一种自动化间歇抽油装置的制作方法

文档序号:15205787发布日期:2018-08-21 08:36阅读:99来源:国知局

本发明是一种自动化间歇抽油装置,属于石油开采技术领域。



背景技术:

目前,在机械采油中常使用游梁式抽油机,有杆泵采油是指游梁式有杆泵采油方法,该方法以其结构简单、适应性强以及寿命长等特点,成为目前最主要的机械采油方法。游梁式有杆泵采油系统主要由抽油机、抽油杆和抽油泵“三抽”设备组成。其工作过程是:由动力机经传动皮带将高速旋转运动传递给减速箱,经减速后,再由曲柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上、下摆动,挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞做上、下往复运动,从而将原油抽汲到地面。

现有技术的抽油装置在采油过程中,对于低产油井,由于地层供液不足,油井液面恢复慢,常出现干抽现象,造成采油设备空转,不仅采不上油还易造成设备磨损,现有的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便,也增加作业成本。因此,需要对现有技术的抽油装置进一步改进,提供一种能够感应油层液位并自动化启动与关闭的间歇抽油装置。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种自动化间歇抽油装置,以解决现有技术的抽油装置在采油过程中,对于低产油井,由于地层供液不足,油井液面恢复慢,常出现干抽现象,造成采油设备空转,不仅采不上油还易造成设备磨损,现有的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便,也增加作业成本的问题。

为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种自动化间歇抽油装置,其结构包括:底座、控制箱、间歇传动装置、曲柄销轴承、曲柄、平衡块、连杆、横梁轴、横梁、支架、支架轴、游梁、驴头、悬绳器、油层液位传感器,所述底座上端右侧装设有控制箱,所述控制箱与平衡块之间装设有间歇传动装置,所述平衡块上装设有曲柄销轴承与曲柄,所述曲柄通过曲柄销轴承与间歇传动装置活动连接,所述曲柄与横梁轴之间设有连杆,所述连杆上下两端分别与曲柄销轴承、横梁轴活动连接,所述横梁轴与游梁之间设有横梁,所述横梁轴通过横梁与游梁活动连接,所述游梁与支架之间装设有支架轴,所述支架通过支架轴与游梁活动连接,所述支架底端与:底座相焊接,所述平衡块与支架活动连接,所述游梁左端装设有驴头,所述驴头与游梁固定连接,所述驴头下方装设有悬绳器,所述悬绳器与驴头固定连接,所述悬绳器上装设有油层液位传感器;所述间歇传动装置包括电机驱动机构、棘轮间隙传动机构、报警传动机构、凸轮传动机构、槽轮传动机构、锁紧机构、装置壳体、报警器、装置底座,所述装置壳体底端装设有装置底座,所述装置壳体与装置底座固定连接,所述装置壳体左侧装设有报警器,所述电机驱动机构与棘轮间隙传动机构活动连接,所述报警器右侧装设有报警传动机构,所述报警传动机构与棘轮间隙传动机构活动连接,所述凸轮传动机构上端装设有槽轮传动机构,所述凸轮传动机构与槽轮传动机构活动连接,所述槽轮传动机构与锁紧机构活动连接,所述棘轮间隙传动机构与锁紧机构活动连接。

进一步地,所述电机驱动机构包括驱动电机、电机底座、电机转轴、主动轮、传动带、从动轮、从动轮转轴,所述驱动电机底端装设有电机底座,所述驱动电机与电机底座固定连接,所述驱动电机与电机转轴活动连接,所述电机转轴上装设有主动轮,所述主动轮与电机转轴固定连接,所述主动轮与从动轮之间设有传动带,所述主动轮通过传动带与从动轮活动流量计,所述从动轮中部设有从动轮转轴,所述从动轮与从动轮转轴固定连接,所述从动轮与棘轮间隙传动机构活动连接。

进一步地,所述棘轮间隙传动机构包括曲柄连杆、驱动棘爪、传动棘轮、棘轮支撑杆,所述曲柄连杆与从动轮活动连接,所述曲柄连杆中部装设有驱动棘爪,所述曲柄连杆与驱动棘爪活动连接,所述棘轮支撑杆底端装设有传动棘轮,所述传动棘轮与棘轮支撑杆活动连接,所述驱动棘爪与传动棘轮相啮合。

进一步地,所述报警传动机构包括从动棘爪、从动杆、杆套、固定限位杆、撑开弹簧、活动杆、第一圆销,所述从动杆右端装设有从动棘爪,所述从动棘爪与从动杆固定连接,所述活动杆上端设有杆套,所述活动杆通过杆套与固定限位杆活动连接,所述固定限位杆中部设有撑开弹簧,所述活动杆中部装设有第一圆销,所述活动杆与第一圆销固定连接。

