專利名稱：五連桿抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油開采設(shè)備，具體的是一種五連桿抽油機(jī)。
抽油機(jī)是油田重要開采設(shè)備，它關(guān)系到采油效率及作業(yè)成本。在現(xiàn)有技術(shù)中，異型游梁式抽油機(jī)是常規(guī)游梁式抽油機(jī)的改進(jìn)型，它不但保持了由支座、游梁、連桿、曲柄等組成的四連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、堅(jiān)固耐用、維護(hù)操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，還具有體積小、沖程大、能減小凈扭矩峰值及慣性載荷無負(fù)扭矩的高效節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，但它還有不足之處在減小凈扭矩峰值及慣性載荷方面做的還不夠，游梁擺角只能在90度之內(nèi)搖擺，獲得的長(zhǎng)沖程相對(duì)有限，現(xiàn)有技術(shù)還有改進(jìn)完善的必要。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的五連桿抽油機(jī)，它在保持原常規(guī)游梁式抽油機(jī)和異型游梁式抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，具有更大沖程，將凈扭矩峰值及慣性載荷降到更低，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種五連桿抽油機(jī)，其構(gòu)造包括機(jī)架、連接有驢頭的游梁、由電動(dòng)機(jī)—減速機(jī)組驅(qū)動(dòng)的曲柄、主連桿；所述游梁以支承軸鉸接于機(jī)架；所述主連桿鉸接于曲柄；其特征在于所述游梁固接有后臂，該后臂有雙層變徑圓弧面，其中低位弧面A距游梁鉸接支承軸的距離較近，高位弧面B距該支承軸的距離較遠(yuǎn)；所述主連桿的上端固接一橫梁，該橫梁有鉸接座以鉸銷鉸接于一副連桿的前臂端部，該副連桿有呈拐角形的前、后雙臂，該拐角處固接有兩側(cè)外伸的橫臂，該橫臂上裝有懸掛式平衡重；所述副連桿的后臂端部以轉(zhuǎn)銷連接一柔性連接件，該連接件繞經(jīng)游梁后臂高位弧面B并連接于該弧面的末端；所述主連桿頂端橫梁連接有柔性連接件，該連接件繞經(jīng)游梁后臂的低位弧面A并連接于該弧面的末端。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施實(shí)現(xiàn)所述柔性連接件為鋼絲繩、鏈條中的任一種，每個(gè)弧面上的柔性連接件可以為一根，也可以為多根。
所述游梁的雙層變徑圓弧面中，其低位弧面A有等同的兩個(gè)，分別位于高位弧面B的左、右兩側(cè)，該低位弧面A可由不同半徑的二段或多段圓弧或平面螺線構(gòu)成，所述高位弧面B可由單一半徑圓弧構(gòu)成，也可由不同半徑的多段圓弧或平面螺線構(gòu)成。
所述連接于游梁的驢頭為由上塊與下塊的外凸臂以螺栓連接的開合式復(fù)合構(gòu)造。
本實(shí)用新型有以下積極有益的效果本抽油機(jī)與同型號(hào)異型游梁式抽油機(jī)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1.有更大的長(zhǎng)沖程游梁擺角可增大到140度以上，約比異型游梁式抽油機(jī)的擺角增大三分之一至二分之一；2.凈扭矩峰值及慣性載荷降到更低；3.節(jié)能降耗，進(jìn)一步提高效率，工作易啟動(dòng)，所配電機(jī)功率減小，啟動(dòng)電流及最大工作電流均減??；4.采用開合式驢頭結(jié)構(gòu)，便于油井修井作業(yè)；5.游梁改短，全機(jī)體積減小。
現(xiàn)以較佳實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行說明


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1中游梁后臂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的C-C剖面圖；圖4是
圖1中橫梁的側(cè)視圖；圖5是
圖1中副連桿及懸掛式平衡重的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5中副連桿的側(cè)視圖；圖7是已有技術(shù)的常規(guī)游梁抽油機(jī)的凈扭矩曲線圖；圖8是已有技術(shù)的異型游梁式抽油機(jī)的凈扭矩曲線圖；圖9是本實(shí)用新型的凈扭矩曲線圖。
