[實用新型]石油開發用扭矩均衡齒輪箱及扭矩均衡游梁式抽油機

有效

• 申請號: 201720360103.8
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206636997U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 王家戟;隋希華
• 申請（專利權）人: 王家戟;隋希華
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12;E21B43/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司37107
• 代理人: 康寧寧,許新蕊

技術領域

本實用新型涉及石油開采技術領域，具體涉及一種石油開發用扭矩均衡齒輪箱及扭矩均衡游梁式抽油機。

背景技術

目前，在石油工業生產中，大量采用游梁式抽油機對地下的石油進行開采，如圖1所示，其結構主要由驢頭、游梁、連桿、曲柄機構、變速箱、動力設備和輔助裝備等部分組成，工作時，電動機的傳動經變速箱、曲柄連桿機構變成驢頭的上下運動，驢頭經鋼絲繩帶動井下抽油泵的柱塞作上下運動，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。游梁式抽油機具有性能可靠、結構簡單、操作維修方便等特點，因此在石油開采中 得到普遍應用。其突出的缺點是工作效率低、能耗大，原因是設備在運行過程中，載荷扭矩極不均衡呈現交變載荷，雖然該設備有曲柄平衡結構對載荷扭矩加以平衡，但兩者疊加后產生的凈扭矩也發生交替變化，不夠平衡，這種不平衡的凈扭矩加載到電動機上，就會導致電機的瞬間電流忽大忽小，使電動機的功率因數下降，產生大量的無用功，致使抽油機的工作效率低、能耗大。

發明內容

本實用新型的目的就是針對現有技術存在的缺陷，提供一種結構簡單，能使扭矩變小且均衡，能提高電動機的功率因數，能降低能耗并提高開采效率的石油開發用扭矩均衡齒輪箱。

本實用新型所要解決的另一技術問題是提供一種具有上述齒輪箱的扭矩均衡游梁式抽油機。

本實用新型的技術方案是：石油開發用扭矩均衡齒輪箱，包括齒輪箱，所述齒輪箱的輸入軸與電動機連接，所述齒輪箱的輸出軸兩端伸出齒輪箱外并各安裝有一個曲柄配重；所述齒輪箱內安裝有多個用于多級傳動的中間齒輪軸，所述輸入軸、中間齒輪軸與輸出軸依次通過齒輪嚙合傳動連接，所述中間齒輪軸分別與輸入軸、輸出軸平行設置或者在同一軸線上，所述中間齒輪軸的外端、輸入軸和輸出軸的伸出端與齒輪箱兩側的三個軸孔位置對應；位于最末級的中間齒輪軸上安裝有第一非圓齒輪，所述輸出軸上安裝有第二非圓齒輪，所述第二非圓齒輪與第一非圓齒輪嚙和，所述第一非圓齒輪上安裝有齒輪配重，所述第一非圓齒輪與第二非圓齒輪的傳動比為1。

所述中間齒輪軸包括第一中間齒輪軸、一端伸出齒輪箱外的第二中間齒輪軸和第三中間齒輪軸，所述第一中間齒輪軸與第三中間齒輪軸同軸線設置，所述輸入軸與第二中間齒輪軸同軸線設置；所述輸入軸上安裝有第一齒輪，所述第一中間齒輪軸上安裝有與第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第一中間齒輪軸上安裝有第三齒輪，所述第二中間齒輪軸上安裝有與第三齒輪嚙合的第四齒輪，所述第二中間齒輪軸上安裝有第五齒輪，所述第三中間齒輪軸上安裝有與第五齒輪嚙合的第六齒輪，所述第一非圓齒輪安裝在第三中間齒輪軸上并與第二非圓齒輪相嚙合。

所述中間齒輪軸包括一端伸出齒輪箱外的第一中間齒輪軸和第二中間齒輪軸，所述第二中間齒輪軸與輸入軸同軸線設置；所述輸入軸上安裝有第一齒輪，所述第一中間齒輪軸上安裝有與第一齒輪嚙合的第二齒輪，所述第一中間齒輪軸上安裝有第三齒輪，所述第二中間齒輪軸上安裝有與第三齒輪嚙合的第四齒輪，所述第一非圓齒輪安裝在第二中間齒輪軸上并與第二非圓齒輪相嚙合。

所述第二非圓齒輪和第一非圓齒輪的輪形是根據安裝有扭矩均衡齒輪箱的游梁式抽油機載荷扭矩曲線和曲柄配重扭矩曲線及合成的扭矩曲線計算制得。

一種扭矩均衡游梁式抽油機，包括底座、安裝在底座上的支架和電動機、設置在支架上的游梁，以及設置在游梁一端的驢頭；所述游梁的另一端通過連桿與曲柄配重連接；所述底座上還安裝有與曲柄配重連接的按照權利要求1-4中任意一項所述的一種扭矩均衡齒輪箱。

本實用新型與現有技術相比較，具有以下優點：

1、通過增設兩個傳動比為1的非圓齒輪，并在第一非圓齒輪的適當位置安裝一對齒輪配重，這樣可以對扭矩起到二次平衡的作用，從而使凈扭矩大大減小，這樣加載到電動機上的扭矩會變小，變得均衡，電動機的功率因數會大大提高，大大減少了無用功，使電流趨于平穩，可以減小電動機的裝機功率，明顯降低了能耗。

2、無需改變變速箱底座的尺寸和軸孔位置，便于更換和維修，結構簡單、成本低，保證了抽油機運轉平衡，便于推廣應用。

附圖說明

圖1是本實用新型普通游梁式抽油機的結構示意圖；

圖2是本實用新型普通游梁式抽油機工作時的扭矩曲線圖；

圖3是與圖2相對應的游梁式抽油機工作時的狀態圖；

圖4是扭矩均衡齒輪箱的實施例1的結構示意圖；

圖5是圖4的俯視圖；

圖6是扭矩均衡游梁式抽油機工作時的扭矩曲線圖；

圖7是扭矩均衡齒輪箱的實施例2的結構示意圖；