申请/专利权人：杭州中油智井装备科技有限公司

申请日：2018-12-09

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN109339747B

主分类号：E21B43/00

分类号：E21B43/00;E21B43/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2019.06.21#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：一种双抽节能游梁式抽油机，包括抽油杆、驱动驴头、负载驴头、游梁、游梁架、驱动绳以及驱动系统。游梁两端对称均包括一个驱动驴头和一个负载驴头，驱动驴头通过驱动绳与对应驱动系统相连，负载驴头与对应抽油杆相连，两侧驱动系统结构相同，均由驱动单元、牵引单元和配重单元组成，左侧驱动单元向下运行时，左侧牵引单元拉动左侧驱动驴头下行，左侧负载驴头与左侧抽油杆下行，右侧负载驴头在左侧驱动系统的驱动力作用下拉动右侧抽油杆上行，此时右侧驱动单元主动向上运动，且运动速度大于左侧驱动单元下行速度，使右侧配重不起作用，如此往复，该机以齿轮齿条驱动，可根据两井实际工况分别调节配重，平衡性能好，节能效果显著。

主权项：1.一种双抽节能游梁式抽油机包括：抽油杆9、驱动驴头1、负载驴头8、游梁6、游梁架7、驱动绳2以及驱动系统，其特征在于：所述驱动系统由驱动单元10、牵引单元3、配重单元4以及支撑立柱5组成，本发明整体结构在X方向上左右对称分布，游梁每端均包括一个驱动驴头1和一个负载驴头8，两者在Y方向上对称分布，两侧驱动驴头1分别通过驱动绳2与对应侧驱动系统的牵引单元3相连，两侧负载驴头8分别与对应侧的抽油杆9相连，所述驱动单元10由三相异步电机10-1、减速器10-2、离合器10-3、驱动齿条10-4、线性滑轨一10-5、线性滑块一10-6、驱动平台10-7、减速器支撑板10-8、驱动齿轮10-9组成，三相异步电机10-1连接在减速器10-2动力输入端，减速器10-2通过螺栓固定在减速器支撑板10-8上表面，减速器支撑板10-8通过螺栓垂直固定于驱动平台10-7外侧，离合器10-3通过螺栓固定于驱动平台10-7外侧，驱动平台10-7内侧表面对称安装有两组线性滑块一10-6，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨一10-5相配合，所述牵引单元3由牵引吊环3-1、连接板3-2、牵引平台3-3、线性滑块二3-4、线性滑轨二3-5组成，连接板3-2焊接于牵引平台3-3表面，牵引吊环3-1通过螺栓固定于连接板3-2上表面，牵引吊环3-1用以连接驱动绳2来驱动抽油机工作，牵引平台3-3两侧加工有用以悬挂配重单元4的螺栓通孔，牵引平台3-3内侧表面对称安装有两组线性滑块二3-4，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨二3-5相配合，牵引平台3-3可在驱动单元10的作用下沿线性滑轨二3-5在Z方向上作直线运动。

