CN101906953B - 直立式长环齿条抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种直立式长环齿条抽油机。包括机身、机座、换向轮、钢丝悬挂绳、机身调节机构、平衡往复机构、驱动换向机构和自润滑机构；机身的下端置于机座上开设的机身槽中；所述的机身调节机构在抽油机进行抽油作业时，保持机身的直立状态，而在修井作业时，将机身后倾，便于修井作业，无需移动整个抽油机；所述的驱动换向机构驱动装于机身内的平衡往复机构实现上下往复运动，并保证工作的稳定性；所述的自润滑机构则利用平衡往复机构的上下运动，对部件进行润滑，减少部件的磨损。本发明结构合理，部件受力均匀、运行平稳，润滑充分、磨损小，大大减少了抽油机的维护时间、维修费用，有效地提高了抽油的工作稳定性和工作效率。

Description

直立式长环齿条抽油机

技术领域

本发明涉及一种用于油田机械采油装备，特别是一种直立式长环齿条抽油机。

背景技术

抽油机是油田机械采油的主要设备。现常用的抽油机为游梁式抽油机，这种抽油机存在着能量传递效率低、冲程不能大幅提高等不足。近年来，出现了链条抽油机、皮带抽油机、环形齿条抽油机等。中国专利200910020560.2公开一种名称为倾斜式长环形齿条抽油机的发明申请，它由机架、滚筒、驱动换向机构，减速机、前支撑立柱、电机、调节丝杠、底座和旋转销轴组成，机架下端通过旋转销轴固定在底座中右部的加强板上，在底座前端部设有平行的两根前支撑立柱，通过转轴与底座两侧框架固定，上端部通转轴与机架中下部的两侧框架固定，在机架的中下后部焊接一个电机平台，与底座之间设有平行的两根调节丝杠，平台上安装有电机，在机架中后部外边设一个带减速机的由驱动小齿轮和长环形齿条啮合组成的驱动换向机构，驱动小齿轮与减速机输出轴相连，长环形齿条水平固定在平衡块中部的环形凹槽内；电机皮带轮通过三角皮带与减速机皮带轮连接传动，固定在平衡块中下部的抽油机皮带通过机架上部的滚筒与悬绳器连接。该抽油机在抽油工作时，由于其机身向前倾斜，因而受力情况不好，磨损较大；并且驱动换向机构的结构所限，加之没有专门的润滑机构，使得部件受力不匀，易产生磨损，从而影响抽油机的工作稳定性及工作效率。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种结构合理、部件受力均匀、磨损小、运行平稳的直立式长环齿条抽油机，以提高抽油机的工作稳定性和工作效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括机身、机座、换向轮、钢丝悬挂绳、机身调节机构、平衡往复机构、驱动换向机构和自润滑机构；所述的抽油机机身为密闭的箱体，机身的下端置于机座上开设的机身槽中；

所述的机身调节机构包含支撑块、耳板和后顶丝杠；支撑块设于机身的前侧，耳板设于机身的后侧；耳板通过转轴与固定于机座上的固定座相连，在机身的下端后侧设有后顶丝杠；在抽油机进行抽油作业时，机身通过支撑块及耳板、转轴和固定座的作用而处于直立状态；而当需要修井作业时，则调节后顶丝杠，将机身的下端向前顶，使机身后倾，从而腾出井口的周边空间，便于修井作业，无需移动整个抽油机；

所述的平衡往复机构包含平衡块、长环形齿条、扶正轮及配重块；平衡块置于机身的内腔中，在平衡块的外侧装有数个扶正轮，扶正轮的外周面与机身内腔表面相贴合，以保证平衡块在机身内腔中平稳地上下运行；长环形齿条及配重块装于平衡块上；

所述的驱动换向机构包含电机、减速器、驱动齿轮、导向轮、导向座和换向箱体；减速器的输入轴与电机相连，驱动齿轮装于减速器的输出轴上，驱动齿轮与平衡往复机构的长环形齿条相啮合；减速器安装于导向座上；导向座置于换向箱体内，换向箱体装于机身的后侧；在导向座的两侧设有六只呈水平和纵向交递设置的导向轮I和导向轮II；水平的导向轮I外周面与换向箱体内腔一侧表面相接触，使水平的导向轮I在左右方向上实现限位；纵向的导向轮II外周面与换向箱体内腔上下表面相接触，使纵向的导向轮II在上下方向上实现限位；从而使导向座在上下左右实现限位，良好的完成了自由度的约束，使运动空间仅剩一个水平运动的自由度；

