一种抽油机的制作方法

本实用新型涉及石油开采机械技术领域，具体涉及一种抽油机。

背景技术：

游梁式抽油机的基本特点是结构简单、制造容易、使用方便，特别是它可以长期在油田全天候运转，使用可靠。因此，尽管它存在驴头悬点运动的加速度较大、平衡效果较差、效率较低、在长冲程时体积较大和笨重等缺点，但仍然是目前应用最广泛的抽油机。目前应用于油田采油的游梁式抽油机主要有二类：一类是传统的电机带动减速机传动的游梁式抽油机，另一类是近几年开发的不带减速机的永磁直驱电机游梁式抽油机。

目前，游梁式抽油机尤其是重力驱动抽油机在使用过程中存在着由于在使用过程中易发生因负载过大导致钢丝绳疲劳发生断裂，并且由于采用电机、曲柄和减速机作为驱动装置导致抽油机过程中易发生共振，造成对抽油机机械部件的损坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种抽油机，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种抽油机，包括驴头、游梁、支架、底座、游梁支撑座、平衡块和驱动装置，所述游梁通过所述游梁支撑座固定在所述支架顶端，所述支架底端连接所述底座，所述游梁的右端设置平衡块、左端设置所述驴头，所述驱动装置为伺服电缸驱动装置，用于给抽油机提供游梁摆动的动力，所述伺服电缸驱动装置上端连接所述游梁、下端连接所述底座，所述伺服电缸驱动装置位于所述配重组件和所述游梁支架撑座之间。所述游梁绕着其与所述游梁支撑座的连接点作为支点并在驱动装置的带动下作周期性往复摆臂动作，从而进一步驱动驴头向上或向下摆动带动抽油管在油井中提升或者降下，以此抽取油田中的油料。

所述抽油机上设有一缓冲装置，用于平缓游梁的摆臂动作，且用于当游梁上的钢丝绳意外断裂后，防止游梁两端由于重力失衡后导致的支架倾覆，所述缓冲装置的上端连接所述游梁、下端连接所述底座，所述缓冲装置位于所述驴头和所述游梁支撑座之间。

本实用新型通过在抽油机上设置缓冲装置和平衡块，使得抽油机做往复摆臂动作时保持平衡，为游梁的摆臂式转动提供缓冲；同时，在发生钢丝绳断裂的情况下，确保平衡块的重力被缓冲装置平衡，防止因游梁单边突然受较大的力而使抽油机倾覆翻倒，避免由此产生的安全事故。并通过使用伺服电缸驱动装置代替传统的曲柄电机驱动装置，应用伺服电缸驱动装置可根据工况随时调整输出频率的特性，使抽油机在使用时可根据油质情况进行及时的调整抽油机的输出功率，这样可以减少抽油机在使用过程中产生的共振从而延长抽油机的使用寿命。

所述缓冲装置包括第一滚珠丝杠、第一外套管、第一内套管和第一滚珠螺母，所述第一滚珠丝杠固定于所述第一外套管内，所述第一外套管套设于所述第一内套管外，所述第一内套管上设有所述第一滚珠螺母，所述第一滚珠螺母旋入所述第一滚珠丝杠上；

所述第一滚珠螺母上设有一机械制动装置，用于在所述机械制动装置提供静摩擦力后对第一滚珠螺母抱闸后使其无法旋转。

所述第一内套管与所述第一外套管为间隙配合，所述第一内套管的外壁和所述第一外套管的内壁之间间隔一定距离，使两者可嵌套并使第一外套管在第一内套管上相对滑动来实现第一外套管沿着第一内套管外壁升降。

所述机械制动装置包括一沿着第一滚珠丝杠的径向往复运动的甩块和第一摩擦带，所述第一摩擦带设置于所述甩块的外侧，甩块与第一摩擦带之间间隔一定距离；所述甩块带有磁性并通过销轴连接在第一滚珠螺母上。甩块在抽油机正常工作时，沿着销轴做摆动，依靠磁性吸附和限位弹簧的作用使甩块与第一摩擦带间能够保持一定的间隙。

