专利名称：一种变矩式节能抽油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油开采装备，具体地说是一种油田采油用的变矩式节能抽油机。
背景技术：
目前，国内外采油一直沿用传统的游梁式抽油机或链条式抽油机，此类设备均存在着大马拉小车耗能高的缺陷，如一台22型抽油机配备的电机是75KW 110KW，其最大输出扭矩却只有48KN/m。同时，现有的传统抽机设备还存在着机型一旦定下来，其输出扭矩是无法改变的通病,而且体积大、耗材多、成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种变矩式节能抽油机。该变矩式节能抽油机实现了在不改变电机功率的情况下，只要选用不同层位的传动钢绳参与实际工作就可改变抽油机的输出扭矩，实现了一机多型。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:本发明包括双联滚筒、横梁、电机直联减速器、机身及机座，其中机身的一端安装在机座上，另一端设有横梁，所述横梁的两端均连接有滑轮，所述双联滚筒安装在两滑轮中间的横梁上，所述电机直联减速器设在横梁上、位于双联滚筒的一侧，与所述双联滚筒相连、驱动其转动；所述横梁两端的滑轮上设有负载钢绳，该负载钢绳的一端连接有配重箱，另一端与油井悬挂器相连；所述双联滚筒上缠绕有两根传动钢绳，该两根传动钢绳的缠绕方向相反，其中的一根传动钢绳穿过横梁一端的滑轮与配重箱相连，另一根传动钢绳穿过横梁另一端的滑轮与油井悬挂器相连。其中:所述横梁上安装有与双联滚筒相连的刹车装置，该刹车装置位于所述双联滚筒的另一侧；所述刹车装置包括刹车蹄、刹车摩擦片、刹车毂、第一支架臂、第二支架臂、刹车座及调整螺丝，其中刹车座安装在横梁上，第一、二支架臂的一端通过定位销与所述刹车座相连，第一、二支架臂的另一端分别与刹车蹄铰接，所述刹车蹄的内壁设有刹车摩擦片；所述刹车毂固接在双联滚筒上，并位于刹车摩擦片内；所述第一、二支架臂均为弧形，分别位于刹车座的两侧，第一、二支架臂组成一个半圆，所述刹车蹄的下部位于所述半圆内；所述刹车蹄为两个，每个刹车蹄均呈圆环状，两个刹车蹄的一端分别通过定位销与刹车座相连、且两个刹车蹄的一端之间通过调整螺丝相连；在两上刹车蹄的另一端之间留有豁口，该豁口两侧的刹车蹄上均设有通孔；所述机座上设有手柄，该手柄通过钢丝绳依次穿过两个通孔、再接到手柄上；所述双联滚筒上设有两个槽，所述两根传动钢绳分别以相反方向缠绕在所述两个槽内；所述双联滚筒上的两个槽，其槽宽与所述两根传动钢绳的直径相同，两根传动钢绳分别叠加缠绕在所述两个槽内；所述负载钢绳为并列的两根；所述双联滚筒设置在所述横梁的中间位置。本发明的优点与积极效果为:1.本发明采用的是电机直联减速器，再与双联滚筒相连，在配置电机功率很小的情况小，抽油机的输出扭矩却很大，而且输出扭矩可根据油井工况调整，满足抽油生产的需要。2.本发明在不改变电机功率的情况下，只要选用不同层位的传动钢绳参与实际工作就可改变抽油机的输出扭矩，满足了油井因调层、补层、大泵、深抽等工况的变化，不必再更换抽油机的机型，只要改变传动钢绳的缠绕圈数就能实现一机多型。3.本发明重量轻，与同型号的传统整机相比是其体重的三分之一至四分之一。4.本发明故障点少、事故率低、成本低、使用寿命长。5.本发明的刹车装置结构简单，安全可靠，刹车效果好，易更换。
图1为本发明的结构示意图；图2为图1的右视图；图3为本发明刹车装置的结构示意图；其中:I为双联滚筒，2为第一滑轮，3为第二滑轮，4为横梁，5为电机直联减速器，6为刹车装置，7为负载钢绳,8为第一传动钢绳,9为第二传动钢绳，10为机身，11为配重箱，12为油井悬挂器，13为机座，14为刹车蹄，15为刹车摩擦片，16为销轴，17为刹车毂，18为第一支架臂，19为第二支架臂，20为刹车座，21为定位销，22为调整螺丝，23为豁口。