[实用新型]一种扭矩传递系统与负载系统分离的新型抽油机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种石油开采使用的抽油机，特别涉及一种扭矩传递系统与负载系统分离的新型抽油机。

背景技术

传统游梁式抽油机的传动系统从动力端到悬点，一般经过减速、换向两个阶段。电机的转速为750、1500r/min，要实现上下往复2～12次/min并带动负载运动，电机必须采用减速装置将高速、低扭矩的运动方式经过减速转换为低速、大扭矩的运动方式，减速机的减速比为375、750。电机通过换相可实现转动换向，只要减速机能满足正、反运动，用减速机输出轴直接驱动抽油泵，即可实现采油过程，但减速机要实现正、反正常旋转，低速轴、中间轴的轴承的飞溅刮板润滑问题在减速机换向时无法得到可靠的润滑，另外减速机齿轮正反旋转，齿轮啮合换向频繁，齿根疲劳造成齿轮损坏，许多厂商都尝试应用过这一机理，但都通不过减速机寿命这一关。在结构上传统的抽油机采用涡轮蜗杆电机作为驱动机构，电机直接固定在承载摩擦带轮上，电机起到承载与驱动的作用，如图1所示，为已有结构运动示意简图，1’为涡轮蜗杆电机，其转动主轴与承载摩擦带轮轴5’为同一根轴，涡轮蜗杆电机1’的转动带动固定在其主轴上的承载摩擦带轮6’的转动，承载摩擦带轮6’的转动能驱动绕在其上的承载摩擦皮带7’的运动，承载摩擦皮带7’又绕过导向轮9’，使得导向轮9’也能够随着转动。而承载摩擦皮带7’两端分别为平衡箱悬点10’和油杆悬点11’，承载摩擦皮带7’的运动使得平衡箱和油杆上下运动，且两者运动方向相反，正因为油杆的上下往返运动，从而达到抽油的目的。

此套机构的缺点：涡轮蜗杆电机1’的主轴与承载摩擦带轮轴5’为同一根轴，另有一根导向轮轴8’，对此套机构而言其两个外力为平衡箱自重和油杆侧的拉力，而这两个力都作用在了这两根轴上面，其中涡轮蜗杆电机1’的主轴与承载摩擦带轮轴5’为同一根轴，这根轴一端通过轴承座12’固定在机架上，另一端是连接在涡轮蜗杆电机1’上，即涡轮蜗杆电机1’直接承受了外力的作用，而这两个外力非常大，这对涡轮蜗杆电机1’来说受力情况极差，造成涡轮蜗杆电机1’寿命极短。涡轮蜗杆电机的扭矩即实际提供给整套系统的扭矩，并没有经过减速机构进行放大，故扭矩大对主轴和轴承来说工作条件非常恶劣，使设备易坏，能耗高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种扭矩传递系统与负载系统分离的新型抽油机，其使抽油机上的负载系统(油杆-平衡箱系统)与驱动电机系统分离，降低对电机性能的要求，延长电机使用寿命，后期维护方便。

本新型采用如下结构实现上述目的，一种扭矩传递系统与负载系统分离的新型抽油机，包括机架、基座、平衡箱，电机采用永磁同步电机，永磁同步电机固定在机架上，其主轴上安装小带轮，大带轮和承载摩擦带轮固定在承载摩擦带轮轴上，摩擦带轮轴两端分别固定在轴固定座上，大带轮与小带轮通过传动皮带连接。

永磁同步电机固定在机架顶端工作平台上。

大带轮与小带轮的直径比小于3.55。

本实用新型由于采用驱动系统与承载系统(油杆-平衡箱系统)分离的结构，使电机仅仅传递力矩而不承受任何载重系统的质量，这就使得电机的结构不至于太过庞大，而且其主轴和轴承也可以在受力很小的工况下工作，使得寿命大大延长，降低维护成本。

由于整套机构有三根轴，对机构来说外力为平衡箱的自重和油杆侧的拉力，而此两个力都施加在承载摩擦带轮轴(与大带轮为同一根轴)和导向轮轴上，永磁同步电机上的主轴与这两个力无关，永磁同步电机只是通过小带轮的转动经过传动皮带的传动来驱动大带轮的转动，永磁同步电机只是提供了扭矩来驱动整套机构的运动，而不必承受太大的外力作用，从而达到改善其受力状况，延长工作寿命。

采用这种新型减速结构，负载系统(油杆-平衡箱系统)与驱动电机系统分离，使得电机只传递扭矩而不承受油杆-平衡箱的系统质量，使用此结构的传递系统可以提高扭矩(3.5倍)，可以使电机主轴和轴承的受力大大减小，从而改善电机的工作条件和大幅提高电机的使用寿命，后期维护调整方便。

该种抽油机具备——传递扭矩大、电机使用寿命长、维护调整方便。

通过此套机构可放大曳引机的扭矩，使得两个外力（平衡箱的自重和油杆侧的拉力）的差值可以更大，能适应不同的油井条件。    

附图说明

图1已有结构运动示意图；

图2本新型运动结构示意图；

图3本新型运动结构图；

图4本新型使用示意图。

具体实施方式