异形游梁式抽油机制造技术

技术编号:2079119 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术对开采石油所应用的常规游梁式抽油机的结构进行了改进,将其游梁后臂制成变径圆弧形状;横梁与游梁之间采用柔性连接。从而减小了该抽油机的惯性载荷,净扭矩峰值,并消除了净扭矩负值,实现了长冲程。因此提高了抽油机效率,降低了能耗,延长了抽油机使用寿命。(*该技术在1997年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本技术属于开采石油的机械设备。目前,我国普遍应用的游梁式抽油机,是属于由支座、游梁、连杆、曲柄等组成的四连杆机构,这种机构使其各杆件长短受到了限制,所以抽油机在工作中惯性载荷大,并造成载荷扭矩曲线畸形,(见附件1中曲线1),附件1是CYJ10-3-53HB常规抽油机在冲程为3米,冲次为12冲/分,泵径为56毫米工况时的扭矩曲线图图中曲线1为载荷扭矩曲线,曲线2为平衡扭矩曲线,曲线3为曲柄输出净扭矩曲线。图中的纵坐标表示扭矩,单位为104牛顿·米;横坐标表示曲柄转角,单位为度。从附件1的扭矩曲线中可看出,抽油机的载荷扭矩与平衡扭矩不能达到理想的平衡状态,所以曲柄运动一周所输出的净扭矩出现较大的峰值和负值,如曲线3所示。从而增加了抽油机能耗,降低了抽油机效率。同时,负扭矩还会影响减速器的使用寿命,并使这种抽油机不易实现长冲程抽油。为了解决上述游梁式抽油机所存在的问题,本技术的目的是研制一种能减小净扭矩峰值及惯性载荷的无负扭矩的高效长冲程抽油机。本技术对现有的游梁式抽油机进行了如下改进1.将游梁后臂5制成变径圆弧形状,该圆弧可由不同半径的多段圆弧或平面螺线构成;2.横梁与游梁的连接件6为柔性件;3.游梁支座15底部中心处开有定心盲孔;4.在游梁支座15与支架2之间有一块带有定心凸台的支座托板16。图1 异形游梁式抽油机结构示意图。1.底座;2.支架;3.游梁;4.驴头;5.游梁后臂;6.连接件;7.横梁;8.连杆;9.曲柄;10.平衡重块;11.减速器;12.传动皮带;13.电动机;14.悬吊器;15.游梁支座;16.支座托板。图2 游梁支座与支座托板装配示意图。图3 变径圆弧的弧面形成示意图。结合附图对本技术的结构特征作进一步说明异形游梁式抽油机的游梁3前端装有驴头4,末端与游梁后臂5相连接,其游梁3安装在支架2的游梁支座15上;电动机13、传动皮带12、减速器11及曲柄9、平衡重块10组成动力源;动力源与游梁后臂5通过连杆8、横梁7、连接件6相连;悬吊器14是连接光杆与驴头4的连接件;整套装置安装在底座1上。其中异形游梁式抽油机的游梁后臂5为变径圆弧形状(见图1),它由多段圆弧或平面螺线构成。图3是由三段圆弧构成的变径圆弧示意图。采用这种变径圆弧体作游梁后臂的抽油机,当游梁运动到上冲程前段及下冲程末段时,其连接件6与游梁后臂5相切于远离游梁支座的弧面上,而当运动到上冲程末段和下冲程前段时,连接件6与游梁后臂5相切于距游梁支座较近的弧面上。这种运动状态,使载荷扭矩的变化接近于正弦规律,(见附件2中曲线1)。附件2是本异形游梁式抽油机在冲程为5米,冲次为7冲/分,泵径为56毫米,下泵深度为1520米工况时的扭矩曲线图,曲线1是载荷扭矩曲线,曲线2是平衡扭矩曲线,曲线3是曲柄输出净扭矩曲线。图中的纵坐标表示扭矩,单位为104牛顿·米;横坐标表示曲柄转角,单位是度。从附件2的扭矩曲线中可看出不但提高了平衡扭矩的平衡效果,减小了曲柄输出净扭矩的峰值,而且还消除了其扭矩负值(见附件2中曲线3),同时也降低了上冲程前段悬点的加速度值,使其惯性载荷明显减小。横梁与游梁之间采用柔性件6(钢丝绳、链条等)连接,该抽油机工作时,其柔性连接件与变径圆弧的切点随游梁摆角变化而移动,克服了常规游梁式抽油机对游梁最大摆角的限制,使之能在不增大抽油机自身结构的前提下实现长冲程抽油。上述结构的改进,还可以通过减速器前后移动增加了抽油机在不同冲次,不同粘度原油工况下的适应能力。从图2看出,异形游梁式抽油机,在游梁支座15底部中心处开有定心盲孔,并在游梁支座15与支架2之间增加了一块带有定心凸台的支座托板16,可使游梁绕凸台转动,便于井口作业。从表1表2(为常规游梁式抽油机与异形游梁式抽油机在理论排量相当时的性能参数表)中的参数对比,可明显看出异形游梁抽油机,不但减少了净扭矩峰值及惯性载荷,并消除了负扭矩,实现了低能耗,高效率抽油。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于开采石油的异形游梁式抽油机,游梁3前端装有驴头4,末端与游梁后臂5相连接,其游梁3安装在支架2的游梁支座15上;电动机13、传动皮带12、减速器11及曲柄9、平衡重块10组成动力源;动力源与游梁后臂5通过连杆8、横梁7、连接件6相连;悬吊器14是连接光杆与驴头4的连接件;整套装置安装大底座1上,其特征在于:(1) 游梁后臂5为变径圆弧形状;(2) 横梁与游梁的连接件6为柔性件。

【技术特征摘要】
1.一种用于开采石油的异形游梁式抽油机,游梁3前端装有驴头4,末端与游梁后臂5相连接,其游梁3安装在支架2的游梁支座15上;电动机13、传动皮带12、减速器11及曲柄9、平衡重块10组成动力源;动力源与游梁后臂5通过连杆8、横梁7、连接件6相连;悬吊器14是连接光杆与驴头4的连接件;整套装...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭东
申请(专利权)人:华北石油管理局第一机械厂
类型:实用新型
国别省市:13[中国|河北]

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