本实用新型工作时，缓冲装置呈竖直放置状态，其两端分别连接游梁和底座，游梁摆臂时，第一外套管在第一内套管外上下升降，从而使第一滚珠丝杠随着第一外套管上下运动，经由第一滚珠丝杠在第一滚珠螺母中的旋入旋出带动第一滚珠螺母自旋转，用于提供游梁摆臂时，相对于平衡块的平衡力；当发生钢丝绳断裂的情况时，驴头急速上扬，第一滚珠丝杠被急速提升，此时甩块在离心作用下被向外甩出后与第一摩擦带紧密接触，从而提供用于对第一滚珠螺母的旋转进行抱闸的摩擦力，阻止第一滚珠螺母继续高速旋转，避免游梁及支架侧翻甚至倾倒。

所述缓冲装置包括一锁止组件，用于在第一滚珠丝杠急速下降时将第一外套管和第一内套管固定在一起后限制第一滚珠丝杠继续下降，从而保护缓冲装置，所述锁止组件包括一锁止插销和与所述锁止插销配套的用于驱动插销伸缩动作的牵引电磁铁，所述第一外套管的管壁和所述第一内套管的管壁上均设有一配对的插销孔，锁止插销同时插入所述第一外套管的管壁和所述第一内套管上的插销孔后，使两者被固定在一起；锁止插销的初始位置位于第一外套管的插销孔内，第一外套管在第一内套管上升降时，当第一外套管由于异常情况而急速下降超过安全下降量时，锁止插销随着第一外套管下移至第一内套管上的插销孔中，经由牵引电磁铁驱动伸入第一内套管插销孔，从而将两个套管锁止，使两者被固定在一起，有效避免了因抱闸失灵等情况引起第一外套管异常下降时的器件损坏的情况。

优选的，所述锁止插销设有至少两个，任一所述锁止插销均配合的设有一牵引电磁铁，对应任一所述锁止插销，在所述第一外套管和所述第一内套管上均设有与锁止插销配套的成对的插销孔。

所述伺服电缸驱动装置包括一伺服电机、第二滚珠丝杠、第二外套管和第二内套管，所述第二滚珠丝杠固定于所述第二外套管内，所述第二外套管套设于所述第二内套管外，所述伺服电机通过连接件与所述第二滚珠丝杠的上端连接。

所述第二内套管与所述第二外套管为间隙配合，所述第二内套管的外壁和所述第二外套管的内壁之间间隔一定距离，使两者可嵌套并使外套管在内套管上相对滑动来实现第二外套管沿着第二内套管外壁升降。

所述第二内套管的上端口与所述第二滚珠丝杠间通过固定组件连接，所述固定组件与第二外套管的内壁间隙配合。

所述固定组件包括第二滚珠螺母和滚珠螺母座，所述第二滚珠螺母设于所述第二内套管和所述第二滚珠丝杠之间，所述滚珠螺母座与所述第二外套管间隙配合，所述第二滚珠螺母固定在所述第二内套管上端口处的所述滚珠螺母座上。

可选的，所述固定组件包括固定在外套管内壁上的轴承，所述轴承通过圆螺母与联轴器固定连接，使滚珠丝杠做自旋转上下运动时带动外套管一起作相应的运动。

所述第二外套管上设有限位装置，所述限位装置包括第一限位装置和第二限位装置，其中第一限位装置用于限制第二滚珠螺母相对于第二外套管上升的最高位置，第二限位装置用于限制第二滚珠螺母相对于第二外套管下降的最低位置。

优选的，所述限位装置采用插销。

所述缓冲装置的上端采用第一铰链与所述游梁连接、下端采用第二铰链与所述底座连接；所述伺服电缸驱动装置的上端采用第三铰链与所述游梁连接、下端采用第四铰链与所述底座连接。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型实现了在抽油机的钢丝绳断裂时，将游梁两侧的重力平衡迅速恢复，防止因单边受力而导致抽油机整体倾覆而发生安全事故，同时由于采用伺服电缸驱动装置作为动力源能够根据工况对抽油机进行变频减少了共振对抽油机的损坏。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中的缓冲装置的结构示意图；

