[实用新型]弹力带平衡低矮式抽油机

说明书

技术领域

本实用新型为一种弹力带平衡低矮式抽油机，属机电一体化应用新领域。 

背景技术

在油田开发中，实现机械采油的主要手段是传统四连杆游梁式抽油机和各类天平平衡立式抽油机。据不完全统计，全世界目前有油井约200万口，其中抽油机机械采油约占95％以上。 

传统四连杆游梁式抽油机已逾120多年应用历史，具有疲实可靠、经久耐用、作业让位简单、卸载挂抽方便、失载保护可靠的的优点。该机型虽不断改进，不断创新，但其结构和原理万变不离其宗，至今仍占机械采油的90％左右，成为机械采油的主导机型。 

随着人类对节能高效、低碳、环保的需求越来越迫切，各类节能省材、不停机智能调参、安全、环保的天平平衡立式抽油机相继诞生。与传统四连杆游梁式抽油机相比，天平平衡立式抽油机具有节能30-70％，省材30-60％，不停机智能调参提高工效大于1000倍，适于长冲程、低冲次的工作制度，维护工作量减少60％以上的明显技术优势，有更新传统四连杆游梁式抽油机的发展趋势。 

上述传统四连杆游梁式抽油机和天平平衡立式抽油机虽然各有优势，但也各有不足。四连杆游梁式抽油机结构庞大、传动链长、效率低、能耗高、调参困难，更新的需求越来必要。 

天平平衡立式抽油机机架高、维护不方便、作业让位困难、传动链短但相对脆弱、卸载挂抽和失载保护存在技术瓶颈，也需要技术完善。 

不论何种抽油机做功，上下行程都有一个势能和动能相互转化的过程，如果用弹力带平衡取代重物平衡方式，将使势能和动能进一步优化利用，实现抽 油机结构更简单、低机架维护更方便、短链传动效率高、节能省材，并集示功图测试、油水计量、远传遥控等多项功能于一机的革命性突破。 

发明内容

针对上述传统抽油机存在的不足，本实用新型的目的是采用柔性光杆悬挂点入井的低机架结构和弹力带平衡原理，下行程抽油杆位能释放拉紧弹力带，上行程弹力带收缩帮助做功，实现大幅度节能省材，并彻底攻克作业让位、卸载挂抽、失载保护等技术瓶颈，并通过优化智能控制软件，解决示功图监测、油水计量、远传遥控等方面技术难题，实现采油机械的创新和突破。 

本实用新型的技术解决方案是： 

所述的弹力带平衡低矮式抽油机包括置于设有螺杆举升爬行机构矮机架前上端的平衡轮(1)、平衡轮(1)下部或机架底座中部的驱动装置和机架底座内的弹力平衡带(8)，其中平衡轮(1)为与驱动装置的驱动轮或曲柄(4)联接传动的同轴大小轮或同轴摇杆(2)轮，镶嵌耐磨填料的大轮绳槽内逆时针固定与井内抽油杆连接的柔性抽吸绳，顺时针固定经前导向轮(10)和后导向轮(11)连接的弹力平衡带(8)。 

所述的平衡轮(1)与驱动装置的联接传动结构为以下三种类型之一： 

第一种为平衡轮(1)的同轴小轮和驱动装置输出轴上的驱动轮为电机换向V形联组带或链条联接传动； 

第二种为平衡轮(1)的同轴小轮和驱动装置输出轴上的曲柄(4)为曲柄(4)-柔性绳-小轮换向柔性联接传动； 

第三种为平衡轮(1)的同轴摇杆(2)和驱动装置输出轴上的曲柄(4)为曲柄(4)-连杆(3)-摇杆(2)换向刚性联接传动。 

所述的驱动装置为通用电机加对称输出减速器联合驱动装置或异型电机直驱装置，其中通用电机加对称输出减速器联合驱动装置的减速器为标准系列轴端对称输出减速器或双驱四保险减速机，其双驱四保险减速机(31)包括如图13所示的外置驱动轮的空心输出轴，置于该轴中心的输入轴和二轴对称串联的2台起双保险作用的同规格减速机，以及输入轴两端与通用电机串联的2台联 轴器；减速机箱体内输入轴两端设置的一级减速齿轮与从动盘为二合一齿轮，其两侧各对称啮合两组起双保险作用的同轴大小减速齿轮，同轴大小减速齿轮与固定在空心输出轴上的二级减速齿轮啮合。 

所述的联轴器为接触式刚性联轴器或非接触传动永磁联轴器，其中非接触传动永磁联轴器结构至少为以下三种类型之一： 

第一种为图20所示的主动盘(49)和从动盘(50)盘面外环上按N、S极顺序对称交互密集或分散排列偶数强磁体(51)的同步式永磁联轴器，两盘之间用压力轴承(53)间隔，主动盘(49)外缘设置拆装调节螺杆(52)； 

第二种为图21所示的永磁吸盘(54)和从动吸盘(55)盘面外环上设置独立磁极总成或偶数组合磁极总成(56)的吸盘式永磁联轴器，其中磁极总成(56)包括置于环形磁轭中用隔板隔开的固定强磁体和活动强磁体，固定强磁体底部设置导磁极头，活动强磁体顶部设置磁力线叠加或短路闭合的活动柱销，两盘之间用双排滚子压力轴承间隔；