一种抽油机平衡节能联动机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种抽油机，具体的说，涉及一种抽油机平衡节能联动机构，属于采油机械技术领域。


背景技术：

2.近几年来，国内抽油设备大力发展，出现了多种抽油机，如游梁式抽油机、塔架式抽油机等。
3.游梁式抽油机（俗称磕头机），是二十世纪三十年代美国最早设计的石油采抽设备，其具体结构包括减速机、曲柄连杆安装座、曲柄、连杆、电机、传送带、配重块、游梁、横梁等机构，虽然自六十年代开始，众多专业科研机构和生产厂家经过了各方面的多次改进和优化，但在基本结构和原理上，并没有突破原始设计的根本方式，尤其是在动能传动的路线上，依然存在着能源浪费和结构复杂、安全性能差、维修繁琐等弊端。
4.上述该现有的抽油机能够用于进行采油，但是其整体结构复杂，并且尺寸大，其整机高度超过9.0米，存在有高空作业的风险，并且现场安装、修井作业时，维护管理不便。
5.并且在对油井进行采液时抽油杆的上、下运行载荷重量是不相等的，抽油杆上行时是下行时的两倍，进而本身原型机的电机输出的动力一定的，且该动力要符合抽油杆上行的动力，进而当抽油杆下行时，其电机输出的动力相比抽油杆下行的动力大，便会造成，能源大量损耗，进而根本无法解决原型机的工作平衡问题，更解决不了电机工作运行中的耗能现象。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种整体结构简单，整体尺寸小，并且动力对称平衡，组装施工简单，并且操作简便、运行可靠、节能、安全环保的抽油机平衡节能联动机构。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
8.一种抽油机平衡节能联动机构，包括一用于驱动抽油机的抽油杆上、下运行的动力装置，动力装置的一侧设置有用于对抽油杆上行和下行时的力进行平衡的配重联动装置；
9.所述动力装置包括滚筒总成，滚筒总成由动力总成驱动转动，滚筒总成上缠绕布设有抽油软质光杆和联动平衡牵引软杆，抽油软质光杆与抽油杆固定连接，联动平衡牵引软杆与配重联动装置连接。
10.以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：
11.抽油软质光杆缠绕布设在滚筒总成的中间位置处，联动平衡牵引软杆分别布设在滚筒总成上且位于抽油软质光杆的两侧，所述抽油软质光杆与联动平衡牵引软杆的缠绕方向相反。
12.进一步优化：滚筒总成的两侧分别设置有用于引导抽油软质光杆和联动平衡牵引
软杆进行移动和换向的前过度轮和后过度轮。
13.进一步优化：滚筒总成包括中心轴，中心轴上活动套设有滚筒主体，中心轴与滚筒主体之间传动连接。
14.进一步优化：中心轴为花键轴，滚筒主体的中部开设有与中心轴的花键配合使用的花键孔，滚筒主体通过花键孔套设在中心轴上，且通过花键连接实现滚筒主体与中心轴的传动连接。
15.进一步优化：滚筒主体的外表面上靠近其中部的位置处开设有呈顺时针螺旋状布设的第一沟槽，第一沟槽用于缠绕抽油软质光杆。
16.进一步优化：滚筒主体的外表面上位于第一沟槽的两侧分别开设有呈逆时针螺旋状布设的第二沟槽，第二沟槽用于缠绕联动平衡牵引软杆。
17.进一步优化：配重联动装置包括设置在后过度轮下方的配重箱，配重箱上固定安装有两对称设置的滑轮。
18.进一步优化：配重箱的上方且位于后过度轮的一侧设置有固定安装点。
19.进一步优化：联动平衡牵引软杆远离滚筒主体的一端绕过后过度轮和滑轮与固定安装点固定连接。
20.本实用新型采用上述技术方案，在使用时，动力总成输出动力驱动中心轴带动滚筒主体进行正反运动。
21.滚筒主体转动时，绕缠在滚筒主体上的抽油软质光杆随滚筒主体转动，形成抽油软质光杆的上、下运动，使连接在抽油软质光杆下端的抽油杆在油井内进行上下运动，达到抽油的目的。
22.滚筒主体转动时反向绕缠在滚筒主体上的联动平衡牵引软杆也同时随滚筒正反转动，进而带动配重箱上下运动，配重箱上下运动可产生配重的作用，达到节约动力总成的动力消耗。
