专利名称：抽油机减速增矩节能装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田石油装备，尤其是采油机械-游梁式抽油机。
背景技术：
目前我国绝大部分油田经过多年的开采，已经进入中后开采期，原先奔涌的地下 原油已经变成涓涓细流，甚至时断时续，原先配套的游梁式抽油机由于地下液量不足，常会 出现抽空现象，有时为了节约电能，不得不将抽油机停下，采取间抽，可是由于停抽，又会使 油管内介质中的沙子沉淀于抽油泵与柱塞之间，从而使抽油泵发生沙卡，使机、杆、泵出现 故障，因此，有时情愿抽空也不能停抽，这无形之中白白浪费了一部分电能。如何解决这困 扰油田生产的实际难题呢？有人试验将原有电机改换成电磁调速电机，通过改变电磁场 改变电机的转速，使抽油机冲次减低，由原来的每分钟最少4次降为2次，实践证明，利用 电磁调速的方法可以调低冲次，但是设备成本昂贵，一台45KW的电磁调速电机及控制系 统是常规同功率电机的6倍，显然推广难度很大。也有人试验采用低转速电机，即将原为 45KW700rpm的电机调换成45KW350rpm的电机，结果也可以将抽油机的冲次调低为一半，但 是也存在低速电机体积庞大，价格昂贵，仍然不是好方案。也有人试验增大减速箱的传动比 来减低抽油机冲次，即将原传动比31. 7改为62. 5，这样也可以把抽油机冲次降低一半，但 是减速箱需增高400mm，增长300mm，体积庞大，重量大增，成本奇高。
发明内容为了克服现有抽油机冲次无法降低的情况和上述几种改造方案中存在的不足，本 实用新型提供一种抽油机减速增矩节能装置，不仅使抽油机冲次降低一半，同时还可以节 约电能30%以上。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是在原游梁式抽油机电机的输出 轴上串联一台传动比i = 2-4的闭式减速器，轴系安排为水平或垂直布置，电机与减速器联 接结构是法兰连接或连轴器连接，减速器与原减速箱利用数根三角胶带传动，原减速箱与 抽油机的连接方式方法保持不变。上述减速器为一级分流式双圆弧人字齿轮传动，或是一 级分流式渐开线人字齿轮传动，输入轴齿轮齿数Z1 = 15-26 ；输出轴齿轮齿数Z2 = 30-52， 法向模数Mn = 4-5。再根据抽油机的终端扭矩需求选择匹配电机功率，由于增加一级i = 2减速装置，终端扭矩如果在输入电机功率不变的话，减速箱输出轴转速下降50%，而扭矩 上升200%，因此，扭矩过于富余，为此，可采用M = 9550p/n公式计算匹配电机功率，经计算 新匹配的电机功率可选择原电机功率的2/3即可，例如原为45KW700rpm的电机，现匹配电 机选择30KW700rpm即可，电机选用油田专用三相异步电动机。本实用新型的有益效果是不仅可以使原抽油机的冲次降低50%，减少停机间 抽，避免停机而形成的沙卡事故，而且节约电能30%以上，不仅结构简单，而且改造工作量 小，并使电机的功率得到充分利用，降低投资，减少运行费用。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图1是原游梁式抽油机的动力传动机构简图图2是新游梁式抽油机的动力传动机构简图[0009]在图中1、原抽油机匹配的电机；2、皮带盘；3、三角胶带；4、减速箱输入轴皮带盘；5、减速箱；6、曲柄连杆机构；8、减速器。
具体实施方式
