专利名称：干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器的制作方法
技术领域：
本发明涉及抽油机用悬绳器，具体地说，是涉及一种能够对井下抽油杆柱的惯性 载荷和振动载荷进行阻尼隔振、改善抽油机运行工况的悬绳器。
背景技术：
油田上现役的各类型抽油机，悬绳器是联接井下抽油杆柱与抽油机吊绳间不可或 缺的重要设备，同时也是测试抽油机悬点动力示功图的必需设备。常规悬绳器对井下抽油 杆柱与抽油机吊绳间的联接为刚性联接，井下抽油杆柱在运行过程中所产生的惯性载荷和 振动载荷将直接通过悬绳器传递给抽油机系统，使得抽油机悬点动载荷波动增大，并且容 易发生减速器超扭矩现象，造成抽油机系统的能耗居高不下以及减速器打齿失效等现象。 在一般抽油机采油系统中，由抽油杆柱所产生的惯性载荷和振动载荷占抽油机载荷的20% 左右，如果能够抑制和降低这部分载荷，将有效地改善抽油机的运行及井下杆柱工况、延长 整个抽油系统的使用寿命，还会具有显著的节能降耗效果。
发明内容
为了解决背景技术所指出的现有技术中存在的问题，本发明提供一种干摩擦阻尼 隔振节能型悬绳器，该种悬绳器通过在座体与压套之间设置干摩擦阻尼隔振元件，能够对 井下抽油杆柱的惯性载荷和振动载荷进行缓冲和隔振，具有隔振和节能的特点。本发明的技术方案是该种干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，主要包括座体、压套、 干摩擦阻尼隔振元件和保持架。其中，所述座体为对称的弧形结构，中心处开有一个与光杆 配合的座体通孔以及一个用以与保持架及干摩擦阻尼隔振元件配合的座体座孔；座体的两 侧对称加工有两个用以悬挂钢丝绳的座体阶梯豁口孔以及两个对称的与防吊绳脱落销配 合的座体销轴孔。所述压套的中心处亦有一个与光杆配合的压套通孔，在压套的两侧对称 加工有两个供钢丝绳通过的压套豁口孔和两个对称的与防吊绳脱落销配合的压套销轴孔； 在压套的中部与光杆卡子的接合面处加工有供光杆卡子与悬绳器间发生相对转动的圆形 槽，与此圆形槽相对应的压套下侧面上有一个作为与所述干摩擦阻尼隔振元件接触面的凸 出的圆台，所述圆台的外径小于所述保持架的内径以实现纵向导向作用。所述干摩擦阻尼 隔振元件为环形金属橡胶阻尼隔振元件，所述保持架为空心圆柱体，所述干摩擦阻尼隔振 元件置于保持架中。上述组件按照结构配合关系连接后，所述座体、干摩擦阻尼隔振元件、干摩擦阻尼 隔振元件保持架以及压套之间构成一个干摩擦阻尼隔振器。在上述方案的基础上，得到下列进一步优化方案
方案1，所述悬绳器还包括一个用来防止座体与压套之间发生相对转动导致剪切钢丝 绳的防转销；与此防转销相对应增加的结构为，在所述座体上，开有两个与所述防转销相配 合的对角布置的盲孔，在所述压套上亦开有两个与所述防转销相配合的对角布置的通孔， 所述防转销与盲孔间为紧配合联接，与通孔之间为间隙配合联接。
方案2，在前述方案的基础上，限定所述干摩擦阻尼隔振元件由至少一个环形金属 橡胶阻尼隔振元件组成。方案3，在前述方案的基础上，限定所述保持架的外壳上有直径范围在0. 2mm 0. 5mm之间的透气孔。方案4，在前述方案的基础上，限定所述压套和保持架之间，在垂向上留有供弹性 元件变形所需要的间隙，所述变形间隙范围在30mm 50mm之间。本发明具有如下有益效果本发明结构紧凑，安装方便，与常规悬绳器相比，重量 轻，对抽油机不会产生附加载荷。在使用过程中，通过干摩擦阻尼隔振元件的弹性和隔振功 能，抑制或降低井下抽油杆柱的惯性载荷和振动载荷。因此改善了整个抽油机采油系统的 运行工况，延长机械采油系统的使用寿命。通过本发明的实施，可以达到降低抽油机悬点载 荷、降低减速器峰值扭矩、改善整个机械采油系统运行工况及节能的目的。
图1是本发明的机械结构剖视图。
图2是本发明的三维结构示意图之一。
图3是本发明中座体的机械结构剖视图。
图4是本发明中座体的俯视图。
图5本发明中座体的三维结构示意图之一。
图6本发明中座体的三维结构示意图之二。
图7是本发明中压套的机械结构剖视图。
图8是本发明中压套的俯视图。
图9本发明中压套的三维结构示意图。
图10是本发明中干摩擦阻尼隔振元件的机械结构剖视图。
图11是本发明中干摩擦阻尼隔振元件的三维结构示意图。