图3为图1中的伺服电缸驱动装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。

参照图1，一种抽油机，包括驴头2、游梁3、支架8、和底座7，游梁3通过游梁支撑座4向下连接支架8，支架8向下连接底座7，游梁3的右端设平衡块5、左端设置驴头2。优选的，驴头2与游梁3以焊接方式连接。游梁3绕着其与游梁支撑座4的连接点转动后作往复摆臂动作，从而使驴头2摆动后将抽油管在油井中提升或者降下，以此抽取油田中的油料。游梁3上设有缓冲装置1，用于平缓游梁3的摆臂动作，且用于在钢丝绳断裂后防止游梁3的两端因重力失衡而导致支架倾覆，缓冲装置1的上端连接游梁3、下端连接底座7，缓冲装置1位于驴头2和游梁支撑座4之间。伺服电缸驱动装置6上端连接游梁3、下端连接底座7，伺服电缸驱动装置6位于平衡块5和游梁支撑座4之间。

参照图2，缓冲装置的上端通过第一铰链109与游梁3连接、下端通过第二铰链110与底座7连接。缓冲装置包括第一滚珠丝杠101、第一外套管102、第一内套管103和第一滚珠螺母104，第一滚珠丝杠101固定于第一外套管102内，第一外套管102套设于第一内套管103外，第一内套管103上设有第一滚珠螺母104，第一滚珠螺母104旋入第一滚珠丝杠101上。

第一内套管103与第一外套管102为间隙配合，第一内套管103的外壁和第一外套管102的内壁之间间隔一定距离，使两者可嵌套并使第一外套管102在第一内套管103上相对滑动来实现第一外套管102沿着第一内套管103外壁升降。

第一滚珠螺母104上设有机械制动装置，机械制动装置包括沿着第一滚珠丝杠101的径向往复运动的甩块105和第一摩擦带106，第一摩擦带106设置于甩块105的外侧，甩块105与第一摩擦带106之间间隔一定距离；甩块105带有磁性通过销轴固定在第一滚珠螺母104上，两者之间还连接有限位弹簧。

缓冲装置包括一锁止组件，用于在第一滚珠丝杠101急速下降使将第一外套管102和第一内套管103固定在一起后限制滚珠丝杠101继续下降，从而保护缓冲装置，锁止组件包括锁止插销107和与锁止插销107配套的用于驱动锁止插销107伸缩动作的牵引电磁铁108，第一外套管102的管壁和第一内套管103的管壁上均设有一配对的插销孔，锁止插销107同时插入第一外套管102的管壁和第一内套管103上的插销孔后，使两者被固定在一起；锁止插销107的初始位置位于第一外套管102的插销孔内，第一外套管102在第一内套管103上升降时，当第一外套管102由于异常情况而急速下降超过安全下降量时，锁止插销107随着第一外套管102下移至第一内套管103上的插销孔中，经由牵引电磁铁108驱动伸入第一内套管103的插销孔，从而将两个套管锁止，使两者被固定在一起，有效避免了因抱闸失灵等情况引起第一外套管102异常下降时的器件损坏的情况。

优选的，锁止插销107设有至少两个，锁止插销107均配合的设有一牵引电磁铁108，与任一锁止插销107对应，在第一外套管102和第一内套管103上均设有与锁止插销107配套的成对的插销孔。

参照图3，伺服电缸驱动装置的上端通过第三铰链601与游梁连接、下端通过第四铰链602与底座连接。驱动装置包括伺服电机603、第二滚珠丝杠604、第二外套管605、第二内套管606和第二滚珠螺母607，第二外套管605套设于第二内套管606外，第二内套管606上设有第二滚珠螺母607，第二滚珠螺母607旋入第二滚珠丝杠610上。

第二内套管606与第二外套管605为间隙配合，第二内套管606的外壁和第二外套管605的内壁之间间隔一定距离，使两者可嵌套并使第二外套管605在第二内套管606上相对滑动来实现第二外套管605沿着第二内套管606外壁升降。

第二滚珠螺母607固定在滚珠螺母座608上，滚珠螺母座608固定在第二内套管606的上端口处，使第二滚珠螺母607在第二滚珠丝杠604运动时保持相对静止，起到限制滚珠丝杠不产生水平方向的位移的作用以减少共振。滚珠螺母座608与第二外套管605间存在着1mm~5mm的间隙，以使第二外套管605能够相对于内套管做升降运动。

第二外套管605上插接有上插销609，在第二内套管606上插接有下插销610。上插销609和下插销610用于限制外套管在垂直方向的位移，从而对第二滚珠丝杠604的行程加以限制，以使第二滚珠丝杠604能够在下降的时候侵入到位于内套管底部的矿物油中，提升时自润滑延长滚珠丝杠的使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。