[發明專利]偏心平衡舉升裝置

有效

• 申請號: 201010258217.4
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN101892821A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 韓修廷;李曉東;徐金超;王毅;唐安平;周建庚;方莜軒;王學進;李娟
• 申請（專利權）人: 湖南有色重型機器有限責任公司;北京華瑞九州能源科技有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 陳新勝

技術領域

本發明屬于石油煤炭開采機械舉升領域，具體涉及一種偏心平衡舉升裝置。?

背景技術

國際能源供需關系日趨緊張，能源消耗過大，急需發展安全、節能、環保的油氣田煤田舉升裝置。為適應不同開采期的需要，機械采油設備從游梁式抽油機發展到無游梁式抽油機。目前，75%的人工舉升抽油機以游梁式抽油機為主，分為常規型游梁式抽油機、前置型游梁式抽油機、異相型游梁式抽油機和雙驢頭型游梁式抽油機、高架曲柄平衡、直接平衡抽油機等。這些結構型式的抽油機主要是利用曲柄連桿機構將旋轉運動變為游梁的上下擺動，或電機正反轉等帶動抽油桿和抽油泵進行往復運動，將井液抽汲至地面。這些類型的抽油機其結構穩固，配套工藝齊全，但其結構龐大、載荷波動大、沖程上下死點均存在減速箱扭矩、電機功率為零或負值、運動性能差、傳遞環節多、系統效率低和能耗大。其主要原因是載荷旋轉中心與平衡塊旋轉中心在同一軸線上、致使沖程上下死點減速箱扭矩、電機功率存在負值或零。電機利用率低，常規抽油機電機功率曲線如圖4所示。其中縱軸為電機功率(KW)，橫軸為曲柄轉角，矩形線表示光桿功率，三角形線表示電機功率，菱形線表示平衡重功率。?

發明內容

針對現有抽油機減速箱扭矩電機功率存在負值、波動大、運動性能差、傳遞環節多、效率低、能耗大、結構龐大等問題，本發明提供一種偏心平衡舉升裝置。該舉升裝置利用載荷與平衡重旋轉中心不同即偏心機構，以輕型鏈、柔性繩代替剛性能量傳遞結構，動力通過鏈或柔性繩、滑輪組實現抽油桿的往復運動；實現減速箱扭矩電機功率無負值或零值，波動小的連續抽油；結構比較小、重量比較輕、能耗比較低。?

本發明的偏心平衡舉升裝置包括主機底座、平衡系統、動力傳遞系統和支架系統，其特征在于：采用偏心設置，實現抽油機最大減速箱扭矩、電機功率變小，沖程上、下死點的最小減速箱扭矩、電機功率變大，避免出現負值和較大波動。?

所述平衡系統包括平衡塊和平衡柄和平衡座，平衡塊固定在平衡柄上，并與平衡柄一起繞平衡座做旋轉運動。所述動力傳遞系統由電機、減速機、剎車、鏈條或柔繩、定動滑輪系統等構成。動滑輪固定在動滑輪柄上，并與動滑輪柄一起繞動滑輪座的主軸做旋轉運動，懸點載荷通過鏈條或柔繩施加到動滑輪上。

所述偏心設置為平衡塊旋轉形成的平衡塊旋轉中心與動滑輪旋轉形成的載荷旋轉中心偏移。?

所述支架系統包括長度可調的斜撐桿組件，其一端與井口連接，另一端與主機底座鉸接，用于保持井口支架的穩定，保持井口支架與機身之間的平衡。?

該舉升裝置利用偏心機構，使載荷回轉中心與平衡塊回轉中心發生偏移，使載荷上沖程運行區間角度大于180°，下沖程區間角度小于180°，角度變化范圍在5°~30°之間。與油井載荷平衡后電機功率實現最大減速箱扭矩、電機功率變小，最小減速箱扭矩、電機功率變大，實現了減速箱扭矩、電機功率交變均勻化且保持在正值范圍，使得動能與機械能的轉換平衡，解決了現有抽油機減速箱扭矩電機功率負值、波動大、效率低等問題，其電機功率曲線如附圖5所示，其中縱軸表示功率（W），橫軸表示曲柄轉角，星形線表示光桿功率，虛線表示電機功率，點劃線表示平衡重功率。?

該裝置通過改變載荷曲柄旋轉半徑、鏈、繩的固定端位置及減速器的傳動比，實現調節沖程長度。電動機始終做有效功，電流始終保持在正值范圍內，提高系統效率；?

結構簡化，外形美觀，具有結構比較小、重量比較輕、能耗比較低等優點。不僅能夠節約能源，而且可以實現保護環境的目的，一次性投資少。

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附圖說明：

附圖1?本發明的正面視圖

附圖2?本發明的偏心原理示意圖

附圖3?本發明的側視結構圖

附圖4?常規抽油機電機功率曲線圖

附圖5?本發明抽油機的電機功率曲線圖

具體實施方式：