专利名称：长冲程均平衡抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型提供了一种新的机械采油设备。
目前，机械采油设备常用的有杆采油和无杆采油设备，有杆采油设备是用得最多的一种，有杆采油设备主要有游梁式抽油机和链条抽油机。这两种抽油机都各有不足之处游梁式抽油机平衡效果差，且扭矩大，冲程小，用钢量大；链条抽油机平衡效果较好，但气平衡系统和机械换向系统复杂，成本高，易出故障。
针对以上问题，本实用新型提出了一种新型的长冲程均平衡抽油机，旨在提高抽油机的平衡效果和效率，节省钢材，降低成本，增大抽油机的冲程以提高排液量。
本实用新型的目的是这样实现的主要组成部分有电机、减速器、制动器、滚筒、平衡重、井架、转向舵轮、缓冲器和控制系统。电机都与减速器用联轴器连接，减速器与滚筒之间用联轴器连接，滚筒上绕链条做传动带，链条的一端通过转向舵轮接悬绳器，悬绳器连接光杆，链条的另一端通过转向舵轮与平衡重连接，滚筒的另一端装有与滚筒同轴的齿轮，齿轮上装有监测传感器，控制信号取自该监测齿轮。电机、制动器、监测传感器均与控制系统电连接，受控制系统控制。平衡重是一个铁箱，内部由重量适当的若干块混凝土充填，重量可以方便地调节。由于平衡重的重量可以调节，从而能保证电机在上下冲程中负载均衡，故此种抽油机称为均平衡抽油机。
图1是本实用新型所提出的长冲程均平衡抽油机的原理图。
图2是本实用新型所提出的长种程均平衡抽油机的结构示意图。
图中，1－光杆，2－悬绳器，3－链条，4－转向舵轮，5－转向舵轮，6－滚筒，7－转向舵轮，8－转向舵轮，9－导轨，10－导轮，11－平衡重，12－弹簧缓冲器，13－井架，14－减速器，15－电机，16－电机，17－控制系统，18－制动器，19－监测传感器，20－监测齿轮。
以下结合附图详细描述本实用新型的具体结构及工作过程。
该抽油机的结构及传动过程是电机(15、16)的输出端用联轴器与减速器(14)联接，减速器(14)的输出端与滚筒(6)之间用联轴器连接，滚筒(6)上绕链条(3)，链条的一端通过转向舵轮(4)(5)与光杆(1)连接；链条(3)的另一端通过转向舵轮(7)(8)与平衡重(11)连接，平衡重(11)沿导轨(9)作上下运动；滚筒(6)的另一端装同轴监测齿轮(20)，齿轮(20)上装监测传感器(19)。
控制系统(17)与电机(15、16)、制动器(18)、监测传感器(19)电连接。控制系统(17)是以单片机为核心的微机控制系统，控制信号取自监测齿轮(20)，用双向可控硅来控制电机换向及交替工作。
平衡重(11)是一个铁箱子，在箱子上装有导轮，箱子内充填重量适当的若干块混凝土。在平衡重(11)的下面装一个弹簧缓冲器(12)，以抵消平衡重到达最低点时的冲击，使得整个系统在运行过程中比较平稳。
平衡重的重量G取悬点最小载荷(Pmin)加上悬点最大载荷(Pmax)与悬点最小载荷(Pmin)之差的一半，即G＝Pmin＋(Pmax－Pmin)／2由于平衡的均匀性，电机的功率取决于(Pmax－Pmin)／2和光杆速度。
为补偿无功功率，提高功率因素，在电机(15、16)上并联电容器。
该抽油机的工作过程是开始时平衡重(11)在最低点，光杆(1)在最高点，电机(15)正向起动，起动后电机(15)拉平衡重(11)开始上行，光杆(1)开始下行，当平衡重上行到接近最高点时，控制系统(17)指令电机(15)断电，这时平衡重(11)的重量大于抽油杆的重量(即最小载荷Pmin)，但由于系统动能(惯性)的作用，平衡重(11)仍能滑行一段距离，滑行一段距离后停止，光杆(1)到达下死点，结束了光杆(1)的下冲程。当平衡重(11)到达最高点停止后，电机(16)反向起动，起动后电机(16)拉光杆(1)上行，平衡重(11)下行。当光杆(1)接近上死点时，控制系统(17)指令电机(16)断电。这时平衡重的重量小于光杆上行载荷(即最大载荷)，平衡重(11)滑行后在缓冲器(12)作用下平稳地停在最低点，完成光杆的上冲程。此时，电机(15)又正向起动，开始下一个冲程。