全文数据：一种双抽节能游梁式抽油机技术领域本发明涉及一种由齿轮齿条驱动的、可分别调节两油井所需配重的双抽节能型游梁式抽油机。背景技术随着油田开发的不断深入，各油田为了增加原油开采量、节约设备及征地费用，丛式井、陆地加密井不断增多，丛式井井口的间距一般在7～10m范围内，对于这样的油井若采用传统的一机一井的方式开采，会造成巨大的设备成本和电能浪费，因此，利用平台井井距近的特点，出现了利用1台抽油机带双井的抽油机结构，实现1台抽油机同时对两口油井进行开采，采用双井抽油机能有效节约油田设备投资、降低能源消耗。游梁式抽油机是各大油田广泛使用的一种采油设备，其变异产品较多，但原理基本都是一样的，都是利用四连杆机构，将减速箱的旋转运动转变为游梁的上下往复运动，目前约70％的抽油机电机平均负载小于40％，运行效率低于80％，“大马拉小车”现象较为普遍，使配电线路的功率因数降低，配电线路网损失增大，造成这一现象的原因为：游梁式抽油机由于采用四连杆机构，启动时静力矩较大，正常工作时悬点载荷是交变的，负荷特性也是交变的，因此为了克服启动时负载的静载力矩，只能增加电机容量，造成浪费，因此，如果能改变游梁式抽油机四连杆驱动的模式，并灵活地调节游梁左右两端的配重，降低启动静载力矩，就能选用较小功率的电机，提高运行效率，有效提高节能效果。专利公开号为CN202451116U的“一种双抽节能立式抽油机”提供了一种双抽油节能型抽油机，包括：底座、机架、立柱以及动力驱动系统和电气控制系统，在立柱上设有导向轮，机架上设有定滑轮，各轮子间通过钢丝绳连接至动力驱动系统和电气控制系统，并且左右两边钢丝绳与同一配重箱连接，这项专利所提供的双抽抽油机由于只有一块配重箱，在两口油井的挂泵深度不一样的工况下，仅靠一块配重箱无法实现两口油井都平衡的状态，无法达到最佳的节能效果，另外，该双抽抽油机传动机构比较复杂，运行状态下维护和修理存在一定困难。本发明将根据上述问题，研发一台以电机带动齿轮齿条驱动两端驴头，可根据两油井实际抽油工况需求分别调节配重，平衡性能好，机械效率高，结构简单，控制方便的双抽节能型游梁式抽油机。发明内容本发明的目的在于提供一种可根据两油井实际抽油工况需求分别调节配重，以电机带动齿轮齿条驱动两端驴头的双抽节能型游梁式抽油机。为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种双抽节能游梁式抽油机，包括：抽油杆、驱动驴头、负载驴头、游梁、游梁架、驱动绳以及驱动系统，本发明结构在X方向上左右对称分布，游梁每端均包括一个驱动驴头和一个负载驴头，两者Y方向上对称分布，两侧驱动驴头分别通过驱动绳与对应侧的驱动系统相连接，两侧负载驴头分别与对应侧的抽油杆相连，两侧的驱动系统结构相同，均由驱动单元、牵引单元和配重单元组成。所述驱动单元由三相异步电机、减速器、离合器、驱动齿条、线性滑轨、线性滑块、驱动平台、减速器支撑板、驱动齿轮组成，三相异步电机经过减速器和离合器后带动驱动齿轮旋转，支撑立柱表面设置有与驱动齿轮配合的竖直驱动齿条，通过齿轮齿条的啮合带动驱动单元上下运动，驱动平台下表面固定有线性滑块，可沿固定于支撑立柱的线性滑轨在Z方向上运动。所述牵引单元由牵引吊环、连接板、牵引平台、线性滑块、线性滑轨组成，牵引平台表面焊接有连接板，连接板上端通过螺栓固定有牵引吊环，牵引吊环用以连接驱动绳来驱动抽油机工作，牵引平台两侧加工有用以悬挂配重单元的螺栓通孔，牵引平台下表面固定有线性滑块，可沿固定于支撑立柱表面的线性滑轨在Z方向上运动。所述配重单元由配重架压板、悬挂板、配重块、配重架组成，配重架由方钢焊接用以承载配重块，配重架一侧焊接两块对称悬挂板，用以分别连接到驱动单元的驱动平台和牵引单元的牵引平台，配重架上端用螺栓固定两块对称的配重架压板。采取以上技术方案，本发明可通过一台设备同时对两口油井进行开采，两侧驱动系统相互独立，根据两口油井各自的抽油工况，分别对配重单元进行配重调节，互不干扰，以达到各自油井对应工况下配重与负载的最佳平衡状态，节能效果显著，工作过程为：左侧驱动单元向下运动时，左侧牵引单元通过驱动绳拉动左侧驱动驴头下行，左侧负载驴头与左侧抽油杆下行，此时右侧负载驴头在左侧驱动系统的驱动力作用下拉动右侧抽油杆上行；右侧驱动单元在左侧驱动单元下行时主动向上运动，且通过电机控制使运动速度大于左侧驱动单元的下行速度，使右侧驱动系统的配重单元不起作用，如此往复运动。附图说明图1为本发明的整体结构图图2为本发明的驱动系统整体结构图图3为本发明的驱动系统各单元连接示意图图4为本发明的驱动系统的驱动单元结构图图5为本发明的驱动单元的驱动齿轮与齿条配合示意图图6为本发明的驱动系统的牵引单元结构图图7为本发明的驱动系统的配重单元结构图图中：1.驱动驴头；2.驱动绳；3.牵引单元；4.配重单元；5.支撑立柱；6.游梁；7.游梁架；8.负载驴头；9.抽油杆；10.驱动单元；3-1.牵引吊环；3-2.连接板；3-3.牵引平台；3-4.线性滑块；3-5.线性滑轨；4-1.配重架压板；4-2.悬挂板；4-3.配重块；4-4.配重架；10-1.三相异步电机；10-2.减速器；10-3.离合器；10-4.驱动齿条；10-5.线性滑轨；10-6.线性滑块；10-7.驱动平台；10-8.减速器支撑板；10-9.驱动齿轮。具体实施方式如图1所示，一种双抽节能游梁式抽油机包括：抽油杆9、驱动驴头1、负载驴头8、游梁6、游梁架7、驱动绳2以及驱动系统，如图2、3所示，驱动系统由驱动单元10、牵引单元3、配重单元4以及支撑立柱5组成，本发明结构在X方向上左右对称分布，游梁每端均包括一个驱动驴头1和一个负载驴头8，两者在Y方向上对称分布，两侧驱动驴头1分别通过驱动绳2与对应侧驱动系统的牵引单元3相连，两侧负载驴头8分别与对应侧的抽油杆9相连。如图4、5所示，驱动单元10由三相异步电机10-1、减速器10-2、离合器10-3、驱动齿条10-4、线性滑轨10-5、线性滑块10-6、驱动平台10-7、减速器支撑板10-8、驱动齿轮10-9组成，三相异步电机10-1连接在减速器10-2动力输入端，减速器10-2通过螺栓固定在减速器支撑板10-8上表面，减速器支撑板10-8通过螺栓垂直固定于驱动平台10-7外侧，离合器10-3通过螺栓固定于驱动平台10-7外侧，驱动平台10-7内侧表面对称安装有两组线性滑块10-6，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨10-5相配合，驱动平台10-7可在驱动力的作用下沿线性滑轨10-5作直线运动，三相异步电机10-1的动力经过减速器10-2后，通过离合器10-3输出到驱动齿轮10-9，离合器10-3可以切断驱动齿轮10-9与驱动轴的动力连接，支撑立柱5表面通过螺栓固定有与驱动齿轮10-9配合的竖直驱动齿条10-4，通过齿轮齿条的啮合带动驱动单元沿Z方向上下运动。如图6所示，牵引单元3由牵引吊环3-1、连接板3-2、牵引平台3-3、线性滑块3-4、线性滑轨3-5组成，连接板3-2焊接于牵引平台3-3表面，牵引吊环3-1通过螺栓固定于连接板3-2上表面，牵引吊环3-1用以连接驱动绳2来驱动抽油机工作，牵引平台3-3两侧加工有用以悬挂配重单元4的螺栓通孔，牵引平台3-3内侧表面对称安装有两组线性滑块3-4，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨3-5相配合，牵引平台3-3可在驱动单元10的作用下沿线性滑轨3-5在Z方向上作直线运动。如图7所示，配重单元4由配重架压板4-1、悬挂板4-2、配重块4-3、配重架4-4组成，配重架4-4由方钢焊接用以承载配重块4-3，配重架4-4一侧焊接有两块对称悬挂板4-2，配重架4-4上端用螺栓固定两块对称的配重架压板4-1，如图3所示，单侧配重单元左右两端的悬挂板4-2分别与驱动单元10的驱动平台10-7和牵引单元3的牵引平台3-3通过螺栓连接，使驱动单元10、牵引单元3与配重单元4连接为一体，在驱动单元10的动力驱动下整体在支撑立柱5上沿Z方向上下运动。本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

