以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁的制作方法与工艺

本发明涉及一种游梁式抽油机尾游梁，尤其是涉及一种以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁。

背景技术：
游梁式抽油机是采油生产中最古老、应用最广泛的地面动力传动设备，游梁式抽油机由动力机、齿轮减速箱、曲柄、平衡块、连杆、游梁、支架和驴头等组成，通过减速箱、曲柄连杆将动力机的旋转运动变为抽油杆和抽油泵的往复运动，实现抽油泵的吸油和排油过程。在油田采油生产中，由于油藏状况的不断变化，游梁式抽油机需要经常调整平衡，以保证抽油机上、下行程的负荷均匀，延长设备使用寿命及节能降耗，因此平衡效果直接关系到抽油机的效能。游梁式抽油机普遍采用人工方式调整抽油机的平衡度，需要在停机状态下进行，同时需要数人和吊车配合，每次调整需要2个小时左右，工人劳动强度高、管理难度较大，尤其是在高原、沙漠、戈壁等自然条件恶劣的油田，调整抽油机平衡度更为困难。人工调整抽油机平衡度不仅影响油井产量，含砂井还易造成卡泵事故。采用随载荷变化调整抽油机平衡的自主平衡方式可以实现抽油机节能降耗的目的。目前，采用自主平衡方式的游梁式抽油机，一种是在游梁的尾部安装可调节的摆动锤，通过摆动锤的角度变化，完成抽油机的平衡调节。另一种是在尾游梁主体上安装可移动的平衡块，如2007年公开的中国发明专利申请《负载自动平衡自助型抽油机》（公开号CN1995693），在游梁尾部安装有能前后移动尾轴式抽油机负载平衡自动调整系统，通过转动丝杆控制平衡块在游梁主体导轨上的移动实现抽油机平衡调节。虽然上述两种方式都能够实现抽油机平衡的自动调节，但存在着以下不足：对平衡装置的移动控制都需要外接电源，传动机构为交流电机带丝杠传动，能耗较大，容易发生外接电源线弯折断裂，造成停机，存在安全隐患；游梁尾部结构较为笨重，可调节配重装置质量较小且平衡装置移动调节范围较小，以致调节抽油机平衡度的范围较小，仅适用于小型抽油机，不能满足降低抽油机能耗的需要。