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1、图2所示，本发明包括双联滚筒1、第一滑轮2、第二滑轮3、横梁4、电机直联减速器5、刹车装置6、负载钢绳7、第一传动钢绳8、第二传动钢绳9、机身10、配重箱11、油井悬挂器12及机座13,其中机身10的一端(下端)固定在机座13上,另一端(上端)设有横梁4，所述横梁4的两端分别连接有第一滑轮2及第二滑轮3 ;在横梁4的中间位置安装有双联滚筒I，该双联滚筒I位于第一、二滑轮2、3中间，所述电机直联减速器5固接在横梁4上、位于双联滚筒I的一侧，与所述双联滚筒I相连、驱动其转动，在横梁4上安装有与双联滚筒I相连的刹车装置6，该刹车装置6位于所述双联滚筒I的另一侧。负载钢绳7为两根，均由第一滑轮2和第二滑轮3穿过，一端连接有配重箱11，另一端与油井悬挂器12相连；双联滚筒I上设有两个槽，在双联滚筒I上的两个槽内，分别缠绕有第一传动钢绳8及第二传动钢绳9，第一传动钢绳8及第二传动钢绳9的缠绕方向相反，且均采用叠加的方式进行缠绕，即每一根传动钢绳均由内向外层层叠加缠绕；双联滚筒I上的两个槽，其槽宽与所述第一传动钢绳8和第二传动钢绳9的直径相同，槽深可达360mm,第一传动钢绳8和第二传动钢绳9分别叠加缠绕，通过传动钢绳叠加缠绕，使缠绕的半径变大，进而改变力矩。第一传动钢绳8穿过横梁4 一端的第一滑轮2与配重箱11相连，第二传动钢绳9穿过横梁4另一端的第二滑轮3与油井悬挂器12相连。如图3所示，刹车装置6包括刹车蹄14、刹车摩擦片15、刹车毂17、第一支架臂18、第二支架臂19、刹车座20及调整螺丝22，其中刹车座20固定在横梁4上，第一、二支架臂18、19的一端分别通过定位销21与所述刹车座20相连，第一、二支架臂18、19的另一端分别通过销轴16与刹车蹄14铰接，所述刹车蹄14的内壁设有环形的刹车摩擦片15 ;所述刹车毂17固接在双联滚筒I另一侧的端面上，并位于刹车摩擦片15内，刹车毂17与双联滚筒I共同转动。所述第一、二支架臂18、19均为弧形，分别位于刹车座20的两侧，第一、二支架臂18,19组成一个半圆，所述刹车蹄14的下部位于所述半圆内。所述刹车蹄14为两个，每个呈半圆状，两个刹车蹄14分别通过销轴16与第一、二支架臂18、19的另一端铰接；两个刹车蹄的一端(下端)分别通过定位销21与刹车座20相连，且两个刹车蹄的一端通过调整螺丝22连接，该调整螺丝22可以调节两刹车蹄之间的间距，两个刹车蹄的另一端(上端)之间留有豁口 23，该豁口 23两侧的刹车蹄14的另一端上均设有通孔24 ;在两个刹车蹄14的外圆周表面上分别设有凹槽，所述机座13上设有手柄，该手柄上与钢丝绳的一端相连，钢丝绳的另一端依次穿过两个通孔24，然后缠戏在所述的凹槽内、再系回到手柄上。本发明的工作原理为:本发明的双联滚筒I在电机直联减速器5的驱动下周期性的正反向旋转，通过第一、二传动钢绳8、9以相反的方向叠加式分别缠绕在双联滚筒I的两个深槽内，当电机直联减速器5周期正反向旋转时，两个槽内的第一、二传动钢绳8、9的缠绕圈数发生变化，上提一方圈数逐渐增加，下放一方圈数逐渐减少，也就是说上提方力矩逐渐增大，下放方力矩逐渐减小。在抽油机运行到上下死点时其力矩差值最大而且与电机直联减速器5的旋转方向相反，正好在力矩差值最大时电机直联减速器5开始换向旋转，这样的力矩变化，使得电机直联减速器5在换向时不仅不需要启动电流，相反，机构会以很大的反向回转力拖动电机直联减速器5换向，这样的力矩变化也消除了惯性的影响，其结果保护了电机直联减速器5，也节省了能源。当需要刹车时，手动搬动机座13上的手柄，手柄拉动与刹车蹄14连接的钢丝绳，使刹车蹄14以销轴16和定位销21为中心向内合并，使刹车摩擦片15抱紧刹车毂17，直至双联滚筒I停止转动，实现刹车。本发明采用的是电机直联减速器5，再与双联滚筒I相连。在配置电机直联减速器5功率很小的情况小，抽油机的输出扭矩却很大，而且输出扭矩可根据油井工况调整，满足抽油生产的需要。本发明一台装配30KW电机的抽油机其输出扭矩在32.33KN.m 68.93KN.m之间随意可调，一台配备22KW电机的抽油机其输出扭矩在23.7KN.m 50.6KN.m之间随意可调，一台配备18.5KW电机的抽油机其输出扭矩在19.96KN.m 42.55KN.m之间随意可调，这意味着这三种电机的配备覆盖了 12型 22型的所有抽油机。
权利要求
