专利名称：双牵引抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油机械，尤其是能够节约能源的抽油机。
背景技术：
目前公知的游梁式抽油机还是120多年前由美国人自拉夫金(Iifkin)实用新型的，由于这种抽油机皮实耐用，管理粗放，故在石油开采过程中一直使用至今，但是随着现代科学技术的发展和节约能源的战略需要，该型抽油机所存在的能耗高，体积大，耗材多，机构复杂，调参困难以及不能应用于长冲程、低冲次、稠油开采场合的缺陷逐步凸现出来，无疑，传统游梁式抽油机受到了前所未有的技术挑战。在此形势下，科技人员研发出好多种无游梁式抽油机,如皮带抽油机,直线电机抽油机,塔架式外转子电机抽油机,摩擦换向抽油机等。客观地讲，这些无游梁式抽油机都有一定程度的技术进步，比较节能，并能应用于长冲程、低冲次、小泵深抽，大泵提液的场合，但是上述的多种无游梁式抽油机电机配备功 率较大，制造成本高，节电效果不显著，皮带、钢丝绳等柔索使用寿命短。
发明内容为了克服传统游梁式抽油机和无游梁式抽油机的上述不足，本实用新型提供双牵引抽油机，该型抽油机不仅能够满足各种井况的原油抽吸，而且动力配备大幅度降低，更大程度节约能源，同时，皮带、钢丝绳、链条等使用寿命大大延长，安全系数也有了很大提高。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是双牵引抽油机包括机架9，上平台1，电机及滚筒2，前导轮3，中间导轮13，前边索带4，主配重索带11，副配重索带12，主配重10，副配重14，悬绳器6，光杆卡子5。由副配重14，中间导轮13，前导轮3，副配重索带12，悬绳器6构成副配重牵引系统，利用副配重的自身重力对悬点负荷作牵引。所述索带为皮带或钢丝绳或链条。所述电机为开关磁阻电机或稀土永磁同步电机。当电机及滚筒2通电旋转后(设为逆时针转动)，索带4通过电机滚筒2卷扬，牵引前侧悬点负荷向上止点运行，后侧主配重在重力作用下向下止点运行，索带11在滚筒上逐步放开，与此同时，副配重14在自身重力作用下拉着副配重索带12经过中导轮13和前导轮3，与电机及滚筒2、主配重10 —起合力把前侧悬点负荷从下止点拉升到上止点，从而带动光杆7带动抽油泵把地下原油抽吸到地面。当电机及滚筒2换向旋转后(顺时针转动)，光杆及杆柱、液柱在其重力作用下向下止点运行，索带4随着电机及滚筒2旋转，拽着悬点负荷向下止点运行，主配重10随着索带11通过电机及滚筒2卷扬向上止点运行，与此同时，悬点负荷拉着副配重索带12将副配重14向上止点提升，直至将其提升到上止点，把重力能储存起来，为下一冲程作准备。显而易见，设置副配重，将悬点负荷进行合理分解，由主配重和副配重分别承担，而副配重参与拉升悬点负荷并未消耗任何能源，而是利用自身的重力作功，也就是将悬点自身固有的重量加以挖潜，变成可利用的重力作功。现以油田最常用的14型抽油机为例，进一步说明安装副牵引系统的作用。一般14型抽油机工作时从示功图上可以看到悬点上升时最大负荷100KN，悬点下降时最小负荷60KN。在未设置副配重时,主配重一般为80KN,即最大悬点负荷和最小悬点负荷之平均值，抽油机在运行时，当电机及滚筒逆时针转动时，电机前侧悬点负荷往上止点运行，负荷为100KN，主配重为80KN，电机承担20KN(摩擦力忽略不计，下同)，把悬点负荷从下止点提升到上止点，抽油泵完成抽油过程。当电机及滚筒顺时针转动时，悬点负荷为60KN，主配重为80KN,电机同样也是承担20KN,把悬点负荷从上止点下放到下止点，抽油泵完成充油过程。设滚筒直径为1000mm，上冲程时电机及滚筒输出的扭矩，前侧为100KNX 1000/2 =50KN m，后侧为80KNX 1000/2 = 40KN m。增加了副配重后，再分析电机及滚筒上的受力情况，假设前侧悬点负荷仍然不变，副配重为50KN，主配重为30KN，两者之和仍为80KN，当电机及滚筒逆时针转动，首先副配重利用自身重力将悬点最大负荷承担了 50KN，剩下50KN，由主配重承担了 30KN，电机及滚筒再承担20KN,便将悬点负荷从下止点提到上止点。