专利名称：一种程控节能抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田机械采油用的抽油机，具体的说，涉及一种程控 节能抽油机，属于采油机械领域。 技术背景
自五十年代至今，国内外油田采油用的主要设备是游梁式抽油机，如图1
所示，该抽油机是由电机5经三角皮带带动减速器6，减速器动力输出轴两侧再 联接摇臂26，摇臂26上装有配重块27，摇臂26再通过连杆28与游梁29活性 联接，游梁29由支轴30以支点支撑，横梁的前臂有弧形驴头31，驴头31带动 牵引钢丝绳8再与抽油杆联接，该抽油机就是将电机动力经过减速器再通过摇 臂带动游梁形成杠杆式运动，从而使驴头实现上、下运动，带动钢丝绳与抽油 杆往复运动，从而完成抽汲油作业工作，此设备结构复杂、维修率高、消耗功 率大，因此，许多专家和学者们都想改变这种笨拙的抽油设备，但是，至今在 国内油田现场应用的游梁式抽油机仍占80%以上。
近三年来，国内抽油设备中又出现了与游梁式抽油机不同的智能摩擦式抽 油机和电控抽油机，如图2所示，智能摩擦式抽油机主体是塔式结构，动力源 由电机5经联轴器与减速器6联接，减速器6再经联轴器联接到摩擦轮32，钢 丝绳8绕挂在摩擦轮32上，当电机转动时，摩擦轮带动钢丝绳联接的抽油杆上、 下运动，从而实现采油工作，钢丝绳的另一端是配重箱12以平衡牵引力。此结 构的动力机构在抽油机塔架的顶部，该结构的电机、减速器都在塔架一侧的外 面。
此种抽油机改变了游梁式抽油机的基本结构，以摩擦轮带动钢丝绳，在配重箱的配合下实现抽油杆的上、下往复运动，该抽油机从理论上讲比游梁式抽 油机节省能源，但是，其动力机构在塔架上部，造成了重力不平衡、重力中心 严重偏离塔架支撑力点的中心，造成了工作运动不平稳、振动大、噪音大的严 重缺陷，同时对于维修和更换易损件极为不便， 一但有故障和问题需要维修时，
维修人员只有到顶部进行高空作业，极不安全。如图3、图4所示，电控抽油机 的结构与智能摩擦式抽油机基本相同，而把动力部分设计在了塔架底部，克服 了工作运动不平稳、振动大、噪音大的缺陷，但其电机、减速器却安装在了塔 架底座的体外，这不仅形成结构不协调，占地面积大，不利于环保和管理，更 重要的是极为不安全。
同时，对于电控抽油机和智能摩擦式抽油机来说，均存在了一个很大的缺
陷是在修井作业时，整个抽油机机体必须往后移动，才能满足修井车吊钩对 井下物件的吊起和下放，修井完毕后再将整个抽油机塔架机体移回原处，这对
于高9-10米、重3-5吨的立式塔架来说，不仅在移动方面动用人力机力，更重 要的是存在严重安全隐患。同时，也影响了修井作业的顺利进行。
另一方面，电控抽油机和智能摩擦式抽油机均存在一旦停机修井，将牵引 钢丝绳与抽油杆光杆拆开后，配重箱必须用吊装设备对配重箱进行吊装配合， 否则，不能拆机和开机的缺陷。 发明内容
本实用新型要解决的问题是克服上述各种抽油机的缺陷，提供一种使用安 全、维修方便、占地面积小的程控节能抽油机，具有节能降耗、提高采油率等 优点。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案
一种程控节能抽油机，包括塔形机架，所述机架上设有动力驱动装置，所述动力驱动装置上设有驱动轮，所述机架的上端设有前从动轮、后从动轮，所 述驱动轮、前从动轮、后从动轮上设有钢丝绳，所述钢丝绳的一端与抽油杆连 接，另一端连接有配重箱，其特征是所述机架的上端设有可伸縮的可调支架， 所述前从动轮安装在可调支架上。
以下是本实用新型对上述技术方案的进一步改进-
所述可调支架包括支架横梁、支架前斜梁和支架后斜梁，所述支架横梁、 支架前斜梁和支架后斜梁相互连接且呈倒三角形设置，所述支架前斜梁和支架 后斜梁通过定位支撑轴与机架铰接，所述前从动轮设置在支架横梁上，所述支 架横梁上设有支架移动调节装置。