图12是本发明中保持架的机械结构剖视图。
图13是本发明的三维结构示意图之二。
图14是本发明的三维结构示意图之二。该图与图2中所示结构相同，只是视角不同。图中1-座体，2-钢丝绳，3-防转销，4-干摩擦阻尼隔振元件，5-压套，6_光杆卡 子锁紧螺栓，7-防吊绳脱落销，8-光杆卡子，9-保持架，10-光杆，11-座体通孔，12-座体座 孔，13-盲孔，14-座体销轴孔，15-座体阶梯豁Π孔，16-通孔，17-圆形槽，18-压套通孔， 19-压套销轴孔，20-圆台，21-压套豁口孔，23-透气孔。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
本种干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，虽然与现有悬绳器一样包括座体1以及压套5，但 其具有的独特之处在于
如图1、图2和图13所示，所述悬绳器还包括一个干摩擦阻尼隔振元件4和保持架9。其中，所述座体1相对于现有技术，结构发生变化，为对称的弧形结构，其结构如 图3、图4、图5以及图6所示。之所以设计成对称的弧形结构，是用以减轻悬绳器本体质量而降低抽油机上、下冲程的悬点载荷。该结构中采用在座体1的中心处开有一个与光杆 10配合的座体通孔11以及一个用以与保持架9及干摩擦阻尼隔振元件4配合的座体座孔 12 ；此外，在座体1的两侧对称加工有两个用以悬挂钢丝绳2的座体阶梯豁口孔15以及两 个对称的与防吊绳脱落销7配合的座体销轴孔14。如图7、图8和图9所示，所述压套5的中心处亦有一个与光杆10配合的压套通 孔18，在压套5的两侧对称加工有两个供钢丝绳2通过的压套豁口孔21和两个对称的与 防吊绳脱落销7配合的压套销轴孔19 ；在压套5的中部与光杆卡子8的接合面处加工有供 光杆卡子与悬绳器间发生相对转动的圆形槽17，与此圆形槽相对应的压套下侧面有一个与 所述干摩擦阻尼隔振元件4作为接触面的凸出的圆台20，该圆台一方面在载荷作用下压缩 干摩擦阻尼隔振元件4，另一方面保持与干摩擦阻尼隔振元件保持架9接触，起纵向导向作 用。为实现纵向导向作用，要求所述圆台的外径小于所述保持架9的内径。此外，所述干摩擦阻尼隔振元件4为环形金属橡胶阻尼隔振元件，所述保持架9为 空心圆柱体，所述干摩擦阻尼隔振元件4置于保持架9中。保持架的作用在于保护干摩擦 阻尼隔振元件4，防止井场沙尘进入金属橡胶阻尼隔振元件，并且可以限制干摩擦阻尼隔振 元件4横向变形。上述组件按照结构配合关系连接后，所述座体1、干摩擦阻尼隔振元件4、干摩擦 阻尼隔振元件保持架9以及压套5之间构成一个干摩擦阻尼隔振器。本方案在具体实施时，需要注意，干摩擦阻尼隔振元件4属于一种具有干摩擦阻 尼隔振性能的金属橡胶元件，可以由丝径为0. 2 0. 5mm的不锈钢丝经过加工成螺旋卷、 缠绕制作毛胚以及冷压成型等几个工艺步骤制作而成，具有防腐、耐高低温及寿命长的特 点。所述金属橡胶阻尼隔振元件对于井下抽油杆柱的惯性载荷、振动载荷具有阻尼隔振的 能力，能够降低或抑制惯性载荷、振动载荷传递给抽油机系统，达到节能降耗的目的。在前述方案的基础上可以得出如下几种优化方案
方案1，所述悬绳器还包括一个用来防止座体1与压套5之间发生相对转动而剪切钢丝 绳的防转销3。即当井下抽油杆柱存在旋转扭矩时，防止座体1与压套5间产生相对转动而 对抽油机吊绳产生横向剪切，达到保护抽油机吊绳的目的。同时，当座体1与压套5间由于 干摩擦阻尼隔振元件4的压缩变形而产生纵向位移时，防转销3起导向作用。增加了此方 转销后，对应增加的其它结构变化为在所述座体1上，开有两个与所述防转销3相配合的 对角布置的盲孔13，在所述压套5上亦开有两个与所述防转销3相配合的对角布置的通孔 16，所述防转销3与盲孔13间为紧配合联接，与通孔16之间为间隙配合联接。方案2，在前述方案基础上，所述干摩擦阻尼隔振元件4由至少一个环形金属橡胶 阻尼隔振元件组成，当然可以为多个。这个干摩擦阻尼隔振元件的个数限于保持架的高度 以及元件的高度。此外，干摩擦阻尼隔振元件的刚度、阻尼特性要随抽油机悬点负载确定。方案3，在前述方案基础上，所述干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器中保持架9的外壳 上有直径范围在0. 2mm 0. 5mm之间的透气孔23。增加了这些透气孔后，可以用来消除压 套5对干摩擦阻尼隔振元件4在压缩过程中来自空气的冲击影响。方案4，在所述压套5和保持架9之间，限定需要在垂向上留有弹性元件变形间隙， 所述变形间隙范围在30mm 50mm之间。此外，要根据实际具体抽油机及井下具体井况，座体、压套和干摩擦阻尼隔振元件