当电机及滚筒顺时针转动时,悬点最小负荷60KN，依靠它可以将副配重50KN提起，但由于主牵引仍然拽着，悬点负荷不能轻易下行，仍然要依靠电机及滚筒承担20KN，克服主配重30KN的重力才能将悬点负荷下放到下止点。 通过设置副配重后，再分析作用在电机及滚筒上的扭矩，上冲程时，前侧I为(100-50) X 1000/2 = 25KN m，后侧为30X1000/2 = 15KN m。增设副配重前后比较，前侧50KN*m-25KN *m = 25KN .m，后侧:40KN m_15KN m=25KN m，前侧扭矩降低25 + 50 = 50%，后侧扭矩降低25 + 40 = 62. 5%。显而易见，作用在电机及滚筒上的扭矩减少50-62. 5%。本实用新型的有益效果是首先是节能，通过上述计算，可降低电机扭矩50-62. 5%，其次，方便井口作业卸负荷，第三，由于负荷分解到主、副两个牵引系统，使索带的使用寿命大大延长，第四，由于增加了副牵引系统，增加了安全系数，不致于柔性索带同时折断，更安全，更保险，第五，减小电机额定扭矩，使电机规格降小，进而降低制造成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明图I是现有技术皮带抽油机左视图图2是现有技术皮带抽油机主视图图3是本实用新型结构原理左视图图4是本实用新型结构原理主视图在图中1、上平台；2、电机及滚筒；3、前导轮；4、前边索带；5、光杆卡子；6、悬绳器；7、光杆；8、井口 ；9、机架；10、主配重；11、主配重索带；12、副配重索带；13、中间导轮；14、副配重；15、控制柜。
具体实施方式
在图3实施例中，用型钢焊制机架9和上平台1，在上平台I上安装电机及滚筒2，前导轮3，中间导轮13，前侧索带4 一端与电机及滚筒2固定，另一端绕过前导轮3与悬绳器6用销子连结，主配重索带11上端与电机及滚筒2固定，另一端与主配重10用销子连接。电机及滚筒2通过索带对悬点负荷6和主配重10是通过卷扬进行牵引的。副配重索带12绕过中间导轮13和前导轮3与悬绳器6用销子连结，后端与副配重14也用销子连结，副牵引系统对前侧悬点负荷6和副配重14是利用重力曳引方式进行牵引的，完全是无功损耗。 控制柜15用以控制电机启停、运行、调节转速和正反转。
权利要求1.一种双牵引抽油机，包括机架(9)，上平台(I)，电机及滚筒(2)，前导轮(3)，中间导轮(13)，前边索带(4)，主配重索带(11)，副配重索带(12)，主配重(10)，副配重(14)，悬绳器(6)，光杆卡子(5)，其特征是由副配重(14)，中间导轮(13)，前导轮(3)，副配重索带(12)，悬绳器(6)构成副配重牵引系统，利用副配重的自身重力对悬点负荷作牵引。
2.根据权利要求I所述的一种双牵引抽油机，其特征在于所述副牵引系统是利用重力曳引方式牵引悬点负荷的。
3.根据权利要求I所述的一种双牵引抽油机，其特征在于所述索带是皮带或钢丝绳或链条。
4.根据权利要求I所述的一种双牵引抽油机，其特征在于所述电机为开关磁阻电机或稀土永磁同步电机。
专利摘要一种双牵引抽油机，由机架9和上平台1构成抽油机载体，在上平台上设置电机及滚筒2、前导轮3，索带4的一端固定在电机及滚筒2上，从前导轮3上绕过再与悬绳器6连结，光杆7自井口中心8伸出与悬绳器6用光杆卡子5连接，索带11的上端固定在电机及滚筒2上，另一端与主配重10连结，构成抽油机的主牵引系统。在上平台1的电机及滚筒2与导轮3之间设置中导轮13，副配重索带12绕过中导轮13，前导轮3，前端与悬绳器6相连结，后端与副配重14相连结，构成了抽油机的副牵引系统。该型抽油机不仅能够满足各种井况的原油抽吸，而且动力配备大幅度降低，更大程度节约能源，同时，索带使用寿命大大延长，安全系数也有了很大提高。
文档编号E21B43/00GK202560169SQ20112056804
公开日2012年11月28日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者廖启新, 陈宾雁, 刘晓林, 段朋辉, 董丽丽, 陈欣, 廖大林 申请人:濮阳市信宇石油机械化工有限公司