[发明专利]吊摆式游梁平衡节能抽油机

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种机械与控制技术相结合的石油开采设备，尤其是涉及一 种吊摆式游梁平衡节能抽油机。

二、背景技术

常规游梁式抽油机最大的优势在于其结构简单、制造容易、安装便捷， 然而其存在的技术缺陷也非常明显：平衡效果差、负荷力矩波动大、系统效 率低、动力损耗大、冲程与冲次调节不方便、四连杆机构的活点相对较多易 发故障造成停机影响产量等。为此人们进行了大量的研究和探索，已公知的 绝大多数此类创新技术，虽然解决了常规抽油机所存在的一种或几种技术问 题，但其同时又往往会凸现其它诸如结构复杂、制造成本上升、运行可靠性 降低等新的问题，究其根本原因在于革新者们大都是从机械结构或者电气控 制以及新材料应用等单一角度着手改进，很少从机电一体化的整体角度，对 抽油机亟待解决的诸多问题进行综合而系统的深入研究。

三、发明内容

本发明的目的在于克服了上述背景技术中的不足之处，提供一种吊摆式 游梁平衡节能抽油机，其在提高机电紧密性与关联度、强化运行可靠性以减 少设备故障发生率、有效降低能耗以及压缩设备制造成本等各方面均有技术 创新。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种吊摆式游梁平衡节能抽油机，包括机架、驴头、吊摆机构、动力驱 动与智能控制系统等，其特征在于：横梁通过机架轴承安装在机架上，其前 端安装挂有悬挂绳的驴头，后端设有尾梁平衡装置；吊摆装置与横梁或尾梁 或横梁及尾梁连接共同形成稳固的游梁结构。

摆臂机构由摆臂组件与摆臂连杆组件组成，或由摆臂组件单独组成；摆 臂机构的数量为单臂、双臂或多臂；吊摆装置由摆臂机构与吊重组件组合而 成，或由摆臂机构独立构成；吊摆装置的安装位置有三种，其一设置在尾梁 的末端，其二设置在横梁与尾梁之间的下方，其三通过连接件与横梁或尾梁 或横梁及尾梁连接对称的设置在机架左右两侧；吊摆装置被设置在下偏的尾 梁末端时，尾梁可替代摆臂组件，吊重体则可与配重体合二为一。

横梁为直梁结构，弯梁结构，折梁结构，或三角形结构；横梁与尾梁有 两种连接方式，通过连接件固定在一体，或直接焊接成一体。横梁与尾梁的 截面形状包括有工字结构、三角形结构、箱形结构、双工字钢结构与航架结 构；吊摆装置与横梁及尾梁通过摆臂销装置及摆臂连杆销装置进行固定，或 采用焊接的方式固定；摆臂销装置与摆臂连杆销装置在横梁及尾梁上的设置 位置有三种，在横梁及尾梁的上方，在横梁及尾梁的下方，或在横梁及尾梁 的两侧。

吊重组件有两种组成形式，一种由吊重体和吊重连杆组成，另一种则由 吊重体单独组成；吊重体有三种类型，腔体，或外设隔挡的支架体，或实体 状；腔体与支架体状的吊重体内可填充混凝土、石沙或铁屑等廉价物质，其 外部设有方便增减活动配重片的配重槽，放置在槽内的活动配重片通过螺栓 加以固定；吊重体若充当设备运行的动力传动轮，其承力面的形状则呈以机 架轴承为圆心、以机架轴承至其承力端的距离为半径的弧段；该弧段被用于 进行电磁驱动时，其承力弧表面或侧面须固定有永磁体材料；该弧段与动力 传动轮用摩擦方式传动时，两个相切的圆弧面当中至少有一个弧面上粘连有 耐磨力极强的摩擦片；该弧段与动力传动轮以啮合方式传动时，两个承力的 圆弧面上则均有互为啮合的齿轮轮齿；为防止驴头悬挂绳断裂造成设备失载， 可在该弧段的两端设置机械限位装置。

尾梁平衡重装置由尾梁和配重体组成，其与横梁的组成形式为上偏于横 梁，或下偏于横梁，或在横梁末端配置一个后驴头；为加强尾梁的应力强度 和减少设备的钢材使用量，可在截面形状为三角形、双工字钢结构或箱形结 构的尾梁空腔内填充钢筋混凝土；与尾梁相连的配重体为腔体或支架体状结 构，往其内所填充的配重物与向吊重体内填充的物质相同，其外部装配重片 的配重槽的结构与吊重体上的配重槽相同。

动力驱动采用诸如开关磁阻调速、永磁无刷等可调速、大扭矩且适合频 繁正反旋转类的电机，或采用直线电机，其均受智能控制箱控制，通过直接 或间接对吊摆装置进行驱动；电气控制与油井数据远传系统采用微电脑和模 块化结构；尤其是吊重体被充当设备运行的动力传动轮时，通过现场操作或 远程监控的方式可实现对抽油机包括冲次、冲程以及间抽在内的运行状态的 无级调整与抽汲参数的随机更变。