所述的自润滑机构包含油缸和输油管；所述的油缸由缸体、活塞和弹簧构成，缸体固定在抽油机机身内腔的底部，活塞置于缸体内，活塞的活塞杆上端穿过缸体的上盖而置于缸体外，且活塞杆的上端位于平衡机构的配重块的下方；缸体的下部设有进油口，缸体的中上部设有出油口；输油管的下端与出油口相连接，输油管的上端引至抽油机机身内腔的上端；

所述的钢丝悬挂绳绕过装于机身上端的换向轮与平衡往复机构的平衡块相连。

进一步地，上述机身下端后侧设有球面板，后顶丝杠的前端置于球面板的球面内，后顶丝杠上的销轴安装于固定于机座上的固定板上。这样，当机身后倾时，后顶丝杠由于其前端受球面板的作用，而同步转动，使后顶丝杠的轴线始终与机身的纵轴相垂直，从而保证工作的可靠性。

进一步地，上述后顶丝杠由液压缸或气缸所代替。

进一步地，在上述驱动换向机构的减速器输出轴上、驱动齿轮的前端装有导向滚轮；在上述平衡往复机构的平衡块上、长环形齿条的外侧设有长环形凹槽导轨；导向滚轮置于长环形凹槽导轨内，以保证驱动齿轮与长环形齿条具有良好的啮合状态。

进一步地，为了使淋浇的润滑油更为充分地淋浇向抽油机机身内腔中的整个部件，上述输油管的上端折成水平状，并且在水平状输油管的底部开设有若干个均匀分布的喷淋口。

进一步地，为了使驱动换向机构也得以在充分的润滑条件下运行，上述输油管还引伸至驱动换向机构的换向箱体中，换向箱体的上部开设有与抽油机机身内腔相通连的溢油口，以将多余的润滑油回流至抽油机机身内腔中。

进一步地，为防油缸在下一次吸油时，把上次输出到管线中的润滑油又吸回到缸体内，上述输油管中设有单向阀。

本发明的有益效果在于：结构合理，部件受力均匀、运行平稳，润滑充分、磨损小，大大减少了抽油机的维护时间、维修费用，有效地提高了抽油的工作稳定性和工作效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的机身调节机构的结构示意图；

图3为本发明的平衡往复机构的结构示意图；

图4为本发明的驱动换向机构的结构示意图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为本发明的自润滑机构的结构示意图；

图7为本发明的自润滑机构中油缸的结构示意图。

图中：1为机身、2为换向轮、3为平衡往复机构、3-1为平衡块、3-2为长环形齿条、3-3为长环形凹槽导轨、3-4为配重块、3-5为扶正轮、4为钢丝悬挂绳、5为悬挂器、6为机座、6-1为机身槽、7为机身调节机构、7-1为支撑块、7-2为球面板、7-3为固定板、7-4为销轴、7-5为螺母、7-6为开口销、7-7为后顶丝杠、7-8为耳板、7-9为转轴、7-10为固定座、8为自润滑机构、8-1为油缸、8-1-1为活塞杆、8-1-2为活塞、8-1-3为弹簧、8-1-4为出油口、8-1-5为缸体、8-1-6为进油口、8-2为单向阀、8-3为输油管、8-3-1为喷淋口、9为驱动换向机构、9-1为电机、9-2为减速器、9-3为驱动齿轮、9-4为润滑油溢流口、9-5为润滑油进油口、9-6为导向轮II、9-7为换向箱体、9-8为导向轮I、9-9为导向座、9-10为导向滚轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明所述的直立式长环齿条抽油机，包括机身1、机座6、换向轮2、钢丝悬挂绳4、机身调节机构7、平衡往复机构3、驱动换向机构9和自润滑机构8。所述的机身1为密闭的箱体，机身1的下端置于机座6上开设的机身槽6-1中。

