[發明專利]間接驅動曳引式抽油機

有效

• 申請號: 201210000327.X
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102418501A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 王宇博
• 申請（專利權）人: 王宇博
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司 21101
• 代理人: 刁佩德

技術領域

本發明涉及一種曳引式抽油機，特別是一種既適用于低洼、經常積水的地段或淺海區域，也適用于風大、需要經常維護地段的間接驅動曳引式抽油機。它可替代20型或以上的大型油梁機，屬于油田采油機械技術領域。

背景技術

目前，在我國油田使用的絕大部分抽油機是游梁式抽油機，其結構比較簡單，耐用，維修及作業比較方便，但存在傳動效率低，耗能多，耗材多，智能化程度低等缺陷。為了克服以上缺點，并響應國家節能減排的號召，人們對曳引式抽油機越來越重視，對重曳引式抽油機是應用比較多的一種。如公告號為CN100504068C的“滑輪式柔性傳動抽油機”。其采用柔性材料將抽油桿與平衡箱通過滾筒連接起來，這樣抽油桿及液注重量就被平衡箱平衡掉一部分，另外再通過與電機相連接的卷筒及柔性帶拉動平衡箱上下移動。這樣，相比游梁式抽油機，該曳引式抽油機減少了電機的功率，提升了傳動效率，并且減少了材料的使用及占地面積。

針對現有曳引式抽油機存在的缺陷，本申請人所在公司（沈陽藍光驅動技術有限公司）曾設計出一種公告號為CN101413386A的“電機下置的無齒輪對重曳引式抽油機”。該機采用了對重曳引方式，通過天輪與動滑輪將抽油機鋼絲繩的懸掛功能和曳引功能分離開。這樣以來，懸掛鋼絲繩只需滿足懸掛功能，可以設計得很粗，以增加使用壽命及安全系數，曳引鋼絲繩只需滿足額外的曳引力，可以設計得很細，以減小曳引輪及滑輪的直徑。該設計基本上解決了現有曳引式抽油機的鋼絲繩壽命短以及安全性差的問題。然而，其仍然存在著不盡人意之處。

在曳引式抽油機的設計中，如何將電機的曳引力放大以拉動對重及抽油桿是一個難點。上述公告號為CN101413386A的“電機下置的無齒輪對重曳引式抽油機”采用了通過一級減速器來放大電機提供的曳引力。類似的設計還體現在CN100504068C以及公告號為CN201367885Y的“長沖程曳引抽油機”上。由于減速器傳輸轉矩不變的原理，為了增大輸出曳引力，曳引輪的直徑必須減小。然而，在曳引鋼絲繩（或柔性帶）繩徑固定的情況下，縮小曳引輪的直徑無疑會大大降低鋼絲繩（或柔性帶）的使用壽命。因此，在其應用上，減速器對電機曳引力的放大倍數有限，并且傳動效率不能保證。如果需要繼續增加曳引力，則必須提高驅動電機的扭矩。但是，無論是采用開關磁阻電機，還是采用永磁同步無齒輪電機，其扭矩都是與電機成本成正比的。因此，該類型抽油機在保證成本的前提下，只能提供有限的曳引力，無法替代20型或以上的大型油梁機。

在傳遞電機曳引力到鋼絲繩的結構上，以上三種專利都公開了采用皮帶輪的設計。這也是現有游梁式抽油機所廣為使用的成熟技術。然而，由于曳引式抽油機上下往復運動的原理，連接曳引機與減速器的皮帶也會往復運動，因此其壽命會比同方向轉動的機構（如油梁機）有大幅度下降。因皮帶本身帶有彈力，皮帶與皮帶輪之間的摩擦力無法精確控制，故在電機換向的時候很容易打滑。這不僅加速了皮帶的老化，而且此類“丟轉”現象對電機行程的精確控制也產生了很大問題。而且，皮帶打滑的現象對于抽油機的失載保護及偵測提出了很大難題，以上三種專利都沒有很完善的解決失載保護問題。再者，皮帶與鋼絲繩結合的結構，使該抽油機整體結構復雜，占地面積大，不利于安裝和維護。