所述支架移动调节装置包括安装在机架上的电机减速器，所述电机减速器 的动力输出轴上连接有万向螺纹调节器，所述万向螺纹调节器的另一端与支架 横梁连接。
所述可调支架安装在机架靠近井口的一侧，所述支架横梁伸出到机架的外部。
所述动力驱动装置的驱动轮上固接有联动牵引绳，所述联动牵引绳绕过从 动轮与配重箱连接。
所述动力驱动装置包括安装在机架底座内的磁阻电机、减速器，所述驱动轮 安装在减速器的动力输出轴上。
该方案克服了原机型动力机构在顶部造成重心偏移、工作不平衡的缺陷， 将动力机构设置在塔架底座内部，既縮小了机体占用面积，还便于管理、实现 了整体结构紧凑，更重要的是达到了安全、环保标准。
所述动力驱动装置包括安装在机架内的直驱磁阻大扭矩电机，所述直驱磁 阻大扭矩电机包括安装有驱动轮的电机定子轴，所述电机定子轴通过固定支架支撑在机架上。
在油井深度不大于2000米时，日产液量不大于1000吨时，可将地面动力 装置省去，用直驱电机作为直驱动力，使该抽油机结构更为简单。只以直驱电 动机就代替了原型类的电机、减速器、联轴器、驱动轮全套动力机构。
所述驱动轮的外部镶嵌有摩擦片，所述钢丝绳缠绕在驱动轮的外部并与摩 擦片摩擦连接。
所述机架包括塔形的上支架和下支架，所述上支架与下支架可拆卸连接。 有益效果
1、 本实用新型上支架设有可调支架，在正常抽油机工作时，可调支架外露， 并支撑滑动轮带动钢丝绳完成上、.下往复运动，达到抽油机工作之目的。修井 时通过升降装置将可调支架自动收入塔架内，使修井作业顺利进行；修井结束 后，再启动升降装置，并可将可调支架恢复到工作支撑位置。
2、 本实用新型采用了塔架斜支撑形状加可调支架结构，使塔架底座偏离井 口中心线，给修井作业时吊钩上、下运动留出了足够的空间，所以，停机修井 时塔架机体不用移动。
3、 本实用新型将机架结构分为两体组合不仅方便了运输了安装，而且达到 了在下支架不动的情况下，只要更换上支架，即可实现多种规格和技术参数的 机型。
4、 本实用新型在驱动轮和配重箱之间设置了一条牵引钢丝绳，在修井停机、 开机时，靠自身电机的动力即可使配重箱上、下运动，克服了原机型非得另外 使用吊装机械的缺陷，即保证工作安全，又节省了人力物力。
5、 本实用新型用直驱电机作为直驱动力时，动力系统采用的是大扭矩开关 磁阻电机控制元件系统，启动电流比工作电流小60%，转速高和转速低时恒扭状态，电机功率因率等于l，与游梁式抽油机相比，节电达到52%以上。对往复 次数的控制调节准确、永恒、提高采油率22.5%以上。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
附图1为本实用新型背景技术中游梁式抽油机的结构示意图； 附图2为本实用新型背景技术中智能摩擦式抽油机的结构示意图； 附图3为本实用新型背景技术中电控抽油机的结构示意图； 附图4为本实用新型背景技术中电控抽油机的动力输出装置的安装结构示 意附图5为本实用新型实施例1的结构示意附图6为本实用新型实施例1中动力输出装置的安装结构示意图； 附图7为本实用新型实施例2的结构示意附图8为本实用新型实施例2中动力输出装置的安装结构示意附图9为本实用新型实施例1中联动牵引机构的结构示意附图10为本实用新型实施例中可调支架收入抽油机整机机架内的结构示意图。
图中卜电控箱、2-机架底座、3-下支架、4-上支架、5-电机、6-减速器、 7-驱动轮、8-钢丝绳、9-前从动轮、10-抽油杆、11-后从动轮、12-配重箱、13-直驱磁阻大扭矩电机、14-电机减速器、15-可调支架、16-动力输出轴、17-联 接器、18-前立柱、19-井口、 21-联接器、22-电机外壳驱动轮、23-电机定子轴、 24-固定支架、25-联动牵引绳、26-摇臂、27-配重块、28-连杆、29-游梁、30-支轴、31-驴头、32-摩擦轮、33-过渡轮、34-定位支撑轴、35-支架横梁、36-支架前斜梁、37-支架后斜梁、38-万向螺纹调节器。具体实施例