23.本实用新型采用上述技术方案，构思巧妙，结构合理，采用该抽油机平衡节能联动机构能够使抽油机的整机高度缩小至安全作业范围内，从整机结构上奠定了安全生产条件。
24.该抽油机平衡节能联动机构与常规游梁式抽油机的动力装置相比，去掉了原型机的减速机曲柄连杆配重总成，省除了游梁、横梁等机构，彻底解决了动力传动系统的能源浪费的根源，从而节省了原型机接近二分之一的重量，大大降低了成本。
25.并且采用了滚筒总成水平牵动的动力对称平衡系统，总电机的功耗与同型号常规游梁式抽油机相比，节能50%以上，可大大降低生产成本。
26.采用抽油机平衡节能联动机构，可使该抽油机平衡节能联动机构从装机启动到作业停机再启动，不需外援吊装设备的辅助，便可自动化完成，具有操作简便、运行可靠、安全环保的特点，维修率仅有原型机的五分之一。
27.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
28.图1为本实用新型实施例的总体结构示意图；
29.图2为附图1的俯视图；
30.图3为本实用新型实施例中滚筒总成的结构示意图；
31.图4为本实用新型实施例中滚筒主体的结构示意图；
32.图5为本实用新型实施例中动力装置上冲程止点的示意图；
33.图6为本实用新型实施例中动力装置下冲程止点的示意图；
34.图7为本实用新型实施例中平衡节能联动机构安装在抽油机上的结构示意图。
35.图中：1-机体；11-上顶平台；2-抽油杆；3-动力装置；301-前过度轮；302-后过度轮；303-抽油软质光杆；304-联动平衡牵引软杆；305-动力总成；306-滚筒主体；307-中心轴；308-第一沟槽；309-第二沟槽；310-轴承座；311-制动器；312-链轮；313-挡绳架；4-配重联动装置；401-配重箱；402-滑轮；403-固定安装点；5-移动装置。
具体实施方式
36.实施例：如图1-2所示，一种抽油机平衡节能联动机构，包括一用于驱动抽油机的抽油杆2上、下运行的动力装置3，动力装置3的一侧设置有用于对抽油杆2上行和下行时的力进行平衡的配重联动装置4。
37.所述动力装置3包括滚筒总成，所述滚筒总成由动力总成305驱动转动，所述滚筒总成上缠绕布设有抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304，抽油软质光杆303与抽油杆2固定连接，联动平衡牵引软杆304与配重联动装置4连接。
38.所述抽油软质光杆303缠绕布设在滚筒总成的中间位置处，联动平衡牵引软杆304分别布设在滚筒总成上且位于抽油软质光杆303的两侧，所述抽油软质光杆303与联动平衡牵引软杆304的缠绕方向相反。
39.所述滚筒总成的两侧分别设置有用于引导抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304进行移动和换向的前过度轮301和后过度轮302。
40.所述前过度轮301用于引导抽油软质光杆303进行移动和对抽油软质光杆303的移动方向进行换向，所述抽油软质光杆303靠近前过度轮301的一端与地面上的油井的井口呈垂直布设，且与抽油杆2固定连接。
41.这样设计，可通过前过度轮301用于引导和承载抽油软质光杆303移动，并且通过动力总成305可驱动滚筒总成进行转动，滚筒总成转动可驱动抽油软质光杆303移动，进而实现带动抽油杆2上行或下行，进行采油。
42.如图1-4所示，所述滚筒总成包括中心轴307，所述中心轴307上活动套设有滚筒主体306，所述中心轴307与滚筒主体306之间传动连接。
43.所述中心轴307为花键轴，所述滚筒主体306的中部开设有与中心轴307的花键配合使用的花键孔，所述滚筒主体306通过花键孔套设在中心轴307上，且通过花键连接，使中心轴307与滚筒主体306之间实现传动连接。
44.所述中心轴307转动可通过花键传动带动滚筒主体306转动，且滚筒主体306进行转动时，可使滚筒主体306沿中心轴307的轴向进行滑动。
45.所述滚筒主体306的外表面上靠近其中部的位置处开设有呈顺时针螺旋状布设的第一沟槽308，所述第一沟槽308用于缠绕抽油软质光杆303。
