一种立式行星齿环游梁抽油机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种油田机械抽油设备，具体地说是一种立式行星齿环游梁抽油机。
【背景技术】
[0002] 目前国内外广泛使用的抽油机依然是游梁式抽油机，传统的游梁式抽油机具有结 构简单、可靠性高、绳索磨损小等优点，但同时也存在耗能大、效率低等缺点，且冲程越来越 难以满足市场对长冲程的需求。无游梁抽油机因其效率高、耗能低等优点而广泛受到关注， 但绳索磨损大、可靠性低等缺点从根本上阻碍了无游梁抽油机的广泛应用。
【发明内容】
[0003] 为克服上述技术的不足，本发明所提一种兼具游梁抽油机和无游梁抽油机优点的 立式行星齿环游梁抽油机，具有结构简单、可靠性高、效率高、耗能低、绳索磨损小、维护方 便、生产成本低、换向平稳可靠等优点，能实现长冲程、大排量、重负载，能通过变速器的换 挡来改变冲次等优点。
[0004] 本发明的目的通过以下技术方案来实现： 一种立式行星齿环游梁抽油机，由游梁、机架系统、内齿环滑块和行星轮及系杆系统、 电机及传动系统、刹车系统等组成。电机、变速箱及刹车系统位于机架系统外部，并通过链 传动将运动和动力传递给机架系统内部的内齿环滑块和行星轮及系杆系统，驱动系杆在内 齿环滑块的滑槽内运动并实现系杆的摆动，进而使行星轮与内齿环的啮合并完成内齿环滑 块在机架垂直导轨内上下往复运动；在机架顶端安装游梁，游梁后驴头上悬挂钢丝绳并由 内齿环滑块牵引而上下往复运动，游梁前驴头上悬挂钢丝绳曳拉抽油杆运动并实现油田抽 油。
[0005] 所述机架系统由底座、机架、电机座、导轨、系杆支架等组成。机架、导轨与电机座 安装在底座之上，机架顶部通过心轴安装带前后驴头的游梁；底座上方安装有四根导轨，并 在每根导轨的上下末端安装有极位挡块；在四根导轨中部安装有系杆支架；导轨四周通过 铁皮密封，并在其右侧与电机座相邻的壁面上开有孔，以便通过电机及变速箱将运动和动 力传递至内齿环滑块和行星轮及系杆系统。
[0006] 所述内齿环由两个半圆内齿环和两根齿条组装形成，通过改变齿条的长度可以改 变抽油机的冲程，实现不同场合的抽油需求。
[0007] 进一步，所述内齿环滑块由内齿环、挡板、配重箱、卡槽及连杆组成。半圆内齿环和 齿条通过铰制孔螺栓精确固定于挡板上，同时挡板上开有与半圆内齿环的分度圆及齿条的 分度线等间距的滑槽；挡块的左右两边安装有卡槽以保证内齿环滑块机构在机架的轨道上 上下往复运动；前后部分挡板及内齿环通过配重箱和连杆连接形成一个整体，以增大抽油 机的承载能力并使其载荷更为平稳。
[0008] 进一步，所述系杆、行星齿轮及内齿环在啮合过程中，内齿环滑块的速度关系和加 速度关系可以通过改变内齿环半径与系杆长度的比值进行调整，进而减小换向冲击、增大 平稳性、提高可靠性和寿命。
[0009] 所示传统系统包括V带传动、变速箱、多排链传动、系杆、行星轮和内齿环组成。电 机输出轴上安装V带轮，运动和动力经V带和安装在变速箱输入轴上的大带轮传递至变速 箱；变速器输出轴上安装多排链轮，并通过多排链及系杆支撑轴上的链轮，实现变速箱与系 杆支撑轴之间的运动和动力的传递；系杆支撑轴安装于系杆支架上，并安装有两根系杆和 两个链轮；两根系杆的另一端安装行星轮轴，行星轮轴上同时还安装有两个链轮、两个行星 轮和两个导向轮，其中行星轮轴与行星轮及链轮之间属于固定连接，行星轮轴与系杆及导 向轮之间属于铰链连接；行星轮轴与系杆支撑轴之间通过链传动进行运动和动力的传动； 导向轮在滑槽中的滑动保证了行星轮与内齿环之间的正确啮合。
[0010] 所述刹车系统由变速箱输入轴、制动轮、瓦块、摩擦片、销轴、操纵杆、月牙连杆、固 定卡齿和活动卡齿组成。制动轮通过平键固定安装于变速箱输入轴上，摩擦片安装于瓦块 内侧，并环绕在制动轮外侧；销轴安装于两半瓦块上，并通过月牙连杆与操纵杆连接，月牙 连杆通过铰链连接于电机座上；向右搬动操纵杆，带动月牙连杆与销轴运动，进而挤压两半 瓦块将变速箱输入轴上的制动轮抱死，并通过固定卡齿和活动卡齿将操纵杆位置固定，实 现刹车操作。
[0011] 本发明的有益效果是：在机架顶端安装游梁，游梁前后驴头上分别悬挂钢丝绳和 连接抽油杆及内齿环滑块机构，增加了抽油机的可靠性和减小了绳索的摩擦磨损；通过改 变前驴头和后驴头之间的回转半径值，可在不改变驱动系统的情况下实现载荷与冲程之间 的匹配和调节；内齿环滑块和行星轮采用内啮合的方式，提高了其承载能力和稳定性；内 齿环、系杆、滑槽系统可实现平稳可靠的换向，并避免产生大的震动和瞬间冲击；通过调节 齿条长度，可实现不同的冲程需要；通过变速器的换挡，可实现不同的冲次需要；通过内齿 环滑块及配重可平衡大部分悬点载荷，实现高效、节能；具有高效、节能、长冲程、大排量、重 负载、换向平稳可靠等优点，适用于常规井抽油、深井抽油、超深井抽油及海洋抽油等场合。
【附图说明】
[0012] 图1为立式行星齿环游梁抽油机示意图； 图2为立式行星齿环游梁抽油机机架系统示意图； 图3为立式行星齿环游梁抽油机机架系统A-A向剖视图； 图4为立式行星齿环游梁抽油机内齿环滑块主视图； 图5为立式行星齿环游梁抽油机内齿环滑块右视图； 图6为立式行星齿环游梁抽油机内齿环滑块B-B向剖视图； 图7为立式行星齿环游梁抽油机传动系统示意图； 图8为立式行星齿环游梁抽油机刹车系统示意图； 图9为立式行星齿环游梁抽油机上半齿环啮合时速度示意图； 图10为立式行星齿环游梁抽油机下半齿环啮合时速度示意图。
【具体实施方式