专利名称：外翘式变矩节能抽油机的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型属于原油开采使用的抽油装置技术领域，具体涉及一种节能型的地面采油设备——外翘式变矩节能抽油机。
二背景技术：
油田采油用的抽油机种类较多，然而，常规游梁式抽油机以其结构简单、工作可靠、安装维护方便、可常年工作在野外不需专人看管等优势在油田至今占据着主导地位。但是，常规游梁式抽油机由于受其四杆机构的制约，其悬点载荷作用到曲柄上的载荷扭矩偏离正弦规律，而该机型的平衡原理是通过在曲柄上加平衡块对载荷扭矩进行平衡，平衡扭矩曲线呈正弦规律，因此平衡后的净扭矩出现了较大的峰值，因而这种抽油机的能耗特别高，同时也严重影响了减速器的使用寿命。
为解决常规游梁式抽油机能耗高和减速器寿命低的问题，ZL97231916.6公开了一种游梁平衡调径变矩节能抽油机。该抽油机是在前置式游梁抽油机的游梁尾部安装由吊臂和配重构成的平衡装置，达到了降低能耗和延长减速器使用寿命的目的。但是这种调径变矩节能抽油机在实践中发现存在一些隐患1、该抽油机的驴头前端吊绳或光杆存在断裂现象，导致抽油机整体失载，造成机体向后倾覆，使整机受损，易造成人身、设备安全事故；2、该抽油机的配重箱钢丝绳断裂后，使整机失衡，驴头将井口装置砸坏，配重箱将电机砸坏，造成整机损坏；3、减速器位置在支架底下，安装、维护十分不便。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种外翘式变矩节能抽油机，该抽油机既具有游梁平衡调径变矩节能抽油机的优点，又能克服游梁平衡调径变矩节能式抽油机的不足，有效地降低净扭矩峰值，从而提高减速器的使用寿命，降低能耗，降低原油开采成本。
本实用新型采用的技术方案如下外翘式变矩节能抽油机是在由固定在底座上的支架、电机装置、刹车装置、减速器装置、曲柄装置、连杆、横梁总成以及游梁、驴头、悬绳器组成的后置式常规游梁抽油机的游梁尾部安装由吊臂和配重构成的固定偏置平衡装置，其特征是安装上述固定偏置平衡装置优化选择的结构参数为δ＝140°～165°，ε＝12°～20°；δ为横梁总成的支承中心与游梁的支承中心连线与横梁总成的支承中心与配重重心连线的夹角，ε为游梁的支承中心和横梁总成的支承中心连线与游梁的支承中心和配重重心连线的夹角。本实用新型通过对上述参数的优化选择，使该抽油机的平衡趋于理想，有效地降低净扭矩峰值，达到了节能的目的。
四
图1为本实用新型的结构示意图；图2为CYJ12-4.8-73HB常规式游梁抽油机在一典型工况下的扭矩曲线图；图3为与图2中型号相同的本实用新型在相同工况下的扭矩曲线图。
五具体实施方式
图1中，本实用新型是由固定在底座13上的支架12、电机装置2、刹车装置1、减速器装置4、曲柄装置3、连杆5、横梁总成8以及游梁9、驴头10、悬绳器11组成的后置式常规游梁抽油机的游梁尾部安装由吊臂7和配重6构成的固定偏置平衡装置，带配重6的吊臂7铰接在游梁9的尾部。本实用新型是基于后置式常规游梁抽油机的结构不变，在游梁9尾部增加固定偏置平衡装置，其配重6重心相对于游梁下偏一个角度ε。在运行过程中，固定偏置平衡装置的配重重心的运行轨迹是一段圆弧，当重心处于游梁回转中心的水平线上时，其重力矩最大；当重心偏离游梁回转中心的水平线时，重力矩减小。通过优化设计，取δ＝140°～165°，ε＝12°～20°，可以将曲柄平衡与游梁偏置平衡两种平衡方式有机的结合起来，可有效地削减载荷峰值扭矩，改善曲柄平衡抽油机的曲柄轴净扭矩曲线的形状和大小，使其波动平缓，减小或消除负扭矩，从而减小抽油机的周期载荷系数，提高电机的工作效率，达到本实用新型抽油机降低能耗的目的。图2是我厂生产的CYJ12-4.8-73HB常规式游梁抽油机在一典型工况下的扭矩曲线图，其净扭矩最大值为62.4kN·m，最小值为-47.3kN·m(CYJ指抽油机，最大悬点载荷12吨，最大冲程4.8米，减速器额定扭矩73kN·m，H指减速器齿轮啮合形式为点接触，B指曲柄平衡)。图3为在相同工况下同机型的本实用新型——外翘式变矩节能抽油机的扭矩曲线图，其参数δ＝140.8°，ε＝17.3°，净扭矩最大值为41kN·m，最小值为-7kN·m，通过对图2、图3中净扭矩曲线的比较可以看出，图3中净扭矩曲线波动趋于平缓，形状和大小得到了明显的改善，计算表明其节能效率达30％以上。
本实用新型具有结构简单，制造容易，在后置式常规游梁抽油机的基础上仅增加了一个刚性的固定偏置平衡装置，本身无须维护保养，整机平衡调整方便，完全继承了后置式常规游梁抽油机的优点，与后置式常规游梁抽油机相比，节能率在25％以上，能有效的降低原油开采成本。
权利要求一种外翘式变矩节能抽油机，是在由固定在底座(13)上的支架(12)、电机装置(2)、刹车装置(1)、减速器装置(4)、曲柄装置(3)、连杆(5)、横梁总成(8)以及游梁(9)、驴头(10)、悬绳器(11)组成的后置式常规游梁抽油机的游梁尾部安装由吊臂(7)和配重(6)构成的固定偏置平衡装置，其特征是安装上述固定偏置平衡装置优化选择的结构参数为δ＝140°～165°，ε＝12°～20°；δ为横梁总成(8)的支承中心和游梁(9)的支承中心连线与横梁总成(8)的支承中心和配重(6)重心连线的夹角，ε为游梁(9)的支承中心和横梁总成(8)的支承中心连线与游梁(9)的支承中心和配重(6)重心连线的夹角。
专利摘要本实用新型公开了一种外翘式变矩节能抽油机，该抽油机是在由固定在底座上的支架、电机装置、刹车装置、减速器装置、曲柄装置、连杆、横梁总成以及游梁、驴头、悬绳器组成的后置式常规游梁抽油机的游梁尾部安装由吊臂和配重构成的平衡装置，其特点是安装上述平衡装置优化选择的结构参数为δ＝140°～165°，ε＝12°～20°。本实用新型通过对上述参数的优化选择，使该抽油机的平衡趋于理想，有效地降低了净扭矩峰值，达到了节能的目的，节能率在25％以上，且完全继承了后置式常规游梁抽油机的优点。因此，选择本实用新型做为原油开采的抽油装置，能有效的降低原油的开采成本。
文档编号E21B43/00GK2585972SQ0221078
公开日2003年11月12日 申请日期2002年3月22日 优先权日2002年3月22日
发明者白凤祥, 丁振鹏, 王维, 阳建军, 肖朝明, 姜昕, 顾祥菊, 徐杰, 张文东, 许英 申请人:抚顺石油机械有限责任公司