[發明專利]一種具有T型游梁的鐘擺式抽油機

在審

• 申請號: 201410373811.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104278974A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 孫寶利
• 申請（專利權）人: 孫寶利
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 北京萬慧達知識產權代理有限公司 11111
• 代理人: 楊穎;張金芝

技術領域

本發明涉及采油機械領域，特別是涉及一種游梁抽油機。

背景技術

游梁式抽油機作為井下抽油泵的地面動力設備，是一種主要機械采油設備。常見的抽油機結構一般為機架位于游梁的中間，抽油機工作時游梁兩端所受的載荷比較平衡，使機架運行平穩；曲柄采用常規條形曲柄，連接有平衡塊，曲柄連桿機構和驢頭分別位于機架的兩側，曲柄與游梁之間通過剛性連接或軟連接來傳遞動力和扭矩。

如圖1所示，曲柄與游梁之間可以通過鋼絲繩的軟連接來傳遞動力。比如中國發明專利CN202707004中公開的一種雙驢頭節能抽油機，包括機座1′、機架2′、游梁3′、后驢頭4′、前驢頭5′、曲柄6′、平衡塊7′、減速箱8′、鋼絲繩9′和電機10′，游梁的兩端分別連接前驢頭和后驢頭，后驢頭通過鋼絲繩9′連接曲柄6′，曲柄連接配重的平衡塊7′和減速箱8′，前驢頭連接懸繩器11′。

如圖2所示，目前常規的游梁抽油機包括電機1″、剎車裝置2″、減速箱3″、曲柄4″、平衡塊5″、連桿6″、游梁軸7″、平衡塊8″、機架軸9″、游梁10′、驢頭11″、懸繩器12″和機架13″，連桿6″采用剛性連接，曲柄4″上設有平衡塊8″，其通過四連桿結構傳遞動力。其中，曲柄軸中心基本位于游梁的尾軸承正下方，這樣，當驢頭處于上死點(驢頭抬至最高點)、下死點(驢頭降至最低點)位置時，連接桿中心線間的夾角基本為零，這個角被稱為抽油機的極位夾角；平衡塊重心與曲柄軸中心線重合，即兩線之間構成的夾角為零，這個角被稱為抽油機的平衡相位角。

上述抽油機存在的不足是：由于平衡塊安裝在曲柄上，旋轉時平衡塊會產生一定的離心力，由于極位夾角近似為零，使得抽油機工作時上下沖程曲柄轉過的角度基本相等，在整個工作循環中，抽油機峰值扭矩較高，還存在負扭矩問題。

發明內容

為了降低抽油機峰值扭矩，并消除負扭矩，提高節能效果，本發明提供了一種新型的游梁抽油機。

本發明的技術方案如下：

一種具有T型游梁的鐘擺式抽油機，該抽油機包括機架、T型游梁、驢頭、減速箱、曲柄和電機，所述T型游梁通過主軸安裝在所述機架上；擺桿的中心線垂直于主梁以構成剛性連接的所述T型游梁，二者在運動過程中的傳動角始終等于90°；所述主梁兩端連接所述驢頭，所述減速箱的輸出軸位于所述主軸的下方；所述曲柄安裝在減速箱的輸出軸上，所述曲柄設有撥動裝置，所述撥動裝置與所述擺桿配合將所述曲柄的旋轉運動變為所述擺桿的弧形運動，以帶動所述主梁的上下擺動。

進一步地，所述撥動裝置在所述擺桿的縱向導軌槽內做預定行程內的往復運動，所述擺桿在擺動時傳遞給所述游梁的傳動力矩為可變的。

進一步地，所述導軌槽為雙面軌道，以提供所述撥動裝置在不同旋轉角度下的移動軌道和載荷支撐。

進一步地，所述擺桿的中心線居于游梁的中心位置，所述驢頭對稱設置于所述主梁的兩端；所述曲柄與減速箱的輸出軸的連接處基本位于所述主軸的正下方。

進一步地，所述主梁與擺臂固定連接，所述擺桿固定于所述擺臂上。

進一步地，所述擺臂呈V型或梯型。

進一步地，所述驢頭升至最高點或降至最低點時與所述主梁水平位置的水平線形成夾角α，所述擺桿擺動至最大幅度時與所述主梁水平位置的垂直線形成夾角β，所述α＝β。

進一步地，所述夾角α或β小于或等于22.5°。

進一步地，該抽油機去掉了現有技術中所述曲柄上的平衡塊，所述曲柄的旋轉在上沖程和下沖程轉過的角度不相等；其中，所述曲柄在上沖程轉過的角度γ1＞180°，在下沖程轉過的角度γ2＜180°。

進一步地，所述抽油機還包括電氣控制系統，所述減速器的輸入軸上設有電磁自動制動器，所述電氣控制系統包括用于所述電磁自動制動器在失載情況下實現制動的控制電路。

本發明具有如下優點：

1、該抽油機的T型游梁采用對稱雙驢頭天平平衡結構，平衡扭矩與載荷扭矩的變化規律完全吻合，使抽油機的凈扭矩曲線較理想，其平衡效果好，可明顯降低抽油機峰值扭矩、消除負扭矩、增強穩定性、提高節能效果。

2、該動力傳遞機構是曲柄帶動撥動裝置撥動擺桿，從工作過程看，由于曲柄的旋轉，使撥動裝置在擺桿的導軌槽中往復運動，而使擺桿形成往復擺動，并將動力傳遞到主梁，使主梁上的驢頭進行上下的往復運動，而實際做功時擺桿長度是變化的，形成了一個可變參數的四導桿機構，達到省力并降低功耗的效果。