[发明专利]一种利用曲柄的非整周运动实现间抽的抽油机

说明书

一种利用曲柄的非整周运动实现间抽的抽油机，涉及油田采油设备技术领域，包括底座、支架、游梁、驴头、连杆、曲柄、减速机和电机，还包括机械式间抽传动机构。本发明设置了机械式间抽传动机构，通过采用机械式间抽传动机构为曲柄提供非整周运动的驱动力，从而将抽油机的冲程调整到小于杆管柱弹性静变形范围之内，消除了抽油机停机带来的安全隐患和冻堵隐患。与现有技术中通过电气方式实现曲柄非整周运动相比，采机械式间抽传动机构可有效消除电机频繁换向造成的电气系统冲击，从而延长了包括电机和变频器在内的电气系统的使用寿命，进而提高了抽油机工作的可靠性。

技术领域

本发明属于油田采油设备技术领域，尤其涉及一种利用曲柄的非整周运动实现间抽的抽油机。

背景技术

在油田生产中，游梁式抽油机是一种最常见的采油设备。游梁式抽油机的运行方式是通过电机驱动曲柄进行持续性单向旋转运动、进而通过四连杆机构以及驴头的传递、带动光杆完成全行程上下往复直线运动，也就是说，在现有运行方式条件下，只要进入运行状态，游梁式抽油机的光杆就只有全冲程运行一个结果。若要实现抽油机井无抽汲效果，只有通过停机途径或抽油机的实际运行冲程小于杆管柱弹性静变形范围的途径来实现；而在现有运行运行方式条件下，游梁式抽油机井停抽期间不可能将抽油机的冲程调整到小于杆管柱弹性静变形范围之内，因此实现无抽汲效果的唯一途径只能是完全停机。抽油机井完全停机造成一下两方面无法解决的致命问题：第一、在停机状态下重新起机时必须有人值守，否则极易造成人畜的伤亡；第二、由于在停机等待过程中井口处的光杆处于完全静止状态，井口附近油管内液体处于完全静止状态，缺乏流动或搅动，因此很容易造成冬季井口冻堵现象。

为了解决这一问题，专利号为CN201510783876.2和专利号为CN201610574182.2的两个中国发明专利公开了一种基于曲柄非整周运动的游梁式抽油机非抽汲运行方法及对应的电机驱动方法，该方法改变了传统游梁式抽油机“电机驱动曲柄进行持续性单向旋转运动”的运行方式，转而通过控制电机双向运动使曲柄做持续的非整周运动(即摆动)，从而在实现了间抽目的的同时，消除了抽油机停机带来的安全隐患和冻堵隐患。

上述方法的缺陷在于：控制电机进行频繁的双向运动在电气原理上毫无问题，但实际生产中，这种方式给包括变频器和电机在内的电气系统带来了较大的电流电压冲击和机械冲击，从而大幅降低了电气系统的使用寿命。

发明内容

为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种利用曲柄的非整周运动实现间抽的抽油机。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供了一种利用曲柄的非整周运动实现间抽的抽油机，包括底座、支架、游梁、驴头、连杆、曲柄、减速机和电机，其中，支架、减速机和电机均固定安装在底座上，游梁的中部铰接在支架的顶部，驴头固定安装在游梁的一端，连杆的上端铰接在游梁的另一端，曲柄安装在减速机输出轴上，同时又与连杆的下端铰接，所述电机通过皮带和带轮与减速机输入轴连接，电机启动后，电机输出的动力经过减速机转化为曲柄的旋转运动，曲柄的旋转运动经过连杆的传递后使游梁摆动，还包括机械式间抽传动机构。

作为优选方案，机械式间抽传动机构，进一步包括短杆和长杆，短杆的一端连接在减速机的输入轴上，另一端与长杆的一端铰接，长杆的另一端加工有内滑道，所述连杆上与所述内滑道对应设置有短销，短销固定安装在连杆上并在所述内滑道内相对滑动；

所述曲柄与减速机输出轴的连接处设置有电磁离合器A；

所述减速机的输入轴与所述短杆的连接处设置有电磁离合器B；

设所述短销与减速机输出轴的中心距为m，所述短杆与长杆之间的铰接轴与电动机输入轴的中心距为n，则m小于n；

当曲柄运转至最低点时，所述减速机输出轴的中心位于所述连杆的中心线上。

作为优选方案，所述减速机为ZSY型三级平行轴减速机。