一种塔架式抽油的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种传动效率高、不易打滑的塔架式抽油机，包括机架，所述机架上端设置有工作平台，所述工作平台上安装有依次连接在一起的电机、减速器和曳引轮，连接后的所述电机和所述减速器的传动轴与所述曳引轮同轴，所述曳引轮上卷绕有负重钢绳和平衡钢绳，所述负重钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，所述平衡钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，所述负重钢绳和所述平衡钢绳在所述曳引轮上的卷绕方向相反。由于电机、减速器、联轴器和曳引轮同轴连接，电机的传动效率更高，同时由于负重钢绳和平衡钢绳是分别固定且卷绕在曳引轮上的，不易与曳引轮发生打滑现象，结构也更加简单。
【专利说明】一种塔架式抽油机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油开采设备，尤其是一种塔架式抽油机。
【背景技术】
[0002]目前我国现大部分油田已经过多少年来的开釆，油井进入了中后期开釆阶段，釆油深度増加，油液粘度和含沙、含水率的増高，给采油设备带来更多的难度，塔架式抽油机最适合长冲程、低冲次的深井釆油，是推广应用的最好选择。
[0003]传统的塔架式抽油机，电机通过皮带与减速器连接，减速器再与曳引轮连接，这种多级传动方式使得电机的传动效率较低，浪费能源。此外，传动的塔架式抽油机仅设置有一条钢绳，钢绳旋绕在曳引轮上，一端与平衡配重箱连接，另一端与抽油杆连接，运行时，曳引轮在电机的带动下做顺时针或逆时针方向的转动，平衡配重箱和抽油杆在钢绳的带动下做上升或下降的双向转扬运动，钢绳与曳引轮之间完全依靠摩擦力进行传动，容易发生打滑现象。
[0004]中国实用新型专利ZL201220620100.0公开了 一种无冲击塔架式抽油机，包括塔架、曳引机，曳引机通过皮带轮或齿轮减速机构与曳引轮相连接，曳引轮通过传动机构与抽油杆、配重块相关联，所述的传动机构包括分别设于曳引轮的两侧的组合导轮、滑轮组，所述组合导轮由同轴的大导轮、小导轮组成，所述滑轮组包括固定在塔架上的定滑轮组以及对应的动滑轮组，在曳引轮与大导轮以及滑轮组之间分别设有传动用扁平的牵引绳，并且在小导轮与抽油杆之间也设有牵引绳。但是该抽油机采用的是扁平的牵引绳，容易磨损和开裂，同时该抽油机有太多的传动机构，这种多级传动结构会使得电机传递的效率逐级降低，造成浪费，而且滑轮太多更容易产生打滑现象，仍有进一步改进的空间。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种传动效率高、不易打滑且结构简单的塔架式抽油机。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]—种塔架式抽油机，包括机架，所述机架上端设置有工作平台，所述工作平台上安装有依次连接在一起的电机、减速器和曳引轮，连接后的所述电机和所述减速器的传动轴与所述曳引轮同轴，所述曳引轮上卷绕有负重钢绳和平衡钢绳，所述负重钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，另一端通过悬绳器与抽油杆连接，所述平衡钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，另一端固定连接有平衡配重箱，所述负重钢绳和所述平衡钢绳在所述曳引轮上的卷绕方向相反。
[0008]采用上述技术方案，由于电机直接与减速器同轴连接，减速器与曳引轮同轴连接，不需要经过其他传动机构的传动，电机的传动效率更高，同时由于负重钢绳和平衡钢绳是分别固定且卷绕在曳引轮上的，相互之间没有直接的力矩传递，不易与曳引轮发生打滑现象，结构也更加简单。