所述的机身调节机构7包含支撑块7-1、耳板7-8和后顶丝杠7-7；三角形的支撑块7-1设于机身的前侧，在机身1处于直立状态时，支撑块7-1搁置于机座6上；耳板7-8设于机身1的后侧；耳板7-8通过转轴7-9与固定于机座6上的固定座7-10相连。在机身1的下端后侧设有球面板7-2。后顶丝杠7-7(或者为液压缸、气缸)的前端置于球面板7-2的球面内，后顶丝杠7-7中部的销轴7-4通过螺母7-5和开口销7-6安装于固定板7-3上，固定板7-3固定于机座6上。在抽油机进行抽油作业时，机身1通过支撑块7-1及耳板7-8、转轴7-9和固定座7-10的作用而处于直立状态；当需要修井作业时，则调节后顶丝杠7-7，将机身1的下端向前顶，则机身1后倾位移，同时后顶丝杠7-7由于其前端受球面板7-2的作用，而同步转动，使后顶丝杠7-7的轴线始终与机身1的纵轴线相垂直，保证工作的可靠性，后倾的机身1腾出了井口的周边空间，便于修井作业，而无需移动整个抽油机。

所述的平衡往复机构3包含平衡块3-1、长环形齿条3-2、扶正轮3-5及配重块3-4；平衡块3-1置于机身1的内腔中，在平衡块3-1的外侧装有数个扶正轮3-5，扶正轮3-5的外周面与机身1内腔表面相贴合，以保证平衡块3-1在机身1内腔中平稳地上下运行；长环形齿条3-2装于平衡块3-1的一侧；平衡块3-1的另一侧设有配重块3-4。在长环形齿条3-2的外侧设有长环形凹槽导轨3-3。

所述的驱动换向机构9包含电机9-1、减速器9-2、驱动齿轮9-3、导向滚轮9-10、导向轮、导向座9-9和换向箱体9-7；减速器9-2的输入轴与电机9-1相连，驱动齿轮9-3装于减速器9-2的输出轴上，驱动齿轮9-3与平衡往复机构3的长环形齿条3-2相啮合；减速器9-2安装于导向座9-9上；导向座9-9置于换向箱体9-7内，换向箱体9-7装于机身1的后侧；在导向座9-9的两侧共设有六只呈水平和纵向交递设置的导向轮I9-8和导向轮II9-6；水平的导向轮I9-8外周面与换向箱体9-7内腔一侧表面相接触，使水平的导向轮I9-8在左右方向上实现限位；纵向的导向轮II9-6外周面与换向箱体9-7内腔上下表面相接触，使纵向的导向轮II9-6在上下方向上实现限位；从而使导向座9-9在上下左右实现限位。并且减速器9-2输出轴上、驱动齿轮9-3的前端装有导向滚轮9-10；导向滚轮9-10置于长环形凹槽导轨3-3内，以保证驱动齿轮9-3与长环形齿条3-2始终具有良好的啮合状态。

所述的自润滑机构8包含油缸8-1、输油管8-3和单向阀8-2；所述的油缸8-1包含缸体8-1-5、活塞8-1-2和弹簧8-1-3，缸体8-1-5固定在机身1内腔的底部，活塞8-1-2置于缸体8-1-5内，在活塞8-1-2与缸体8-1-5底体之间设有弹簧8-1-3；活塞8-1-2的活塞杆8-1-1的上端穿过缸体8-1-5的上盖而置于缸体8-1-5外，并且活塞杆8-1-1位于装在机身1内的平衡往复机构3的配重块3-4的下方。缸体8-1-5的下部设有进油口8-1-6，缸体的中上部设有出油口8-1-4；输油管8-3的下端与出油口8-1-4相连接，输油管8-3的上端引至机身1内腔的上端；并且输油管8-3的上端折成水平状，在水平状输油管的底部开设有若干个均匀分布的喷淋口8-3-1。并且，上述输油管8-3还引伸至驱动换向机构9的换向箱体9-7中，即与换向箱体9-7的润滑油进油口9-5相通连；在换向箱体9-7的上部开设有与机身1内腔相通连的润滑油溢流口9-4，以将多余的润滑油回流至机身1内腔。在输油管8-3中设有单向阀8-4，以防油缸8-1在下一次吸油时，把上次输出到管线中的润滑油又吸回到缸体8-1-5内。

