[其他]異形游梁式抽油機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87205435
• 申請(qǐng)日: 1987-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN87205435U
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北石油管理局第一機(jī)械廠
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00
• 代理公司: 石油工業(yè)專利服務(wù)中心
• 代理人: 董占敏,楊強(qiáng)

本實(shí)用新型屬于開采石油的機(jī)械設(shè)備。

目前，我國(guó)普遍應(yīng)用的游梁式抽油機(jī)，是屬于由支座、游梁、連桿、曲柄等組成的四連桿機(jī)構(gòu)，這種機(jī)構(gòu)使其各桿件長(zhǎng)短受到了限制，所以抽油機(jī)在工作中慣性載荷大，并造成載荷扭矩曲線畸形，（見附件1中曲線1），附件1是CYJ10－3－53HB常規(guī)抽油機(jī)在沖程為3米，沖次為12沖／分，泵徑為56毫米工況時(shí)的扭矩曲線圖 圖中曲線1為載荷扭矩曲線，曲線2為平衡扭矩曲線，曲線3為曲柄輸出凈扭矩曲線。圖中的縱坐標(biāo)表示扭矩，單位為10⁴牛頓·米；橫坐標(biāo)表示曲柄轉(zhuǎn)角，單位為度。從附件1的扭矩曲線中可看出，抽油機(jī)的載荷扭矩與平衡扭矩不能達(dá)到理想的平衡狀態(tài)，所以曲柄運(yùn)動(dòng)一周所輸出的凈扭矩出現(xiàn)較大的峰值和負(fù)值，如曲線3所示。從而增加了抽油機(jī)能耗，降低了抽油機(jī)效率。同時(shí)，負(fù)扭矩還會(huì)影響減速器的使用壽命，并使這種抽油機(jī)不易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程抽油。

為了解決上述游梁式抽油機(jī)所存在的問題，本實(shí)用新型的目的是研制一種能減小凈扭矩峰值及慣性載荷的無(wú)負(fù)扭矩的高效長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。

本實(shí)用新型對(duì)現(xiàn)有的游梁式抽油機(jī)進(jìn)行了如下改進(jìn)：

1.將游梁后臂5制成變徑圓弧形狀，該圓弧可由不同半徑的多段圓弧或平面螺線構(gòu)成；

2.橫梁與游梁的連接件6為柔性件；

3.游梁支座15底部中心處開有定心盲孔；

4.在游梁支座15與支架2之間有一塊帶有定心凸臺(tái)的支座托板16。

圖1????異形游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

1.底座；2.支架；3.游梁；4.驢頭；5.游梁后臂；6.連接件；7.橫梁；8.連桿；9.曲柄；10.平衡重塊；11.減速器；12.傳動(dòng)皮帶；13.電動(dòng)機(jī)；14.懸吊器；15.游梁支座；16.支座托板。

圖2????游梁支座與支座托板裝配示意圖。

圖3????變徑圓弧的弧面形成示意圖。

結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征作進(jìn)一步說明：

異形游梁式抽油機(jī)的游梁3前端裝有驢頭4，末端與游梁后臂5相連接，其游梁3安裝在支架2的游梁支座15上；電動(dòng)機(jī)13、傳動(dòng)皮帶12、減速器11及曲柄9、平衡重塊10組成動(dòng)力源；動(dòng)力源與游梁后臂5通過連桿8、橫梁7、連接件6相連；懸吊器14是連接光桿與驢頭4的連接件；整套裝置安裝在底座1上。其中異形游梁式抽油機(jī)的游梁后臂5為變徑圓弧形狀（見圖1），它由多段圓弧或平面螺線構(gòu)成。圖3是由三段圓弧構(gòu)成的變徑圓弧示意圖。采用這種變徑圓弧體作游梁后臂的抽油機(jī)，當(dāng)游梁運(yùn)動(dòng)到上沖程前段及下沖程末段時(shí)，其連接件6與游梁后臂5相切于遠(yuǎn)離游梁支座的弧面上，而當(dāng)運(yùn)動(dòng)到上沖程末段和下沖程前段時(shí)，連接件6與游梁后臂5相切于距游梁支座較近的弧面上。這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使載荷扭矩的變化接近于正弦規(guī)律，（見附件2中曲線1）。附件2是本異形游梁式抽油機(jī)在沖程為5米，沖次為7沖／分，泵徑為56毫米，下泵深度為1520米工況時(shí)的扭矩曲線圖，曲線1是載荷扭矩曲線，曲線2是平衡扭矩曲線，曲線3是曲柄輸出凈扭矩曲線。圖中的縱坐標(biāo)表示扭矩，單位為10⁴牛頓·米；橫坐標(biāo)表示曲柄轉(zhuǎn)角，單位是度。從附件2的扭矩曲線中可看出不但提高了平衡扭矩的平衡效果，減小了曲柄輸出凈扭矩的峰值，而且還消除了其扭矩負(fù)值（見附件2中曲線3），同時(shí)也降低了上沖程前段懸點(diǎn)的加速度值，使其慣性載荷明顯減小。

橫梁與游梁之間采用柔性件6（鋼絲繩、鏈條等）連接，該抽油機(jī)工作時(shí)，其柔性連接件與變徑圓弧的切點(diǎn)隨游梁擺角變化而移動(dòng)，克服了常規(guī)游梁式抽油機(jī)對(duì)游梁最大擺角的限制，使之能在不增大抽油機(jī)自身結(jié)構(gòu)的前提下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程抽油。上述結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，還可以通過減速器前后移動(dòng)增加了抽油機(jī)在不同沖次，不同粘度原油工況下的適應(yīng)能力。

從圖2看出，異形游梁式抽油機(jī)，在游梁支座15底部中心處開有定心盲孔，并在游梁支座15與支架2之間增加了一塊帶有定心凸臺(tái)的支座托板16，可使游梁繞凸臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，便于井口作業(yè)。

從表1表2（為常規(guī)游梁式抽油機(jī)與異形游梁式抽油機(jī)在理論排量相當(dāng)時(shí)的性能參數(shù)表）中的參數(shù)對(duì)比，可明顯看出異形游梁抽油機(jī)，不但減少了凈扭矩峰值及慣性載荷，并消除了負(fù)扭矩，實(shí)現(xiàn)了低能耗，高效率抽油。