[0009]作为本发明的进一步改进，本发明的塔架式抽油机还包括联轴器，所述减速器和所述曳引轮之间通过联轴器连接，所述联轴器的转动轴与所述曳引轮同轴。联轴器可以起到缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用，由于其连接后的转动轴也与曳引轮同轴，不会降低电机的传动效率。
[0010]作为本发明的进一步改进，所述机架下端设置有缓冲装置，所述机架在所述工作平台和所述缓冲装置之间还设置有供所述平衡配重箱滑动的滑槽。缓冲装置可以防止出现意外时，平衡配重箱自由落体产生的冲击力对机架造成破坏；滑槽可以确保平衡配重箱上下运动的轨迹是可控的。
[0011]作为本发明的进一步改进，所述平衡配重箱上设置有与所述滑槽配合的滑轮。通过滑轮与滑槽的配合，避免平衡配重箱在滑槽滑动时产生的阻力影响整个抽油机的工作效率。
[0012]作为本发明的进一步改进，所述负重钢绳有两条，分别连接在所述悬绳器的两端，所述悬绳器中间设置有调节块，所述调节块中间设置有用于安装所述抽油杆的穿孔，所述穿孔的方向始终为竖直方向。由于穿孔的方向始终为竖直方向，避免两根负重钢绳长度不一致时导致抽油杆歪斜，影响抽油机的工作效率。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述平衡配重箱包括一个或一个以上的标准重量的配重块。通过将平衡配重箱设置成由标准重量的配重块，使用者可以按需设置平衡配重箱的重量。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述负重钢绳和所述平衡钢绳为多层股不旋转钢绳，所述减速器为行星减速器。多层股不旋转钢绳可以有效防止负重钢绳和平衡钢绳在受力时可能发生的螺旋转动，使得曳引轮的受力更加稳定；与其他类型减速器相比，行星减速器由于具有一个太阳轮，安装时可让太阳轮与电机的传动轴和曳引轮同轴，传动效率更高。
[0015]作为本发明的进一步改进，还包括基座和支撑杆，所述基座、所述支撑杆和所述机架两两铰接，且展开成三角形。三角形结构可以对机架形成稳定的支撑。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述支撑杆包括两根长杆和分别与两根所述长杆螺旋连接的接头。通过上述改进，将支撑杆设置成两段式，拆除接头后可以折叠。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述机架上端还设置有护栏，所述护栏竖直放置时围护住所述工作平台，水平放置时与所述工作平台齐平。通过上述改进，在需要较大的工作平台时，可以将护栏水平放置，作为工作平台使用，不需要时则将其竖直放置，其防护作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本发明塔架式抽油机的结构示意图；
[0019]图2为本发明塔架式抽油机的工作平台布置结构示意图；
[0020]图3为本发明塔架式抽油机的悬绳器的结构示意示意图。
[0021]图中对应标示如下:
[0022]1-机架；2-工作平台；
[0023]3-电机；4-减速器；
[0024]5-联轴器；6-曳引轮；[0025]7-负重钢绳；8-平衡钢绳；
[0026]9-悬绳器；9a_本体；[0027]9b-调节块；9c_凹槽；
[0028]9d_ 穿孔；9e_ 卡夹；
[0029]9f_穿孔；10-抽油杆；
[0030]11-平衡配重箱；I Ia-滑轮；
[0031]12-缓冲装置；13-滑槽；
[0032]14-基座；15-支撑杆；
[0033]15a-长杆；15b_ 接头；
[0034]16-护栏；17-导向轮。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0036]如图1所示，本实施例提供的塔架式抽油机，包括机架1，机架I为塔架式且竖直放置，其上端设置有工作平台2和护栏16，工作平台2上设置有电机3，。护栏16与机架I之间可以为可转动连接，也可以是固定连接，当护栏16与机架I之间为可转动连接时，护栏16可以竖直放置，也可以水平放置，即护栏16的放置方向可以与工作平台2垂直，也可以与工作平台2平行。当护栏16竖直放置时可围护住工作平台2，当其水平放置时与工作平台2齐平，可以作为平台的延伸。在本实施例中，护栏16有四个，分别设置在工作平台2的前后左右四个方向上，只有在设置有电机3的一侧的护栏16与机架I之间为可转动连接，其他三个方向上的护栏16与机架I之间为固定连接，这样既可以方便对电机3的维护，有可以保证工作人员的安全。