技术实现要素：
为了克服现有自主平衡游梁式抽油机存在的安全性能差、平衡块移动范围小，不能有效降低抽油机能耗的不足，本发明提供一种以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁，包括尾游梁、电机、减速器、配重块，尾游梁的前端和后端固定安装吊环。沿尾游梁纵向固定安装有2根相互平行的齿条；尾游梁的前端固定安装有挂接体，后端固定安装有挡板；在挂接体的内侧固定安装有前限位板，在挡板的内侧固定安装有后限位板。尾游梁上安装有平衡游标总成；平衡游标总成的主体为框架结构，尾游梁位于主体框架内；平衡游标总成沿尾游梁的齿条移动；在主体与尾游梁的前限位板对应位置上安装有前极限位置开关，在主体与尾游梁的后限位板对应位置上安装有后极限位置开关。主体的外表面上固定安装有太阳能电池板，太阳能电池板、蓄电池充放电控制器、蓄电池通过线路依次连接；主体上固定安装有电机、游标控制器（本发明申请人在申请本专利的同时，就其中“抽油机平衡游标的调节控制装置”申请了发明专利，故在本发明中对平衡游标总成的控制系统相关内容不再赘述），电机、游标控制器与蓄电池并联；前极限位置开关、后极限位置开关与游标控制器连接。平衡游标总成的主体上安装有配重块。尾游梁为“工”字型结构，2根相互平行的齿条固定安装在尾游梁“工”字下端面的外端部；尾游梁“工”字上端面的外端部为轨道。平衡游标总成的主体下端内侧固定安装有电机、减速器，电机、减速器位于2根平行齿条中间，沿尾游梁纵向放置，电机的输出轴与减速器的输入轴连接；减速器的输出轴为左右对称双向输出轴，减速器的输出轴上安装有与齿条相啮合的齿轮。平衡游标总成的主体上端内侧两端固定安装有脚轮安装架，脚轮安装架安装有脚轮，脚轮沿尾游梁上的轨道移动。电机为双向转动、带制动装置的电机。尾游梁为H型钢；尾游梁的后端部固定安装有尾配重体。蓄电池安装在平衡游标总成的主体内。本发明的有益效果是，结构设计合理，在抽油机主游梁后端连接安装由平衡游标总成的尾游梁，提高了抽油机平衡调节范围；整机部件结构紧凑，拆装方便，尾游梁通过挂接体可直接挂接在抽油机的主游梁上，有利于降低能耗，提高效能。附图说明图1是本发明以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁的结构示意图。图2是本发明的尾游梁后端部安装配重体结构示意图。图3是图1的左视图。图4是本发明的平衡游标总成结构示意图。图中：1.吊环，2.后吊环，3.尾游梁，4.前吊环，5.尾配重体，6.螺栓，7.后限位板，8.螺栓，9.齿条，10.前限位板，11.螺栓，12.挂接体，13.挡板，14.脚轮，15.主体，16.后极限位置开关，17.螺栓，18.观察窗，19.前极限位置开关，20.配重块，21.齿轮，22.电机，23.减速器，24.蓄电池，25.太阳能电池板，26.游标控制器，27.脚轮安装架，28.蓄电池充放电控制器，29.轨道，30.平衡游标总成。具体实施方式下面结合附图1-4和实施例对本发明作进一步说明。但是，本领域技术人员应该知晓的是，本发明不限于所列出的具体实施方式，只要符合本发明的精神，都应该包括于本发明的保护范围内。参见附图1。本发明以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁，包括尾游梁3、平衡游标总成30。在尾游梁3的前端安装有挂接体12，在挂接体12内侧固定安装有前限位板10；挂接体12上固定安装有前吊环4。在尾游梁3的后端固定安装有后吊环2；沿尾游梁3纵向固定安装有2根相互平行的齿条9。尾游梁3的后端固定安装有挡板13，由螺栓6固定连接；在挡板13的内侧固定安装有后限位板7。前限位板10和后限位板7为金属板，用做平衡游标总成30的前、后运行极限位置开关的感应金属板。尾游梁3上安装有平衡游标总成30。平衡游标总成30的主体15为框架结构，尾游梁3位于主体15框架内；平衡游标总成30沿尾游梁3的齿条9移动。在主体15与尾游梁3的前限位板10对应位置上安装有前极限位置开关19，在主体15与尾游梁3的后限位板7对应位置上安装有后极限位置开关16。前极限位置开关19和后极限位置开关16用于检测平衡游标总成30前进、后退的极限位置。在主体15的外表面上固定安装有太阳能电池板25，通常根据抽油机的位置方向，将太阳能电池板25安装在平衡游标总成30主体15的侧面。太阳能电池板25、蓄电池充放电控制器28、蓄电池24通过线路依次连接，蓄电池24固定安装在平衡游标总成30的主体15内。主体15上固定安装有电机22、游标控制器26，电机22、游标控制器26与蓄电池24并联；前极限位置开关19、后极限位置开关16与游标控制器26连接。电机22选用直流低转速、大扭矩、可双向转动、有制动装置的电机。蓄电池充放电控制器28根据蓄电池24的储电量决定是否对蓄电池进行充电和允许电机正反转启动。游标控制器26可以安装在主体15的侧面，用于平衡游标总成30移动的数据分析及执行控制。在主体15的侧面还可以设置观察窗18，可通过观察窗18察看主体15内部的结构及其平衡游标总成30运行是否正常。参见附图3、4。尾游梁3为“工”字型结构，通常选用H型钢。2根相互平行的齿条9固定安装在尾游梁3“工”字下端面的外端部，通过螺栓8与尾游梁3固定连接。尾游梁3“工”字上端面的外端部为轨道29，轨道29为光滑表面即可。平衡游标总成30的主体15下端内侧固定安装有电机22、减速器23、蓄电池24，电机22、减速器23、蓄电池24位于2根平行齿条9中间，沿尾游梁3纵向放置，电机22的输出轴与减速器23的输入轴连接；减速器23通常选用S系列双轴输出减速器，为左右对称双向输出轴，减速器23的输出轴上固定安装有与齿条9相啮合的齿轮21。电机22、减速器23、蓄电池24通过螺栓17与主体15固定连接。平衡游标总成30的主体15上端内侧两端固定安装有脚轮安装架27，脚轮安装架27上安装有脚轮14，脚轮14沿尾游梁3上的轨道29移动。平衡游标总成30的主体15上安装有配重块20，通常情况铸铁、重晶石、混凝土、铁矿石、铁砂、铁块等均可做为配重块20的材料。当配重块20不能满足平衡配重需要时，还可以在尾游梁3的后端部通过螺栓6固定安装尾配重体5（见附图2），尾配重体5的数量可以是1块，也可以由数块固定连接组成，通过调节尾配重体5的重量，以满足抽油机平衡调节要求。尾配重体5上固定安装有吊环1以方便吊装。本发明以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁的安装步骤：首先，在尾游梁3的前端固定安装挂接体12及前限位板10；完成平衡游标总成30的组装；然后，将平衡游标总成30从尾游梁主体3的尾部顺入尾游梁3，平衡游标总成30的本体15套装在尾游梁3上；在尾游梁主体3尾部安装上挡板13和后限位板7，根据平衡需要决定是否安装可调节重量的尾配重体5。最后，通过吊装工具挂接在前吊环4及后吊环2上将尾游梁安装挂接在抽油机主游梁的尾部，并通过螺栓11固定连接。本发明由太阳能电池板25给蓄电池24充电，由蓄电池24为平衡游标总成30的电机22提供动力。当平衡游标总成30根据抽油机需要进行平衡调节时，游标控制器26对电机22进行控制，电机22带动减速器23动作，减速器23输出轴的齿轮21旋转，在齿轮21与尾游梁主体3下方的齿条9啮合的同时，安装在主体15上的脚轮14在尾游梁3的轨道29上移动，使得平衡游标总成30在尾游梁3上移动，实现抽油机的平衡调节。本发明以太阳能储能为动力的游梁式抽油机尾游梁，平衡游标总成内置动力及传动机构，使其能独立在尾游梁上前后移动；平衡游标总成可直接套装在尾游梁上，结构新颖，安装方便；“工”字型结构的尾游梁，其两侧具有较大的空间，可使平衡游标总成内部具有较大的空间，便于平衡游标总成的结构设计及增加配重材料以增大平衡游标重量，提高抽油机平衡调节范围；整机部件结构紧凑，拆装方便，尾游梁通过挂接体可直接挂接在抽油机的主游梁上，既可用于整机制造，也可用于对现有抽油机的改造，只需针对不同型号的抽油机安装相应的挂接体即可。本发明为实现可自动调整游梁式抽油机平衡度，提供了一种结构合理、安全可靠的自平衡移动装置及尾游梁结构，具有结构合理、安装方便、移动自如且平衡调节范围大的特点。应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。