专利名称：一种直线运动式抽油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线运动式抽油机，属采油机械。
2、技术背景石油开采中，传统的抽油机为游梁式，俗称磕头机。它的传动系统是电机转动经减速器后通过连杆机构，使曲柄的回转运动变成上下往复运动，带动抽油泵完成抽油功能。它具有经久耐用、可靠性高等优点，但其工作原理和结构上存在传动环节多，电机功率过大，能量传递损耗大，效率低，悬点冲程受限制，设备大而笨重，冲程、冲次调整困难等缺陷。因而人们不断寻找新方法和途径来取代游梁式抽油机。相继出现链条式抽油机和直线式抽油机，目的是为了加大冲程，降低电耗，提高效率。但这些发明均各有千秋，在探索中。
本发明设计一种全新结构的抽油机。机械传动效率可达80％以上，与游梁式抽油机相比可节能50％～80％；整机体积小，重量轻，仅为游梁式的1/3；上下冲程速度可分别无级调节；冲程长，可适用不同井况下使用；可靠性高、造价低，维护保养方便。
图中1-底座，2-变频器，3-电机，4-电机座，5-联轴套，6-刹车装置，7-下连接轴，8-缓冲器，9-下轴承座，10-平衡箱，11-联接桥，12-丝杆，13-机架，14-上连接轴，15-上轴承座，16-顶架，17-链轮，18-链轮支架，19-油槽，20-悬吊绳，21-悬绳器，22-吊架，23-滚珠螺母，24-接头，25-导轨，26-导轨固定器，27-下接近开关，28-上接近开关，29-动滑轮。
联接挢(11)的中心装有滚珠螺母(23)，两端设有凹槽与导轨(25)凸起部分配装。这样将丝杆的转动变成沿导轨方向的直线运动，大大地简化了传统抽油机的机械传动系统。
悬吊平衡装置由悬吊绳、悬绳器、接头等部件和平衡箱构成。悬吊绳(20)为两根，一端通过接头(24)与安装在联接桥(11)上方的吊架(22)连接固定；另一端绕过链轮(18)改变180°方向与悬绳器(21)连接，并将两根悬吊绳连接在一个悬绳器(21)上，同时又与油井下的设备连接。本实施例的悬吊绳选用新型的自润滑链条，它是由多孔金属材料制成的许多套筒组装而成，套筒孔隙中含有润滑油。工作时不须频繁地给链条加油，它特别适应在野外无人看管、润滑和防尘不易做到的设备上。只要每隔半年甚至一年给它补一次油，负荷设计合理使用寿命可达10年之久。当然悬吊绳还可用如钢丝绳等其它产品，也可以设计为一根，甚至更多根。平衡箱(10)是直接与联接桥(11)焊接固定的，穿过丝杆，它具有一定的重量，还可以装入铁块改变配重，以平衡悬吊绳的负荷，确保丝杆副传动装置运行平稳可靠。
由图4可见，丝杆副的运动状态是由变频器(2)所控制的变频电机(2)决定的，上、下接近开关(28、27)均安装在导轨(25)上，用来控制和调整抽油机的冲程。将它们分别安装在冲程的上下两个终点以内所对应的位置上，在联接桥(11)接近上、下接近开关(28、27)时，开关动作，发出信号触发变频器(2)控制单元降低输入给电机的电源频率，电机转速减小，直至为零，变频器自动反相输出，电机实现换向反转。若上、下接近开关(28、27)分别安装在冲程的上下两个终点以外所对应的位置上，在联接桥(11)接近上、下接近开关(28、27)时，开关动作，发出信号使变频器(2)控制单元启动安全保护系统，也可以使电机反转或断电。变频电机技术已广泛用于各行各业中，作为主电机用在抽油机上尚未实现。
本发明实施例中，在顶架上还设有油槽(19)，以便给自润滑链条补油。在机架下部和平衡箱顶部还装有缓冲器(8)，可以确保整机在出现意外情况下的安全。下连接轴(7)上还装有刹车装置(6)，为了确保滚珠丝杆副的平稳运转，还设计安装扶正装置。
本发明的另一实施例就是改变悬吊蝇的联接方式，如图5所示，即只要将联接桥(11)上的吊架(22)改为动滑轮(29)，悬吊绳(20)这一端绕过动滑轮(29)后固定在顶架(16)上，其它机构均不变，这样可使抽油机的冲程增加一倍，电机转速降低一倍。
权利要求
1.一种直线运动式抽油机由电机及控制系统、机械传动机构和悬吊平衡装置构成，其特征是1)由丝杆(12)和固定在联接挢(11)上的滚珠螺母(23)构成的传动丝杆副，用上、下轴承座(15、9)安装在机架(13)的中心；2)控制系统由电机(3)和变频器(2)以及安装在导轨(25)上的上、下接近开关(28、27)构成；3)悬吊绳(20)的一端通过接头(24)与安装在联接挢(11)上方的吊架(22)连接固定，另一端绕过链轮(18)改变180°方向与悬绳器(21)连接，平衡箱(10)直接与联接挢(11)焊接固定；还可以将联接桥(11)上的吊架(22)改为一动滑轮(29)，悬吊绳(20)这一端绕过动滑轮(29)后固定在顶架(16)上，另一端仍绕过链轮(18)改变180°方向。
2.根据权利要求1所述一种直线运动式抽油机，其特征是机架(13)两侧装有导轨(25)，并由导轨固定器(26)与其固定。
3.根据权利要求1所述一种直线运动式抽油机，其特征是滚珠螺母(23)装在联接挢(11)的中心位置，联接桥两端设有凹槽与导轨(25)配装，使之沿导轨方向往复运动。
4.根据权利要求1所述一种直线运动式抽油机，其特征是悬吊绳(20)为自润滑链条。
5.根据权利要求1所述一种直线运动式抽油机，其特征是上、下接近开关(28、27)分别安装在冲程的上下两个终点以内所对应的位置处。
全文摘要
本发明涉及一种直线运动式抽油机,属采油机械。它由电机及控制系统,机械传动机构和悬吊平衡装置三部分构成。选用变频电机,由变频器及接近开关等组成的控制系统完成电机的正反转换向、变速各项调节功能。由滚珠丝杆副、联接桥和导轨等构成的传动机构,实现滚珠传动螺母和与之相连接固定的联接桥的上下往复运动。悬吊平衡装置包括悬吊绳及其连接件和平衡箱,悬吊绳选用自润滑链条。本发明设计一种全新结构的抽油机。机械传动效率可达80%以上,与游梁式抽油机相比可节能50%～80%;整机体积小,重量轻,仅为游梁式的1/3;上下冲程速度可分别无级调节;冲程长,可适用不同井况下使用。
文档编号F04B47/02GK1372066SQ0211656
公开日2002年10月2日 申请日期2002年4月9日 优先权日2002年4月9日
发明者高云霞, 张博郁, 马学庆 申请人:高云霞