[0037]如图2所述，工作平台2上安装有依次连接在一起的电机3、减速器4、联轴器5和曳引轮6，连接后的电机3和减速器4、联轴器5的传动轴与曳引轮6同轴，即电机3、减速器4、联轴器5以及曳引轮6的转动轴都在同一条直线上，这种同轴的直驱式连接方式具有较高的传动效率。电机3、减速器4、联轴器5以及曳引轮6可以根据需要从现有技术中选择，在本实施例中，电机3采用伺服电机，可在控制系统的控制下进行顺时针或逆时针方向的转动；减速器4采用行星减速器，与其他类型的减速器相比，行星减速器由于具有一个太阳轮，安装时可让太阳轮与电机的传动轴和曳引轮同轴，传动效率更高。
[0038]曳引轮6上卷绕有负重钢绳7和平衡钢绳8，负重钢绳7 —端固定在曳引轮6上，并按预定圈数卷绕在曳引轮6上，另一端与通过悬绳器9与抽油杆10连接；平衡钢绳8 一端固定在曳引轮6上，并按预定圈数卷绕在曳引轮6上，另一端固定连接有平衡配重箱11，悬绳器9、抽油杆10和平衡配重箱11都位于曳引轮6的下方，且分别悬挂在负重钢绳7和平衡钢绳8上。负重钢绳7和平衡钢绳8在曳引轮6上的卷绕方向相反，在曳引轮6上的卷绕圈数可以根据实际需要设置。在本实施例中，为了使得抽油杆10和平衡配重箱7之间有足够间距，还在支架I上设置有用于改变负重钢绳7运动方向的导向轮17，负重钢绳7从曳引轮6引出后，经导向轮17导向后再与抽油杆10连接，这样，不需要将曳引轮6设计得太大也能保证抽油杆10和平衡配重箱11之间有足够的间距。当然，导向轮17也可以作用于平衡钢绳8，此处不再详述。
[0039]平衡配重箱11包括一个或一个以上的标准重量的配重块，使用者可以根据所需要的平衡配重箱的重量增加或去除配重块，其使用方式类似于砝码。[0040]如图3所示，悬绳器9包括本体9a和设置在本体9a上的调节块％，负重钢绳7有两条，分别连接在悬绳器9的本体9a的两端，本体9a中间设置有放置调节块9b的凹槽9c，调节块9b为半球形，其球形面放置在凹槽9c内，并能在凹槽9c内滑动，调节块9b中间设置有用于安装抽油杆10的穿孔9d，本体9a在相应的位置上也设置了有用于安装抽油杆10的穿孔9f,抽油杆10通过一个卡夹9e安装在穿孔9d和9f上。通过设计调节块9b的重心位置，确保穿孔9d的方向始终为竖直方向，也即是重力的方向。由于两根负重钢绳7的长度不可能完全一样，在固定负重钢绳7的时候也可能使得两根负重钢绳7的实际长度有所偏差，而穿孔9d的方向始终为竖直方向，可以避免两根负重钢绳7长度不一致时导致抽油杆10歪斜，影响抽油机的工作效率。
[0041]考虑到普通的编织钢绳在拉力的作用下会沿其编织方向产生局部扭转，将其应用于负重钢绳7和平衡钢绳8时，会使得悬绳器9和平衡配重箱11随着钢绳的扭转方向旋转，力的传递不够稳定，在本实施例中，负重钢绳7和平衡钢绳8采用了多层股不旋转钢绳，这种钢绳内外层股的编织方向相反，受拉时内外层股上的扭转力相互抵消，确保钢绳在受拉时不会产生扭转现在，传力更加稳定，同时相对于现有的转扬装置常用的扁平钢绳，更不容易磨损或开裂。
[0042]如图1所示，在本实施例中，机架I下端还设置有缓冲装置12和基座14，缓冲装置12可以为橡胶或者弹簧。机架I在上端的工作平台2和下端的缓冲装置12之间还设置有供平衡配重箱11滑动的滑槽13，平衡配重箱11上设置有与滑槽13配合的滑轮11a。
[0043]基座14的一端铰接在机架I的下端，另一端与支撑杆15相互铰接，支撑杆15可以为伸缩杆、折叠杆或其他两段式的可拆卸杆件，展开后基座14平放在地面上，与机架I和支撑杆15成三角形，对机架I形成稳定的支撑。在本实施例中，支撑杆15为两段式的可拆卸杆件，包括两根长杆15a和分别与两根长杆15a螺旋连接的接头15b,正常使用时,两根长杆15a通过接头15b连接成一根直杆，需要拆卸时，将接头15b从两根长杆15a上拆下来，即可将支撑杆15、基座14和机架I收折在一起。