在图1中，以14型抽油机为例，1为原抽油机匹配的三相异步电机，其电机功率为 45KW,转速700rpm,转矩T = 614N .m，2为皮带盘，有三种规格Φ 200、Φ 300、Φ 400，它们是 根据需要有选择采用，通过它们可以选择4冲次，6冲次，8冲次，其中4冲次最小，若减小皮 带盘直径< Φ 200，则因包角太小而失效，也就是说通过减小Φ 200的皮带盘已不可能。3是 三角胶带，是连接电机皮带盘2和减速箱输入轴皮带盘4的，直接传递功率和扭矩，减速箱 输入轴皮带盘直径为Φ 1120，选择不同直径的电机皮带盘与其匹配可得到不同的传动比， 选Φ200与Φ 1120匹配，i = 5. 6，选Φ300与Φ 1120匹配，i = 3. 37，选用Φ400皮带盘与 Φ 1120匹配，i = 2. 8，由于采用不同的传动比，减速箱输入轴的扭矩分别为M1 = 614X5.6 =3438. 4N · m ;M2 = 614X3. 73 = 2290N · m ;M3 = 614X2. 8 = 1719N · m。5 为原抽油机 配套的减速箱i = 31. 7，通过其三轴二级传动，其输出轴的输出扭矩为M/ ( Φ 200皮带盘) =3438X31. 7 = 109ΚΝ ·πι，M2 ‘( Φ 300 皮带盘)=2290X31. 7 = 73ΚΝ .m，M3 ‘(Φ400 皮 带盘)=1719. 2X31. 7 = 54. 5KN · m图2实施例中，仍以14型抽油机为例，8为i = 2减速器，皮带盘2也是有3种规 格，Φ 200、Φ 300、Φ 400，根据抽油机冲次的需要选择不同直径的皮带盘，通过它们的不同 匹配，可以调整出抽油机不同的冲次，如2冲次，3冲次，4冲次，3是三角胶带，传递电机1的 功率和扭矩的。4为减速箱输入皮带盘，其直径也为Φ 1120。5为i = 31. 7减速箱，通过选 择不同的减速器8输出轴皮带盘直径，可以匹配出不同的冲次和终端输出扭矩，例如选择 Φ 200的皮带盘与原减速箱5相匹配，可以得到2冲次。由此可见，只要在电机输出轴的轴 端串联一只i = 2的减速器，即可将抽油机的冲次降至2次，达到慢抽，增加扭矩且节电的 使用效果。
权利要求一种抽油机减速增矩节能装置，是由电机、减速器、三角带、原抽油机的减速箱构成，其特征是在电机输出轴上串联一只i＝2-4的闭式减速器，再在该减速器与原减速箱利用数根三角带传动，从而构成抽油机减速增矩节能装置。
2.根据权利要求1所述的抽油机减速增矩节能装置，其特征是所述电机选用油田专用 三相异步电动机，功率用M = 9550p/n公式计算求得，也可按经验即按原抽油机匹配电机功 率的2/3选配。
3.根据权利要求1所述的抽油机减速增矩节能装置，其特征是所述减速器传动比在i =2-4之间选取，减速器为一级分流式双圆弧人字齿轮传动，或是一级分流式渐开线人字 齿轮传动，输入轴齿轮齿数在Z1 = 15-26之间选取，输出轴齿轮齿数可在Z2 = 30-52之间 选项取，齿轮法向模数为4-5之间选取，轴系安排为水平布置或垂直布置，减速器与电机连 接为法兰连接，或联轴器连接。
专利摘要一种能够帮助游梁式抽油机减速增矩的节能装置。它是在原游梁式抽油机的电机与减速箱之间串联一只小传动比(i＝2-4)的减速器，该减速器是采用一级分流式双圆弧人字齿传动，也可以是一级分流式渐开线人字齿传动，输入轴齿轮可在Z1＝15-26之间选取，输出轴齿轮可以Z2＝30-52齿之间选取，齿轮法向模数Mn＝4-5，轴系安排可为水平布置，也可垂直布置，减速器与电机之间用法兰连接，也可用联轴器连接。减速器与原减速箱用数根三角胶带相连接。由于在游梁式抽油机动力与传动机构之间增加了一级减速装置，使终端输出扭矩成倍增加，因此扭矩富余太大，故可将匹配的电机功率按原匹配的电机功率的2/3进行匹配，如此，可达到减速、增矩、节电的使用效果。
文档编号E21B43/00GK201568028SQ20092015571
公开日2010年9月1日 申请日期2009年6月5日 优先权日2009年6月5日
发明者刘长松, 廖大林 申请人:濮阳市信宇石油机械化工有限公司