进一步地,所述凸轮传动机构包括微型电机、微型电机转轴、上传动链轮、传动链条、下传动链条、凸轮转轴、凸轮、转动销、转盘,所述微型电机与微型电机转轴活动连接,所述微型电机转轴右端装设有上传动链轮,所述微型电机转轴与上传动链轮固定连接,所述上传动链轮正下方装设有下传动链条,所述下传动链条与上传动链轮之间设有传动链条,所述上传动链轮通过传动链条与下传动链条活动连接,所述下传动链条与凸轮转轴固定连接,所述凸轮转轴中部装设有凸轮,所述凸轮上方设有转盘,所述转盘与凸轮之间设有转动销,所述转动销与转盘底端固定连接,所述凸轮通过转动销与转盘活动连接。

进一步地,所述槽轮传动机构包括传动槽轮、槽轮转轴、槽杆、竖直齿形条,所述槽轮转轴中部设有传动槽轮,所述传动槽轮与槽轮转轴处于同一中心轴且固定连接,所述传动槽轮与槽杆活动连接,所述槽杆右侧装设有竖直齿形条,所述槽杆与竖直齿形条固定连接。

进一步地,所述锁紧机构包括蜗轮、蜗轮转轴、活动连杆、纵向z型槽、竖直传动板、第二圆销、水平传动杆、活塞、回程弹簧、活塞杆套、锁紧连杆、锁紧棘爪,所述蜗轮中部设有蜗轮转轴,所述蜗轮与蜗轮转轴固定连接,所述蜗轮转轴下方装设有竖直传动板,所述竖直传动板与蜗轮转轴之间设有活动连杆,所述蜗轮转轴通过活动连杆与竖直传动板活动连接,所述竖直传动板上装设有纵向z型槽,所述纵向z型槽与竖直传动板为一体化结构,所述水平传动杆上装设有第二圆销,所述第二圆销与水平传动杆固定连接,所述第二圆销与纵向z型槽相啮合,所述水平传动杆上装设有活塞,所述活塞与水平传动杆固定连接,所述水平传动杆外侧设有活塞杆套,所述活塞右侧装设有回程弹簧,所述活塞上端装设有锁紧连杆,所述锁紧连杆与活塞活动连接,所述锁紧连杆中部设有锁紧棘爪,所述锁紧棘爪与锁紧连杆活动连接。

进一步地,所述转盘上端中部装设有槽轮转轴,所述转盘与槽轮转轴固定连接。

本发明的有益效果如下:本发明一种自动化间歇抽油装置,解决传统的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便的问题,能够实现感应油层液位并自动化启动与关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损,具体步骤如下:控制箱控制间歇传动装置启动,间歇传动装置上的驱动电机启动,使得驱动电机带动电机转轴同步转动,电机转轴与主动轮同步转动,主动轮通过传动带带动从动轮转动,当从动轮转动时,从动轮通过曲柄连杆与驱动棘爪带动传动棘轮转动,传动棘轮带动平衡块上的曲柄与连杆将旋转运动变为游梁的上下摆动,游梁带动驴头作同步运动,挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞做上、下往复运动,从而将原油抽汲到地面,实现采油;同时,间歇传动装置具备报警功能,当传动棘轮反向转动时,传动棘轮会通过从动棘爪向左推动从动杆,使得从动杆触碰报警器,避免传动棘轮反向转动,从而实现报警功能;同时,悬绳器上装设有油层液位传感器能够感应油层液位,当油层液位过低或压力不够采不上油时,控制箱控制间歇传动装置内的微型电机启动,使得微型电机通过微型电机转轴带动上传动链轮转动,上传动链轮通过传动链条带动下传动链条转动,下传动链条带动凸轮转轴转动,凸轮转轴与凸轮同步转动,凸轮通过转动销带动上端转盘转动,转盘通过槽轮转轴带动传动槽轮转动,传动槽轮带动槽杆作竖直运动,槽杆带动竖直齿形条作同步运动,竖直齿形条与蜗轮相啮合,蜗轮转动,蜗轮与蜗轮转轴同步转动,蜗轮转轴通过活动连杆带动竖直传动板作竖直方向运动,水平传动杆上的第二圆销在竖直传动板上的纵向z型槽内往复运动,当竖直传动板作竖直方向运动时,水平传动杆水平向右运动,水平传动杆带动活塞作同步运动,使得锁紧连杆上的锁紧棘爪与传动棘轮相啮合,传动棘轮停止转动,设备停止工作,实现自动化关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损,当油层液位恢复后,凸轮传动机构、槽轮传动机构与锁紧机构上的各部件反向运转,设备开始采油,实现自动化关闭与启动装置,减少生产成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1为本发明一种自动化间歇抽油装置的结构示意图。