1.一种变矩式节能抽油机，其特征在于:包括双联滚筒(I)、横梁(4)、电机直联减速器(5)、机身(10)及机座(13)，其中机身(10)的一端安装在机座(13)上，另一端设有横梁(4)，所述横梁(4)的两端均连接有滑轮，所述双联滚筒(I)安装在两滑轮中间的横梁(4)上，所述电机直联减速器(5)设在横梁(4)上、位于双联滚筒(I)的一侧，与所述双联滚筒(I)相连、驱动其转动；所述横梁(4)两端的滑轮上设有负载钢绳(7)，该负载钢绳(7)的一端连接有配重箱(11)，另一端与油井悬挂器(12)相连；所述双联滚筒(I)上缠绕有两根传动钢绳，该两根传动钢绳的缠绕方向相反，其中的一根传动钢绳穿过横梁(4) 一端的滑轮与配重箱(11)相连，另一根传动钢绳穿过横梁(4)另一端的滑轮与油井悬挂器(12)相连。
2.按权利要求1所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述横梁(4)上安装有与双联滚筒(I)相连的刹车装置(6)，该刹车装置(6)位于所述双联滚筒(I)的另一侧。
3.按权利要求2所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述刹车装置(6)包括刹车蹄(14)、刹车摩擦片(15)、刹车毂(17)、第一支架臂(18)、第二支架臂(19)、刹车座(20)及调整螺丝(22)，其中刹车座(20)安装在横梁(4)上，第一、二支架臂(18、19)的一端通过定位销(21)与所述刹车座(20)相连，第一、二支架臂(18、19)的另一端分别与刹车蹄(14)铰接，所述刹车蹄(14)的内壁设有刹车摩擦片(15);所述刹车毂(17)固接在双联滚筒(I)上,并位于刹车摩擦片(15)内。
4.按权利要求3所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述第一、二支架臂(18、19)均为弧形，分别位于刹车座(20)的两侧，第一、二支架臂(18、19)组成一个半圆，所述刹车蹄(14)的下部位于所述半圆内。
5.按权利要求4所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述刹车蹄(14)为两个，每个刹车蹄均呈圆环状，两个刹车蹄的一端分别通过定位销(21)与刹车座(20)相连、且两个刹车蹄的一端之间通过调整螺丝(22)相连；在两上刹车蹄的另一端之间留有豁口(23)，该豁口(23)两侧的刹车蹄(14)上均设有通孔(24);所述机座(13)上设有手柄，该手柄通过钢丝绳依次穿过两个通孔(24)、再接到手柄上。
6.按权利要求1或2所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述双联滚筒(I)上设有两个槽，所述两根传动钢绳分别以相反方向缠绕在所述两个槽内。
7.按权利要求6所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述双联滚筒(I)上的两个槽，其槽宽与所述两根传动钢绳的直径相同，两根传动钢绳分别叠加缠绕在所述两个槽内。
8.按权利要求1或2所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述负载钢绳(7)为并列的两根。
9.按权利要求1或2所述的变矩式节能抽油机，其特征在于:所述双联滚筒(I)设置在所述横梁(4)的中间位置。
全文摘要
本发明涉及石油开采装备，具体地说是一种油田采油用的变矩式节能抽油机，包括双联滚筒、横梁、电机直联减速器、机身及机座，其中机身的一端安装在机座上，另一端设有横梁，横梁的两端均连接有滑轮，双联滚筒安装在横梁上，电机直联减速器设在横梁上，与双联滚筒相连；横梁两端的滑轮上设有负载钢绳，该负载钢绳的一端连接有配重箱，另一端与油井悬挂器相连；双联滚筒上缠绕有两根传动钢绳，该两根传动钢绳的缠绕方向相反，一根穿过横梁一端的滑轮与配重箱相连，另一根穿过横梁另一端的滑轮与油井悬挂器相连。本发明实现了在不改变电机功率的情况下，只要选用不同层位的传动钢绳参与实际工作就可改变抽油机的输出扭矩，实现了一机多型。
文档编号E21B43/00GK103195395SQ201210006808
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者张宏伟, 张宏祥, 张德生 申请人:张宏伟