实施例l，如图5所示， 一种程控节能抽油机，包括机架，该机架包括上支 架4和下支架3，上支架4与下支架3可拆卸连接，机架的上端设有前从动轮9、 后从动轮ll，前从动轮9与驱动轮7之间设有过渡轮33，驱动轮7、前从动轮 9、过渡轮33和后从动轮11上设有钢丝绳8，钢丝绳8的一端通过联接器17与 插入到井口 19中的抽油杆10连接，另一端连接有配重箱12，下支架3上设有 动力驱动装置，如图6所示，动力驱动装置包括安装在机架底座2内的电机5、 减速器6，电机5与安装在机架内的电控箱1电连接，电机5的动力输出轴与减 速器6通过联接器21连接，驱动轮7设置在减速器6的动力输出轴16上，如 图9所示，驱动轮7上固接有联动牵引绳25，联动牵引绳25绕过后从动轮11 与配重箱12连接，驱动轮7的外部镶嵌有摩擦片，钢丝绳8缠绕在驱动轮7的 外部并与摩擦片摩擦连接，如图10所示，所述机架的上端设有可伸縮的可调支 架15，所述前从动轮9安装在可调支架15上，可调支架15包括支架横梁35、 支架前斜梁36和支架后斜梁37，支架横梁35、支架前斜梁36和支架后斜梁37 相互连接且呈倒三角形设置，支架前斜梁36和支架后斜梁37通过定位支撑轴 34与机架铰接，可调支架15安装在靠近机架前立柱18的一侧，支架横梁35伸 出到机架的外部，前从动轮9设置在支架横梁35上伸出的端部，支架横梁35 上设有支架移动调节装置，支架移动调节装置包括安装在机架上的电机减速器 14，电机减速器14的动力输出轴上连接有万向螺纹调节器38，万向螺纹调节器 38的另一端与支架横梁35连接，可调支架15可将前从动轮9收縮到机架内， 在正常抽油机工作时，可调支架外露，并支撑滑动轮带动钢丝绳完成上、下往 复运动，达到抽油机工作之目的，修井时通过升降装置将可调支架自动收入塔 架内，使修井作业顺利进行；修井结束后，再启动升降装置，并可将可调支架恢复到工作支撑位置。
实施例2，如图7所示， 一种程控节能抽油机，包括机架，机架包括上支架 4和下支架3，上支架4与下支架3可拆卸连接，上支架4的底部设有动力驱动 装置，如图8所示，动力驱动装置包括安装在上支架4内的直驱磁阻大扭矩电 机13，直驱磁阻大扭矩电机13包括安装有电机外壳驱动轮22的电机定子轴23， 所述电机定子轴23通过固定支架24支撑在机架上。
机架的上端设有前从动轮9、后从动轮11，前从动轮9与电机外壳驱动轮 22之间设有过渡轮33，电机外壳驱动轮22、前从动轮9、过渡轮33和后从动 轮11上设有钢丝绳8，钢丝绳8的一端通过联接器17与插入到井口 19中的抽 油杆10连接，另一端连接有配重箱12，如图10所示，机架的上端设有可调支 架15，前从动轮9安装在可调支架15上，可调支架15包括支架横梁35、支架 前斜梁36和支架后斜梁37，支架横梁35、支架前斜梁36和支架后斜梁37相 互连接且呈倒三角形设置，支架前斜梁36和支架后斜梁37通过定位支撑轴34 与机架铰接，可调支架15安装在靠近机架前立柱18的一侧，支架横梁35伸出 到机架的外部，前从动轮9设置在支架横梁35上伸出的端部，支架横梁35上 设有支架移动调节装置，支架移动调节装置包括安装在机架上的电机减速器14， 电机减速器14的动力输出轴上连接有万向螺纹调节器38，万向螺纹调节器38 的另一端与支架横梁35连接，可调支架15可将前从动轮9收縮到机架内，在 正常抽油机工作时，可调支架外露，并支撑滑动轮带动钢丝绳完成上、下往复 运动，达到抽油机工作之目的，修井时通过升降装置将可调支架自动收入塔架 内，使修井作业顺利进行；修井结束后，再启动升降装置，并可将可调支架恢 复到工作支撑位置。