图2为本发明间歇传动装置的结构示意图一。

图3为本发明间歇传动装置的结构示意图二。

图中:底座-1、控制箱-2、间歇传动装置-3、曲柄销轴承-4、曲柄-5、平衡块-6、连杆-7、横梁轴-8、横梁-9、支架-10、支架轴-11、游梁-12、驴头-13、悬绳器-14、油层液位传感器-15、电机驱动机构-31、棘轮间隙传动机构-32、报警传动机构-33、凸轮传动机构-34、槽轮传动机构-35、锁紧机构-36、装置壳体-37、报警器-38、装置底座-39、驱动电机-311、电机底座-312、电机转轴-313、主动轮-314、传动带-315、从动轮-316、从动轮转轴-317、曲柄连杆-321、驱动棘爪-322、传动棘轮-323、棘轮支撑杆-324、从动棘爪-331、从动杆-332、杆套-333、固定限位杆-334、撑开弹簧-335、活动杆-336、第一圆销-337、微型电机-341、微型电机转轴-342、上传动链轮-343、传动链条-344、下传动链条-345、凸轮转轴-346、凸轮-347、转动销-348、转盘-349、传动槽轮-351、槽轮转轴-352、槽杆-353、竖直齿形条-354、蜗轮-361、蜗轮转轴-362、活动连杆-363、纵向z型槽-364、竖直传动板-365、第二圆销-366、水平传动杆-367、活塞-368、回程弹簧-369、活塞杆套-3610、锁紧连杆-3611、锁紧棘爪-3612。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