附圖編號(hào)1.電動(dòng)機(jī) 2.傳動(dòng)皮帶 3.減速機(jī)4.曲柄 5.曲柄平衡重 6.主連桿7.橫梁8.鉸接座 801.鉸銷9.副連桿10.橫臂 11.固定環(huán)12.懸掛式平衡重13.轉(zhuǎn)銷 14.柔性連接件15.柔性連接件16.游梁后臂 17.游梁 18.支承軸19.支軸座20.驢頭201.上塊 202.下塊 203.(安裝連接螺栓的)外凸臂204.連接螺栓21.懸吊器22.安全耳23.安全伸縮式擋板24.安全伸縮式擋板25.機(jī)架 26.剎車裝置27.減速機(jī)支座28.電動(dòng)機(jī)支座29.底座請(qǐng)參照
圖1，本實(shí)用新型的五連桿抽油機(jī)，其構(gòu)造包括機(jī)架25、連接有驢頭20的游梁17、由電動(dòng)機(jī)—減速機(jī)組驅(qū)動(dòng)的曲柄4、主連桿6；所述游梁17以支承軸18鉸接于機(jī)架25；所述主連桿6鉸接于曲柄4；所述游梁17固接有后臂16，該后臂16有雙層變徑圓弧面A和B，其中低位弧面A距游梁鉸接支承軸18的距離較近，高位弧面B距該支承軸18的距離較遠(yuǎn)；請(qǐng)參照?qǐng)D4、圖5、圖6，所述主連桿6的上端固接一橫梁7，該橫梁7有鉸接座8以鉸銷801鉸接于一副連桿9的前臂端部，該副連桿9有折彎的拐角形狀例如三角形狀的前、后雙臂，該拐角處固接有兩側(cè)外伸的橫臂10，該橫臂10上裝有懸掛式平衡重12；所述副連桿9的后臂端部以轉(zhuǎn)銷13連接一柔性連接件15，該連接件15繞經(jīng)游梁后臂高位弧面B并連接于該弧面的末端；所述主連桿6頂端橫梁7連接有柔性連接件14，該連接件14繞經(jīng)游梁后臂的低位弧面A并連接于該弧面的末端。
實(shí)施時(shí)，所述柔性連接件14、15為鋼絲繩、鏈條中的任一種，每個(gè)弧面上的柔性連接件可以為一根，也可以為多根。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2、圖3，所述游梁的雙層變徑圓弧面中，其低位弧面A有等同的兩個(gè)，分別位于高位弧面B的左、右兩側(cè)，該低位弧面A可由不同半徑的二段或多段圓弧或平面螺線構(gòu)成，所述高位弧面B可由單一半徑圓弧構(gòu)成，也可由不同半徑的多段圓弧或平面螺線構(gòu)成。
在圖2、圖3中，所述低位弧面A是由二段不同半徑r2、r3的圓弧構(gòu)成變徑圓弧，高位弧面B是由同一半徑r1的圓弧構(gòu)成的變徑圓?。辉趫D6所示實(shí)施例中，所述副連桿9為直角等腰三角形狀，懸掛式平衡重12是有多個(gè)圓形中心帶有圓孔的扁平式砝碼組成，橫臂10為圓柱形，固定環(huán)11為圓環(huán)形并帶有固定螺栓。
在
圖1中，所述連接于游梁的驢頭20為由上塊201與下塊202的外凸臂203以螺栓204連接的開合式復(fù)合構(gòu)造。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理本五連桿抽油機(jī)采用特殊設(shè)計(jì)的雙層變徑圓弧體作游梁后臂和增加副連桿機(jī)構(gòu)所起的作用是當(dāng)游梁運(yùn)動(dòng)到上沖程前段(曲柄旋轉(zhuǎn)45度角)及下沖程末段(曲柄旋轉(zhuǎn)到315度角以后)時(shí)，其連接件14與低位弧面A相切于較遠(yuǎn)離游梁支承軸18的弧面上，同時(shí)連接件15與高位弧面B相切于最遠(yuǎn)離游梁支承軸18的弧面上，這時(shí)平衡重12處于約和橫梁7水平的位置，其重力主要作用在B圓弧面上，所形成的力矩最大，彌補(bǔ)了曲柄平衡重5在此時(shí)力矩最小的不足當(dāng)游梁運(yùn)動(dòng)到上沖程曲柄旋轉(zhuǎn)45～90度角段落及下沖程曲柄旋轉(zhuǎn)到270～315度角段落時(shí)，其連接件14與低位弧面A相切于最遠(yuǎn)離游梁支承軸18的弧面上，同時(shí)連接件15與高位弧面B相切于較遠(yuǎn)離游梁支承軸18的弧面上，這時(shí)平衡重12的重力同時(shí)作用在A、B兩個(gè)圓弧面上，且作用在B圓弧面上的力相對(duì)大一些，此時(shí)所形成的力矩較大，彌補(bǔ)了曲柄平衡重5在此段落相對(duì)力矩不足的現(xiàn)象；而當(dāng)游梁運(yùn)動(dòng)到上沖程曲柄旋轉(zhuǎn)90～135度角段落及下沖程曲柄旋轉(zhuǎn)到225～270度角段落時(shí)，其連接件14與A圓弧面相切于較近離游梁支承軸18的弧面上，同時(shí)連接件15與B圓弧面相切于較近離游梁支承軸18的弧面上，這時(shí)平衡重12的重力同時(shí)作用在A、B兩個(gè)圓弧面上，且作用在A圓弧面上的力相對(duì)大一些，此時(shí)所形成的力矩減小，與曲柄平衡重5在此段落最大力矩相匹配；而當(dāng)游梁運(yùn)動(dòng)到上沖程末段(曲柄旋轉(zhuǎn)135度角以后)及下沖程前段(曲柄旋轉(zhuǎn)到225度角以前)時(shí)，其連接件14與A圓弧面相切于最近離游梁支承軸18的弧面上，同時(shí)連接件15與B圓弧面相切于最近離游梁支承軸18的弧面上，這時(shí)平衡重12處在約和橫梁7在一條垂直線的位置，其重力主要作用在A圓弧面上，所形成的力矩最小，相對(duì)減小了曲柄平衡重5在此處的慣性力；整個(gè)上沖程的過程，平衡重12是逐漸向下移轉(zhuǎn)90度左右角的過程，整個(gè)下沖程的過程，平衡重12是逐漸向上移轉(zhuǎn)90度左右角的過程，由此周而復(fù)始的在雙層變徑圓弧形狀游梁后臂16的A和B兩個(gè)圓弧面上作周期性來回轉(zhuǎn)移變化。