5上的通孔直径应随具体光杆直径而变。
权利要求
1.一种干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，包括座体(1)以及压套(5)，其特征在于所述悬绳器还包括一个干摩擦阻尼隔振元件(4)和保持架(9)；其中，所述座体(1)为对称的弧形结构，中心处开有一个与光杆(10)配合的座体通孔 (11)以及一个用以与保持架(9)及干摩擦阻尼隔振元件(4)配合的座体座孔(12);座体(1) 的两侧对称加工有两个用以悬挂钢丝绳(2)的座体阶梯豁口孔(15)以及两个对称的与防 吊绳脱落销(7)配合的座体销轴孔(14)；所述压套(5)的中心处亦有一个与光杆(10)配合的压套通孔(18)，在压套(5)的两侧 对称加工有两个供钢丝绳(2)通过的压套豁口孔(21)和两个对称的与防吊绳脱落销(7) 配合的压套销轴孔(19)；在压套(5)的中部与光杆卡子(8)的接合面处加工有供光杆卡子 与悬绳器间发生相对转动的圆形槽(17)，与此圆形槽相对应的压套下侧面上有一个作为与 所述干摩擦阻尼隔振元件(4)接触面的凸出的圆台(20)，所述圆台的外径小于所述保持架 (9)的内径以实现纵向导向作用；所述干摩擦阻尼隔振元件(4)为环形金属橡胶阻尼隔振元件，所述保持架(9)为空心 圆柱体，所述干摩擦阻尼隔振元件(4)置于保持架(9)中；上述组件按照结构配合关系连接后，所述座体(1)、干摩擦阻尼隔振元件(4)、干摩擦 阻尼隔振元件保持架(9)以及压套(5)之间构成一个干摩擦阻尼隔振器。
2.根据权利要求1所述的干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，其特征在于所述悬绳器还 包括一个用来防止座体(1)与压套(5)间相对转动剪切钢丝绳(2)的防转销(3);在所述座 体(1)上，开有两个与所述防转销(3)相配合的对角布置的盲孔(13)，在所述压套(5)上亦 开有两个与所述防转销(3)相配合的对角布置的通孔(16)，所述防转销(3)与盲孔(13)间 为紧配合联接，与通孔(16 )之间为间隙配合联接。
3.根据权利要求1或2所述干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，其特征在于所述干摩擦 阻尼隔振元件(4)由至少一个环形金属橡胶阻尼隔振元件组成。
4.根据权利要求3所述干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，其特征在于所述保持架(9)的 外壳上有直径范围在0. 2mnT0. 5mm之间的透气孔(23)。
5.根据权利要求4所述的干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器，其特征在于所述压套(5)和 保持架(9)之间，在垂向上留有弹性元件变形间隙，所述变形间隙范围在30mnT50mm之间。
全文摘要
一种干摩擦阻尼隔振节能型悬绳器。主要解决现有机械采油系统中所采用的悬绳器会把井下杆柱所产生的振动载荷和惯性载荷直接传递给地面抽油机系统，造成抽油机悬点负载变化波动大，能耗增大的问题。其特征在于所述悬绳器还包括一个干摩擦阻尼隔振元件(4)和保持架(9)，干摩擦阻尼隔振元件(4)、保持架(9)、座体(1)以及压套(5)按照结构配合关系连接后，所述座体(1)、干摩擦阻尼隔振元件(4)、干摩擦阻尼隔振元件保持架(9)以及压套(5)之间构成一个干摩擦阻尼隔振器。能够对井下抽油杆柱的惯性载荷和振动载荷进行缓冲和隔振，具有隔振和节能的特点。
文档编号F16F15/02GK102071890SQ20101055658
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者冯子明, 周瑞芬, 姜民政, 孙振旭, 戴彧昕, 杨胡坤, 柏琳, 王素玲 申请人:东北石油大学