请参阅图1-图3,本发明提供一种自动化间歇抽油装置技术方案:其结构包括:底座1、控制箱2、间歇传动装置3、曲柄销轴承4、曲柄5、平衡块6、连杆7、横梁轴8、横梁9、支架10、支架轴11、游梁12、驴头13、悬绳器14、油层液位传感器15,所述底座1上端右侧装设有控制箱2,所述控制箱2与平衡块6之间装设有间歇传动装置3,所述平衡块6上装设有曲柄销轴承4与曲柄5,所述曲柄5通过曲柄销轴承4与间歇传动装置3活动连接,所述曲柄5与横梁轴8之间设有连杆7,所述连杆7上下两端分别与曲柄销轴承4、横梁轴8活动连接,所述横梁轴8与游梁12之间设有横梁9,所述横梁轴8通过横梁9与游梁12活动连接,所述游梁12与支架10之间装设有支架轴11,所述支架10通过支架轴11与游梁12活动连接,所述支架10底端与:底座1相焊接,所述平衡块6与支架10活动连接,所述游梁12左端装设有驴头13,所述驴头13与游梁12固定连接,所述驴头13下方装设有悬绳器14,所述悬绳器14与驴头13固定连接,所述悬绳器14上装设有油层液位传感器15;所述间歇传动装置3包括电机驱动机构31、棘轮间隙传动机构32、报警传动机构33、凸轮传动机构34、槽轮传动机构35、锁紧机构36、装置壳体37、报警器38、装置底座39,所述装置壳体37底端装设有装置底座39,所述装置壳体37与装置底座39固定连接,所述装置壳体37左侧装设有报警器38,所述电机驱动机构31与棘轮间隙传动机构32活动连接,所述报警器38右侧装设有报警传动机构33,所述报警传动机构33与棘轮间隙传动机构32活动连接,所述凸轮传动机构34上端装设有槽轮传动机构35,所述凸轮传动机构34与槽轮传动机构35活动连接,所述槽轮传动机构35与锁紧机构36活动连接,所述棘轮间隙传动机构32与锁紧机构36活动连接,所述电机驱动机构31包括驱动电机311、电机底座312、电机转轴313、主动轮314、传动带315、从动轮316、从动轮转轴317,所述驱动电机311底端装设有电机底座312,所述驱动电机311与电机底座312固定连接,所述驱动电机311与电机转轴313活动连接,所述电机转轴313上装设有主动轮314,所述主动轮314与电机转轴313固定连接,所述主动轮314与从动轮316之间设有传动带315,所述主动轮314通过传动带315与从动轮316活动流量计,所述从动轮316中部设有从动轮转轴317,所述从动轮316与从动轮转轴317固定连接,所述从动轮316与棘轮间隙传动机构32活动连接,所述棘轮间隙传动机构32包括曲柄连杆321、驱动棘爪322、传动棘轮323、棘轮支撑杆324,所述曲柄连杆321与从动轮316活动连接,所述曲柄连杆321中部装设有驱动棘爪322,所述曲柄连杆321与驱动棘爪322活动连接,所述棘轮支撑杆324底端装设有传动棘轮323,所述传动棘轮323与棘轮支撑杆324活动连接,所述驱动棘爪322与传动棘轮323相啮合,所述报警传动机构33包括从动棘爪331、从动杆332、杆套333、固定限位杆334、撑开弹簧335、活动杆336、第一圆销337,所述从动杆332右端装设有从动棘爪331,所述从动棘爪331与从动杆332固定连接,所述活动杆336上端设有杆套333,所述活动杆336通过杆套333与固定限位杆334活动连接,所述固定限位杆334中部设有撑开弹簧335,所述活动杆336中部装设有第一圆销337,所述活动杆336与第一圆销337固定连接,所述凸轮传动机构34包括微型电机341、微型电机转轴342、上传动链轮343、传动链条344、下传动链条345、凸轮转轴346、凸轮347、转动销348、转盘349,所述微型电机341与微型电机转轴342活动连接,所述微型电机转轴342右端装设有上传动链轮343,所述微型电机转轴342与上传动链轮343固定连接,所述上传动链轮343正下方装设有下传动链条345,所述下传动链条345与上传动链轮343之间设有传动链条344,所述上传动链轮343通过传动链条344与下传动链条345活动连接,所述下传动链条345与凸轮转轴346固定连接,所述凸轮转轴346中部装设有凸轮347,所述凸轮347上方设有转盘349,所述转盘349与凸轮347之间设有转动销348,所述转动销348与转盘349底端固定连接,所述凸轮347通过转动销348与转盘349活动连接,所述槽轮传动机构35包括传动槽轮351、槽轮转轴352、槽杆353、竖直齿形条354,所述槽轮转轴352中部设有传动槽轮351,所述传动槽轮351与槽轮转轴352处于同一中心轴且固定连接,所述传动槽轮351与槽杆353活动连接,所述槽杆353右侧装设有竖直齿形条354,所述槽杆353与竖直齿形条354固定连接,所述锁紧机构36包括蜗轮361、蜗轮转轴362、活动连杆363、纵向z型槽364、竖直传动板365、第二圆销366、水平传动杆367、活塞368、回程弹簧369、活塞杆套3610、锁紧连杆3611、锁紧棘爪3612,所述蜗轮361中部设有蜗轮转轴362,所述蜗轮361与蜗轮转轴362固定连接,所述蜗轮转轴362下方装设有竖直传动板365,所述竖直传动板365与蜗轮转轴362之间设有活动连杆363,所述蜗轮转轴362通过活动连杆363与竖直传动板365活动连接,所述竖直传动板365上装设有纵向z型槽364,所述纵向z型槽364与竖直传动板365为一体化结构,所述水平传动杆367上装设有第二圆销366,所述第二圆销366与水平传动杆367固定连接,所述第二圆销366与纵向z型槽364相啮合,所述水平传动杆367上装设有活塞368,所述活塞368与水平传动杆367固定连接,所述水平传动杆367外侧设有活塞杆套3610,所述活塞368右侧装设有回程弹簧369,所述活塞368上端装设有锁紧连杆3611,所述锁紧连杆3611与活塞368活动连接,所述锁紧连杆3611中部设有锁紧棘爪3612,所述锁紧棘爪3612与锁紧连杆3611活动连接,所述转盘349上端中部装设有槽轮转轴352,所述转盘349与槽轮转轴352固定连接。

本专利所说的间歇传动装置3内装设有电机驱动机构、棘轮间隙传动机构、报警传动机构、凸轮传动机构、槽轮传动机构与锁紧机构,解决传统的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便的问题,能够实现感应油层液位并自动化启动与关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损。