46.所述滚筒主体306的外表面上位于第一沟槽308的两侧分别开设有呈逆时针螺旋状布设的第二沟槽309，所述第二沟槽309用于缠绕联动平衡牵引软杆304。
47.如图1-2所示，这样设计，当滚筒主体306由中心轴307驱动进行正反转动时，可用于卷取或放出抽油软质光杆303，进而实现带动抽油杆2上行或下行。
48.并且滚筒主体306与中心轴307之间为滑动连接，进而滚筒主体306转动进行卷取或放出抽油软质光杆303时，受抽油软质光杆303的横向拉力，可滚筒主体306沿中心轴307的轴向进行滑动，使滚筒主体306上绕缠的抽油软质光杆303始终保持在滚筒主体306与前过度轮301的轮系沟槽内。
49.进而不会造成抽油软质光杆303与滚筒主体306和前过度轮301的沟槽发生偏磨，延长抽油软质光杆303的使用寿命，并且不会出现抽油软质光杆303脱出轮系沟槽的现象发生，提高使用效果。
50.如图3所示，所述中心轴307的两端分别通过轴承座310支撑转动，所述轴承座310固定安装的中心轴307的两端位置处。
51.这样设计，可通过轴承座310用于支撑中心轴307转动，进而带动滚筒主体306进行转动。
52.如图3所示，所述中心轴307上位于轴承座310的一侧设置有制动器311，所述制动器311用于制动中心轴307转动，实现刹车。
53.所述制动器311优选采用手动刹车制动器。
54.如图1和图3所示，所述动力总成305包括驱动电机和行星减速机，所述驱动电机的动力输出端与行星减速机传动连接。
55.所述动力总成305的动力输出端通过传动组件与中心轴307传动连接。
56.所述传动组件为皮带传动、链条传动、齿轮传动、传动箱等，在本实施例中，传动组件优选为链条传动，所述动力总成305的动力输出端和中心轴307上分别固定安装有链轮312，两链轮312之间设置有传动链条。
57.所述动力总成305输出动力通过链轮312和链条驱动中心轴307转动，进而带动滚筒主体306进行转动。
58.如图3所示，所述滚筒主体306的上方设置有防止抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304在第一沟槽308或第二沟槽309内脱出的挡绳架313。
59.如图1-2所示，所述联动平衡牵引软杆304的缠绕方向与抽油软质光杆303的缠绕方向相反。
60.这样设计，当动力总成305输出动力驱动中心轴307带动滚筒主体306进行正、反转时，滚筒主体306带动缠绕在滚筒主体306上的抽油软质光杆303进行移动，进而实现带动抽油杆2上、下运行，且相反方向缠绕在滚筒主体306上联动平衡牵引软杆304带动配重联动装置4上、下运行，用于对抽油杆2上、下运动时进行配重。
61.进而通过配重联动装置4可用于辅助平衡抽油杆2上、下运行时的力，使抽油机2在采液过程中达到使用很小的电力消耗，实现抽油机的采液工作。
62.并且抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304的缠绕方向相反，进而滚筒主体306转动进行卷取或放出抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304时，受抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304的横向拉力，可滚筒主体306沿中心轴307的轴向进行滑动，使抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304始终保持在滚筒主体306与前过度轮301的轮系沟槽内。
63.如图1-2所示，所述配重联动装置4包括设置在后过度轮302下方的配重箱401，所述配重箱401上固定安装有两对称设置的滑轮402。
64.所述配重箱401的上方且位于后过度轮302的一侧设置有固定安装点403。
65.所述联动平衡牵引软杆304远离滚筒主体306的一端绕过后过度轮302和滑轮402与固定安装点403固定连接。