以上這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相應(yīng)地降低了上沖程懸點(diǎn)的慣性載荷和掙扭矩峰值，也相應(yīng)提升了凈扭矩谷值；由此還形成了慢提快放的特點(diǎn)(曲柄上沖程轉(zhuǎn)角約為190度左右，下沖程約為170度左右)，相應(yīng)地降低了上沖程懸點(diǎn)的加速度；使得凈扭矩曲線在一個(gè)曲柄旋轉(zhuǎn)周期的上下沖程兩個(gè)過程中達(dá)到近似平滑等值的曲線；從而達(dá)到節(jié)能、降耗、提高效率的目的；請(qǐng)參照?qǐng)D7、圖8、圖9，其中圖7、圖8為已有技術(shù)的凈扭矩曲線，其峰值較高，圖9示本實(shí)用新型的凈扭矩曲線，其峰值較低；
圖1中驢頭20采取開合式連接的復(fù)合驢頭結(jié)構(gòu)，其下塊202可任折開一側(cè)連接螺栓后繞另一側(cè)連接螺栓旋轉(zhuǎn)，便于油井修井作業(yè)。
本實(shí)用新型工作時(shí)，當(dāng)驢頭在右時(shí)，曲柄順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)驢頭在右時(shí)，曲柄逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種五連桿抽油機(jī)，其構(gòu)造包括機(jī)架(25)、連接有驢頭(20)的游梁(17)、由電動(dòng)機(jī)—減速機(jī)組驅(qū)動(dòng)的曲柄(4)、主連桿(6)；所述游梁(17)以支承軸(18)鉸接于機(jī)架(25)；所述主連桿(6)鉸接于曲柄(4)；其特征在于所述游梁(17)固接有后臂(16)，該后臂(16)有雙層變徑圓弧面A和B，其中低位弧面A距游梁鉸接支承軸(18)的距離較近，高位弧面B距該支承軸(18)的距離較遠(yuǎn)；所述主連桿(6)的上端固接一橫梁(7)，該橫梁(7)有鉸接座(8)以鉸銷(801)鉸接于一副連桿(9)的前臂端部，該副連桿(9)有呈拐角形的前、后雙臂，該拐角處固接有兩側(cè)外伸的橫臂(10)，該橫臂(10)上裝有懸掛式平衡重(12)；所述副連桿(9)的后臂端部以轉(zhuǎn)銷(13)連接一柔性連接件(15)，該連接件(15)繞經(jīng)游梁后臂高位弧面B并連接于該弧面的末端；所述主連桿(6)頂端橫梁(7)連接有柔性連接件(14)，該連接件(14)繞經(jīng)游梁后臂的低位弧面A并連接于該弧面的末端。
2.如權(quán)利要求1所述的五連桿抽油機(jī)，其特征在于所述柔性連接件(14)、(15)為鋼絲繩、鏈條中的任一種，每個(gè)弧面上的柔性連接件可以為一根，也可以為多根。
3.如權(quán)利要求1所述的五連桿抽油機(jī)，其特征在于所述游梁的雙層變徑圓弧面中，其低位弧面A有等同的兩個(gè)，分別位于高位弧面B的左、右兩側(cè)，該低位弧面A可由不同半徑的二段或多段圓弧或平面螺線構(gòu)成，所述高位弧面B可由單一半徑圓弧構(gòu)成，也可由不同半徑的多段圓弧或平面螺線構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1所述的五連桿抽油機(jī)，其特征在于所述連接于游梁的驢頭(20)為由上塊(201)與下塊(202)的外凸臂(203)以螺栓(204)連接的開合式復(fù)合構(gòu)造。
專利摘要一種五連桿抽油機(jī),其游梁固接有后臂,該后臂有雙層變徑圓弧面,其主連桿的上端固接一橫梁,該橫梁鉸接于一副連桿,該副連桿的橫臂上裝有懸掛式平衡重,該副連桿連接一柔性連接件,繞經(jīng)后臂的高位弧面B并連接于該弧面的末端;所述主連桿頂端橫梁連接有柔性連接件,繞經(jīng)后臂的低位弧面A并連接于該弧面的末端;本實(shí)用新型在保持原常規(guī)游梁式抽油機(jī)和異型游梁式抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),具有更大沖程,將凈扭矩峰值及慣性載荷降到更低,實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。
文檔編號(hào)F04B47/02GK2400601SQ9925416
公開日2000年10月11日 申請(qǐng)日期1999年11月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者李文才 申請(qǐng)人:李文才