权利要求1、一种程控节能抽油机，包括机架，所述机架上设有动力驱动装置，所述动力驱动装置上设有驱动轮(7)，所述机架的上端设有前从动轮(9)、后从动轮(11)，所述驱动轮(7)、前从动轮(9)、后从动轮(11)上设有钢丝绳(8)，所述钢丝绳(8)的一端与抽油杆(10)连接，另一端连接有配重箱(12)，其特征是所述机架的上端设有可伸缩的可调支架(15)，所述前从动轮(9)安装在可调支架(15)上。
2、 根据权利要求1所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述可调支架 (15)呈倒三角形设置，包括支架横梁(35)、支架前斜梁(36)和支架后斜梁 (37)，所述支架横梁(35)、支架前斜梁(36)和支架后斜梁(37)连接，所述支架前斜梁(36)和支架后斜梁(37)的连接端与机架铰接，所述前从动轮 (9)设置在支架横梁(35)上，所述支架横梁(35)上设有支架移动调节装置。
3、 根据权利要求2所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述支架移动 调节装置包括安装在机架上的电机减速器(14)，所述电机减速器(14)的动力 输出轴上连接有万向螺纹调节器(38)，所述万向螺纹调节器(38)的另一端与 支架横梁(35)连接。
4、 根据权利要求2或3所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述可调 支架(15)安装在机架靠近井口 (19)的一侧，所述支架横梁(35)伸出到机 架的外部。
5、 根据权利要求4所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述动力驱动 装置包括安装在机架底座(2)内的电机(5)、减速器(6)，所述驱动轮(7) 安装在减速器(6)的动力输出轴上。
6、根据权利要求4所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述动力驱动装置包括安装在机架内的直驱磁阻大扭矩电机(13)，所述直驱磁阻大扭矩电机(13)包括安装有驱动轮(7)的电机定子轴(23)，所述电机定子轴(23) 通过固定支架(24)支撑在机架上。
7、 根据权利要求5或6所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述动力 驱动装置的驱动轮(7)上固接有联动牵引绳(25)，所述联动牵引绳(25)绕 过后从动轮(11)与配重箱(12)连接。
8、 根据权利要求7所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述驱动轮(7) 的外部镶嵌有摩擦片，所述钢丝绳(8)缠绕在驱动轮(7)的外部并与摩擦片 摩擦连接。
9、 根据权利要求8所述的一种程控节能抽油机，其特征是所述机架包括 塔形的上支架(4)和下支架(3)，所述上支架(4)与下支架(3)可拆卸连接。
专利摘要本实用新型公开了一种程控节能抽油机，包括塔形机架，机架上设有动力驱动装置，动力驱动装置上设有驱动轮，机架的上端使用前从动轮、后从动轮，驱动轮、前从动轮、后从动轮上设有钢丝绳，钢丝绳的一端与抽油杆连接，另一端连接有配重箱，机架的上端设有可伸缩的可调支架，前从动轮安装在可调支架上，在正常抽油机工作时，可调支架外露，并支撑滑动轮带动钢丝绳完成上、下往复运动，达到抽油机工作之目的，修井时通过升降装置将可调支架自动收入塔架内，使修井作业顺利进行，修井结束后，再启动升降装置，并可将可调支架恢复到工作支撑位置，本实用新型具有使用安全、维修方便、占地面积小、节能降耗、提高采油率等优点。
文档编号F16H37/00GK201162527SQ20082001784
公开日2008年12月10日 申请日期2008年2月2日 优先权日2008年2月2日
发明者赵国祥, 郎继慧 申请人:赵国祥;李书水;郎继慧