[0044]本实施例的塔架式抽油机工作时，电机3在控制系统的控制下进行顺时针或逆时针方向转动，经减速器4减速到预定转速，然后通过联轴器5带动曳引轮6进行与电机3转动方向相同的转动，卷绕在曳引轮6上的负重钢绳7逐渐被释放，悬绳器9和抽油杆10在重力和负重钢绳5的拉力的双重作用下向下运动到所需位置，而平衡钢绳8则逐渐被卷绕在曳引轮6上，平衡配重箱11在平衡钢绳8的拉力下沿着机架I上的滑槽13往上运动；需要吊起抽油杆10时，电机3在控制系统的控制下往相反方向转动，卷绕在曳引轮6上的平衡钢绳8逐渐被释放，平衡配重箱11沿着机架I上的滑槽13往下运动，负重钢绳7逐渐被卷绕在曳引轮6上，拉动悬绳器9和抽油杆10往上运动，如此往复，实现抽油机的抽油动作。
[0045]上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，如采用异步电机代替上述实施例中的伺服电机等，这些都属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种塔架式抽油机，包括机架，所述机架上端设置有工作平台，其特征在于，所述工作平台上安装有依次连接在一起的电机、减速器和曳引轮，连接后的所述电机和所述减速器的传动轴与所述曳引轮同轴，所述曳引轮上卷绕有负重钢绳和平衡钢绳，所述负重钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，另一端通过悬绳器与抽油杆连接，所述平衡钢绳一端固定在所述曳引轮上，并按预定圈数卷绕在所述曳引轮上，另一端固定连接有平衡配重箱，所述负重钢绳和所述平衡钢绳在所述曳引轮上的卷绕方向相反。
2.如权利要求1所述的塔架式抽油机，其特征在于，还包括联轴器，所述减速器和所述曳引轮之间通过联轴器连接，所述联轴器的转动轴与所述曳引轮同轴。
3.如权利要求1所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述机架下端设置有缓冲装置，所述机架在所述工作平台和所述缓冲装置之间还设置有供所述平衡配重箱滑动的滑槽。
4.如权利要求3所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述平衡配重箱上设置有与所述滑槽配合的滑轮。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述负重钢绳有两条，分别连接在所述悬绳器的两端，所述悬绳器中间设置有调节块，所述调节块中间设置有用于安装所述抽油杆的穿孔，所述穿孔的方向始终为竖直方向。
6.如权利要求1-4中任一权利要求所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述平衡配重箱包括一个或一个以上的标准重量的配重块。
7.如权利要求1-4中任一权利要求所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述负重钢绳和所述平衡钢绳为多层股不旋转钢绳，所述减速器为行星减速器。
8.如权利要求1-4中任一权利要求所述的塔架式抽油机，其特征在于，还包括基座和支撑杆，所述基座、所述支撑杆和所述机架两两铰接，且展开成三角形。
9.如权利要求8所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述支撑杆包括两根长杆和分别与两根所述长杆螺旋连接的接头。
10.如权利要求1-4中任一权利要求所述的塔架式抽油机，其特征在于，所述机架上端还设置有护栏，所述护栏竖直放置时围护住所述工作平台，水平放置时与所述工作平台齐平。
【文档编号】E21B43/00GK104005738SQ201410267778
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】王华安, 魏剑峰, 林士海, 施小宾 申请人:福建省意科电气科技有限公司