在进行采油时,控制箱2控制间歇传动装置3启动,间歇传动装置3上的驱动电机311启动,使得驱动电机311带动电机转轴313同步转动,电机转轴313与主动轮314同步转动,主动轮314通过传动带315带动从动轮316转动,当从动轮316转动时,从动轮316通过曲柄连杆321与驱动棘爪322带动传动棘轮323转动,传动棘轮323带动平衡块6上的曲柄5与连杆7将旋转运动变为游梁12的上下摆动,游梁12带动驴头13作同步运动,挂在驴头13上的悬绳器14通过抽油杆带动抽油泵柱塞做上、下往复运动,从而将原油抽汲到地面,实现采油;同时,间歇传动装置3具备报警功能,当传动棘轮323反向转动时,传动棘轮323会通过从动棘爪331向左推动从动杆332,使得从动杆332触碰报警器38,避免传动棘轮323反向转动,从而实现报警功能;同时,悬绳器14上装设有油层液位传感器15能够感应油层液位,当油层液位过低或压力不够采不上油时,控制箱2控制间歇传动装置3内的微型电机341启动,使得微型电机341通过微型电机转轴342带动上传动链轮343转动,上传动链轮343通过传动链条344带动下传动链条345转动,下传动链条345带动凸轮转轴346转动,凸轮转轴346与凸轮347同步转动,凸轮347通过转动销348带动上端转盘349转动,转盘349通过槽轮转轴352带动传动槽轮351转动,传动槽轮351带动槽杆353作竖直运动,槽杆353带动竖直齿形条354作同步运动,竖直齿形条354与蜗轮361相啮合,蜗轮361转动,蜗轮361与蜗轮转轴362同步转动,蜗轮转轴362通过活动连杆363带动竖直传动板365作竖直方向运动,水平传动杆367上的第二圆销366在竖直传动板365上的纵向z型槽364内往复运动,当竖直传动板365作竖直方向运动时,水平传动杆367水平向右运动,水平传动杆367带动活塞368作同步运动,使得锁紧连杆3611上的锁紧棘爪3612与传动棘轮323相啮合,传动棘轮323停止转动,设备停止工作,实现自动化关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损,当油层液位恢复后,凸轮传动机构34、槽轮传动机构35与锁紧机构36上的各部件反向运转,设备开始采油,实现自动化关闭与启动装置,减少生产成本。

本发明解决现有技术的抽油装置在采油过程中,对于低产油井,由于地层供液不足,油井液面恢复慢,常出现干抽现象,造成采油设备空转,不仅采不上油还易造成设备磨损,现有的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便,也增加作业成本的问题,本发明通过上述部件的互相组合,解决传统的油装置在油层供液不足的情况下只能靠人工控制抽油机启动和关闭,给生产带来不便的问题,能够实现感应油层液位并自动化启动与关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损,具体步骤如下:控制箱控制间歇传动装置启动,间歇传动装置上的驱动电机启动,使得驱动电机带动电机转轴同步转动,电机转轴与主动轮同步转动,主动轮通过传动带带动从动轮转动,当从动轮转动时,从动轮通过曲柄连杆与驱动棘爪带动传动棘轮转动,传动棘轮带动平衡块上的曲柄与连杆将旋转运动变为游梁的上下摆动,游梁带动驴头作同步运动,挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞做上、下往复运动,从而将原油抽汲到地面,实现采油;同时,间歇传动装置具备报警功能,当传动棘轮反向转动时,传动棘轮会通过从动棘爪向左推动从动杆,使得从动杆触碰报警器,避免传动棘轮反向转动,从而实现报警功能;同时,悬绳器上装设有油层液位传感器能够感应油层液位,当油层液位过低或压力不够采不上油时,控制箱控制间歇传动装置内的微型电机启动,使得微型电机通过微型电机转轴带动上传动链轮转动,上传动链轮通过传动链条带动下传动链条转动,下传动链条带动凸轮转轴转动,凸轮转轴与凸轮同步转动,凸轮通过转动销带动上端转盘转动,转盘通过槽轮转轴带动传动槽轮转动,传动槽轮带动槽杆作竖直运动,槽杆带动竖直齿形条作同步运动,竖直齿形条与蜗轮相啮合,蜗轮转动,蜗轮与蜗轮转轴同步转动,蜗轮转轴通过活动连杆带动竖直传动板作竖直方向运动,水平传动杆上的第二圆销在竖直传动板上的纵向z型槽内往复运动,当竖直传动板作竖直方向运动时,水平传动杆水平向右运动,水平传动杆带动活塞作同步运动,使得锁紧连杆上的锁紧棘爪与传动棘轮相啮合,传动棘轮停止转动,设备停止工作,实现自动化关闭装置,避免采油设备空转造成费电与设备磨损,当油层液位恢复后,凸轮传动机构、槽轮传动机构与锁紧机构上的各部件反向运转,设备开始采油,实现自动化关闭与启动装置,减少生产成本。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式,本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进,这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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