所述的钢丝悬挂绳4一端接有悬挂器5，其另一端绕过装于机身1上部的换向轮2后与平衡往复机构3的平衡块3-1相连。

工作时，在机身1的内腔中注入润滑油，悬挂器5与井口内的抽油杆相连接。驱动换向机构的电机9-1经减速器9-2驱动驱动齿轮9-3转动，使长环形齿条3-2及平衡块3-1上下运动，从而使与平衡块3-1相连的悬挂器5上下运动，实现抽油作业；当机身1内腔中的平衡往复机构3中的配重块3-4运行至行程下端时，将活塞杆8-1-1下压，带动活塞8-1-2下压缸体8-1-5内的润滑油，将润滑油通过输油管8-3而输送至抽油机机身1内腔的顶部，经喷淋口8-3-1喷淋于装在机身1内腔中的所有部件，使它们得到充分的润滑，多余的润滑油流淌到抽油机机身1内腔的底部，循环使用；同时，输油管8-3还将润滑油输送至驱动换向机构的换向箱体9-7中，对换向箱体9-7内的部件进行润滑，多余的润滑油从润滑油溢流口9-4回流至机身1内腔中。当需要修井作业时，则调节机身调节机构的后顶丝杠7-7，将机身1的下端向前顶，则机身1后倾位移，腾出了井口的周边空间，便于修井作业，而无需移动整个抽油机。

Claims (7)

1.直立式长环齿条抽油机，其特征在于：包括机身、机座、换向轮、钢丝悬挂绳、机身调节机构、平衡往复机构、驱动换向机构和自润滑机构；所述的机身为密闭的箱体，机身的下端置于机座上开设的机身槽中；

所述的机身调节机构包含支撑块、耳板和后顶丝杠；支撑块设于机身的前侧，耳板设于机身的后侧；耳板通过转轴与固定于机座上的固定座相连，在机身的下端后侧设有后顶丝杠；

所述的平衡往复机构包含平衡块、长环形齿条、扶正轮及配重块；平衡块置于机身的内腔中，在平衡块的外侧装有数个扶正轮，扶正轮的外周面与机身内腔表面相贴合；长环形齿条及配重块装于平衡块上；

所述的驱动换向机构包含电机、减速器、驱动齿轮、导向轮I、导向轮I I、导向座和换向箱体；减速器的输入轴与电机相连，驱动齿轮装于减速器的输出轴上，驱动齿轮与平衡往复机构的长环形齿条相啮合；减速器安装于导向座上；导向座置于换向箱体内，换向箱体装于机身的后侧；在导向座的两侧设有六只呈水平和纵向交递设置的导向轮I和导向轮II；水平的导向轮I外周面与换向箱体内腔一侧表面相接触，纵向的导向轮II外周面与换向箱体内腔上下表面相接触；

所述的自润滑机构包含油缸和输油管；所述的油缸由缸体、活塞和弹簧构成，缸体固定在机身内腔的底部，活塞置于缸体内，活塞的活塞杆上端穿过缸体的上盖而置于缸体外，且活塞杆的上端位于平衡机构的配重块的下方；缸体的下部设有进油口，缸体的中上部设有出油口；输油管的下端与出油口相连接，输油管的上端引至抽油机机身内腔的上端；

所述的钢丝悬挂绳绕过装于机身上端的换向轮与平衡往复机构的平衡块相连。

2.根据权利要求1所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：上述机身下端后侧设有球面板，后顶丝杠的前端置于球面板的球面内，后顶丝杠上 的销轴安装于固定于机座上的固定板上。

3.根据权利要求1或2所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：上述后顶丝杠由液压缸或气缸所代替。

4.根据权利要求1所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：在上述驱动换向机构的减速器输出轴上、驱动齿轮的前端装有导向滚轮；在上述平衡往复机构的平衡块上、长环形齿条的外侧设有长环形凹槽导轨；导向滚轮置于长环形凹槽导轨内。

5.根据权利要求1所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：上述输油管的上端折成水平状，并且在水平状输油管的底部开设有若干个均匀分布的喷淋口。

6.根据权利要求1或5所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：上述输油管还引伸至驱动换向机构的换向箱体中，换向箱体的上部开设有与机身内腔相通连的溢油口。

7.根据权利要求1所述的直立式长环齿条抽油机，其特征在于：上述输油管中设有单向阀。 

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