本实用新型的特点①由于平衡重(11)是由混凝土充填而成，故可方便地调节其重量，使电机在上下冲程中负载均衡；②由于系统平衡均匀，使减速器扭矩大大减小，电机功率也减小，降低了成本，提高了效率；③井架和整机结构合理，整机重量轻。平衡重可用混凝土等非金属替代物，节约了大量钢材。与同型号的游梁式抽油机相比，钢材用量节省三分之二，与同型号的链条抽油机相比，钢材用量节省三分之一；④采用电机换向，可选用能够适应频繁启动且启动性能好的YZR系列电机，克服了机械换向的机构复杂、成本高之不足，且较大地提高了换向效率；⑤采用微机控制系统，控制信号取自与滚筒同轴齿轮，控制精度高，且可靠；⑥电机、减速器、滚筒、控制系统等安装在井架下面，便于安装和维修；⑦链条用做传动带，可靠性高，又方便于修井作业；⑧控制系统可以根据不同的抽吸工况选择不同的冲程和冲次；⑨成本低于同型号的游梁抽油机和链条抽油机。
权利要求1.一种抽油机，由电机、减速器、制动器、滚筒、监测齿轮、控制系统、平衡重、井架、转向舵轮等组成，其特征在于，电机(15、16)与减速器(14)之间用联轴器连接；减速器(14)与滚筒(6)之间用联轴器连接；滚筒(6)上绕链条(3)，链条的一端通过转向舵轮(4、5)连接光杆(1)，链条的另一端通过转向舵轮(7、8)连接平衡重(11)；监测齿轮(20)与滚筒(6)同轴，齿轮上装有监测传感器；电机(15、16)、制动器(18)、监测传感器(19)都与控制系统(17)电连接；滚筒(6)和转向舵轮(4)、(5)、(7)、(8)上均有与链条相吻合的齿。
2.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于控制系统(17)是以单片机为核心，加专用软件固化而成的微机控制系统。
3.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于所说的平衡重(11)是一个铁箱，箱内用重量适当的若干块混凝土充填，箱子的外面装有导轮。
4.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于井架(13)旁边装有导轨(9)，供平衡重(11)上下滑动，平衡重在井架(13)外面，使调节重量方便。
5.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于制动器(18)是电力液压制动器，由控制系统(17)控制。
6.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于采用双电机(15、16)交替工作，需要时也可以同时起动，交替工作，以适应频繁起动，两台电机上均并联电容器，以补偿无功功率，提高功率因数。
7.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于电机(15、16)可用绕线转子的YZR系列电机。
8.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于在导轨下面有一个弹簧缓冲器(12)。
9.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于井架(13)是一种塔架，滚筒、控制系统置于井架下面，以便安装和维修。
10.根据权利要求1所述的抽油机，其特征在于传动带为链条，其可靠性高，修井作业也方便。
专利摘要本实用新型提供了一种新型的有杆抽油设备。它主要由电机(15、16)、制动器(18)、减速器(14)、监测齿轮(20)、滚筒(6)、转向舵轮(4)(5)(7)(8)、链条(3)控制系统(7)、井架(13)、平衡重(11)等组成。微机控制系统控制电机正反向转动及交替工作，控制信号取自与滚筒同轴的监测齿轮。滚筒上绕有链条，链条的一端通过转向舵轮经悬绳器与光杆连接，链条的另一端通过转向舵轮连接平衡重，平衡重的重量可随工况调节，使电机在上下冲程负载均衡，平衡重由一个铁箱做成，箱内用重量适当的若干块混凝土等非金属材料充填，箱子外面装有导轮。该抽油机的最大冲程可达18米。
文档编号E21B43/00GK2139173SQ9224162
公开日1993年7月28日 申请日期1992年11月23日 优先权日1992年11月23日
发明者白连平 申请人:白连平