权利要求：1.一种双抽节能游梁式抽油机包括：抽油杆9、驱动驴头1、负载驴头8、游梁6、游梁架7、驱动绳2以及驱动系统，其特征在于：所述驱动系统由驱动单元10、牵引单元3、配重单元4以及支撑立柱5组成，本发明整体结构在X方向上左右对称分布，游梁每端均包括一个驱动驴头1和一个负载驴头8，两者在Y方向上对称分布，两侧驱动驴头1分别通过驱动绳2与对应侧驱动系统的牵引单元3相连，两侧负载驴头8分别与对应侧的抽油杆9相连。2.根据权利要求1所述的一种双抽节能游梁式抽油机，其特征在于：所述驱动单元10由三相异步电机10-1、减速器10-2、离合器10-3、驱动齿条10-4、线性滑轨10-5、线性滑块10-6、驱动平台10-7、减速器支撑板10-8、驱动齿轮10-9组成，三相异步电机10-1连接在减速器10-2动力输入端，减速器10-2通过螺栓固定在减速器支撑板10-8上表面，减速器支撑板10-8通过螺栓垂直固定于驱动平台10-7外侧，离合器10-3通过螺栓固定于驱动平台10-7外侧，驱动平台10-7内侧表面对称安装有两组线性滑块10-6，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨10-5相配合。3.根据权利要求1所述的一种双抽节能游梁式抽油机，其特征在于：所述牵引单元3由牵引吊环3-1、连接板3-2、牵引平台3-3、线性滑块3-4、线性滑轨3-5组成，连接板3-2焊接于牵引平台3-3表面，牵引吊环3-1通过螺栓固定于连接板3-2上表面，牵引吊环3-1用以连接驱动绳2来驱动抽油机工作，牵引平台3-3两侧加工有用以悬挂配重单元4的螺栓通孔，牵引平台3-3内侧表面对称安装有两组线性滑块3-4，与竖直安装于支撑立柱5表面的线性滑轨3-5相配合，牵引平台3-3可在驱动单元10的作用下沿线性滑轨3-5在Z方向上作直线运动。4.根据权利要求1所述的一种双抽节能游梁式抽油机，其特征在于：所述配重单元4由配重架压板4-1、悬挂板4-2、配重块4-3、配重架4-4组成，配重架4-4由方钢焊接用以承载配重块4-3，配重架4-4一侧焊接有两块对称悬挂板4-2，配重架4-4上端用螺栓固定两块对称的配重架压板4-1。

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