁抽油平衡机，包括抽油机支架，其特征是在抽油机游梁尾部安装曲线导轨作为动力臂力矩调节端，在游梁抽油机的支架顶部安装平衡连杆支架，作为驱动配重滚轮的不动点，在导轨上安装配重滚轮，作为配重砝码，在配重滚轮与平衡连杆支架之间安装平衡连杆，作为配重滚轮与平衡连杆支架之间的连接、传力、限位机构。
专利摘要一种上弧线滚动变轨配重式游梁抽油平衡机，属于采油机械技术领域，其特征是在抽油机游梁尾部安装曲线导轨作为动力臂力矩调节端，在游梁抽油机的支架顶部安装平衡连杆支架，作为驱动配重滚轮的不动点，在导轨上安装配重滚轮，作为配重砝码，在配重滚轮与平衡连杆支架之间安装平衡连杆，作为配重滚轮与平衡连杆支架之间的连接、传力、限位机构。有益效果是在无需附加动力输入的基础上，改变了游梁抽油机的配重结构，取得了节能降耗的结果，结构简单符合杠杆机械原理，节能降耗功能明显，运行成本及故障率低，应用范围广泛，安装、调试、维护方便。
文档编号E21B43/00GK202055809SQ20112015742
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月17日 优先权日2011年5月17日
发明者李振祥, 郭晓明 申请人:李振祥