66.这样设计，使可通过后过度轮302对联动平衡牵引软杆304的移动进行导向和换向，并且联动平衡牵引软杆304可通过滑轮402的配合能够带动配重箱401进行上、下移动。
67.并且联动平衡牵引软杆304使绕设在滑轮402上的，进而联动平衡牵引软杆304通过滑轮402的配合带动配重箱401进行上、下移动时，可实现倍承倍力，其滚筒主体306带动联动平衡牵引软杆304移动一米，可实现通过联动平衡牵引软杆304带动配重箱401移动两米。
68.进而这样设计，能够大大减小抽油机的整体高度，使抽油机的整体高度缩小至安全作业范围内，从整机结构上奠定了安全生产的条件，并且能够大大减少抽油机的重量，大大降低成本。
69.当动力总成305驱动中心轴307带动滚筒主体306进行反转时，可用于放出滚筒主体306上缠绕的抽油软质光杆303，进而实现使抽油杆2下行，并且滚筒主体306进行反转时，可用于缠绕收取联动平衡牵引软杆304，使缠绕联动平衡牵引软杆304带动配重箱401进行上行。
70.当动力总成305驱动中心轴307带动滚筒主体306进行正传时，可用于缠绕收取抽油软质光杆303，实现带动抽油杆2上行，并且滚筒主体306进行正传时可用于放出联动平衡牵引软杆304，配重箱401在引力的作用下，用于对滚筒主体306的转动力进行补偿，进而能够大大减小抽油杆2上行时动力总成305的电力消耗，实现节能目的。
71.其该抽油机平衡节能联动机构的节能增效原理是：以减速增矩联动平衡再加配重箱401的辅助配重来对抽油杆2上、下运行时的力进行补充，使抽油机在采液过程中达到使用很小的电力消耗，实现抽油机的采液工作，并且抽油杆2上、下运动中上冲程止点和下冲程至点换向时，其速度与凡尔球的落下速度相吻合，防止漏液，提高泵效、增加采油产量。
72.如图5所示，所述抽油杆2的上冲程止点为滚筒主体306移动至中心轴307的右侧位置（如图5所示的位置）。
73.如图6所示，所述抽油杆2的下冲程止点为滚筒主体306移动至中心轴307的左侧位置（如图6所示的位置）。
74.如图1所示，所述配重箱401可根据实际油井载荷需要，对配重箱401进行重量的加减调整。
75.所述抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304的一端分别是通过压板或紧固件固定安装在滚筒主体306上的。
76.所述抽油软质光杆303和联动平衡牵引软杆304是一种特殊钢丝绳，其整体结构是橡胶内包多条直径为5毫米钢丝绳压铸成型的，具有很好的抗拉、抗腐蚀、抗疲劳、耐磨性能，使单根抽油软质光杆303或联动平衡牵引软杆304工作牵引力超过了50吨，且抽油软质光杆303或联动平衡牵引软杆304的使用寿命可超过两年以上。
77.如图7所示，该抽油机平衡节能联动机构在使用时，该抽油机平衡节能联动机构是
安装在抽油机的机体1上的，机体1的上方设置有上顶平台，其具体安装装为：将轴承座310固定安装在上顶平台11上，实现将滚筒总成转动安装在机体1的上方，而后将动力总成305固定安装在机体1上，并使动力总成305的输出端通过传动组件与滚筒总成传动连接，然后将前过度轮301和后过度轮302分别固定安装在机体1的上顶平台11上且位于滚筒总成的两侧，将配重箱401滑动设置在机体1内，其固定安装点403是固定安装在机体1上的。
78.如图1-7所示，在使用时，动力总成305输出动力驱动中心轴307带动滚筒主体306进行正反运动。
79.滚筒主体306转动时，绕缠在滚筒主体306上的抽油软质光杆303随滚筒主体306转动，形成抽油软质光杆303的上、下运动，使连接在抽油软质光杆303下端的抽油杆2在油井内进行上下运动，达到抽油的目的。
80.滚筒主体306转动时反向绕缠在滚筒主体306上的联动平衡牵引软杆304也同时随滚筒正反转动，进而带动配重箱401上下运动，配重箱401上下运动可产生配重的作用，达到节约动力总成305的动力消耗。
81.对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。