[发明专利]齿轮式无游梁抽油机

说明书

本发明涉及一种用于油田采油的抽油设备。

本发明是在胜利油田采油设备研究设计院发明，并于1980年获得国家二等奖的链条式抽油机的基础上发展而来的一种无游梁抽油机。公知的链条式抽油机的换向系统由主动链轮，上链轮，轨迹链轮，主轴销，滑块，往返架和导轨等组成，轨迹链条绕垂直布置的主动链轮和上链轮运转，其上有一个特殊链节。链条式抽油机利用该特殊链节，通过主轴销、滑块带动往返架上下运动，再由固定于往返架上的钢丝绳经天车轮带动悬绳器作往复运动，实现抽吸动作。由于链条传动垂直安装，张紧困难，限制了抽油机冲程长度，且换向时间短，冲击大，使该机既不能用于高冲次，也不能用于超过5米的超长冲程。同时，由于钢丝绳进入换向系统，当钢丝绳折断时，若不能及时停机，将损坏系统部件。

本发明的目的是提供一种结构尺寸小，重量轻，结构简单，使用可靠，维护方便，既能在长冲程使用，又能在较短冲程，较高冲次中使用的无游梁抽油机。

本发明的目的可以通过以下措施来达到：在皮带传动和提升系统之间联结一个齿轮换向减速箱（3），取代链条式抽油机中的减速系统和换向系统。该齿轮换向减速箱（3），由箱体，输入轴（11），中间轴（13），行星轴（16），输出轴（20）和分别在上述各轴上安装的齿轮传动（12′）（12″），中间齿轮传动（14′）（14″），双联齿轮（15），销齿轮（18），以及安装在中间轴（13）上的摆臂（17）等构成。摆臂（17）上装置着行星轴（16）并可绕中间轴（13）摆动。

为实现换向，本发明的齿轮换减速箱（3）中的销齿轮（18）上装有销齿（19），具有四条园弧（18′）（18″）（18′″）（18″″）组成的封闭环形导轨凹槽。该导轨凹槽允许插入其中的行星轴（16）两端端部在里面滑动。

此外，为能改变悬绳器（6）在换向前后的速度，减小换向冲击，提升系统中的绞车轮可采用大小不同的偏心轮。

下面结合附图进一步说明本发明的基本构思和基本原理。

图1为本发明齿轮抽油机设备示意图。

图2为本发明齿轮换向减速箱的结构示意图。

图3为本发明齿轮换向减速箱的换向原理图。

参看图1，本发明齿轮式抽油机，由电机（1），皮带传动（2），齿轮换向减速箱（3），提升系统（4′）（4″），悬重系统（5），悬绳器（6），平衡钢丝绳（7），平衡系统（8），机架（9）及机座（10）组成。运转时，电动机（1）通过皮带传动（2）驱动齿轮换向减速箱（3）工作;齿轮换向减速箱（3）的输出轴（20）的旋转方向可周期性变化，使提升系统的绞车轮（4′）来回转动，完全缠绳和放绳动作，进而使悬绳器（6）上下往复运动，实现抽吸动作。

参看图2，设备中的齿轮换向减速器，是由箱体，输入轴（11），中间轴（13），行星轴（16），输出油（20）和分别在各轴上安装的齿轮转动（12）、（12″），中间齿轮（14′）（14″），双联齿轮（15），销齿轮（18）以及摆臂（17）等构成。摆臂（17）装在中间轴（13）上，可绕中间轴（13）摆动;销齿轮（18）上装有销齿（19），并具有环形导轨凹槽（18′）（18″）（18′″）（18″″），行星轴（16）两端插入导轨凹槽中，并可沿凹槽滑动。工作时，输入轴（11）通过皮带传动（2）由电动机（1）带动，通过齿轮传动（12′）、（12″）把输入轴（11）的传动传递给中间轴（13），再传给中间齿轮（14′）（14″）使双联齿轮（15）转动。由于行星轴（16）两端插入销齿轮（18）的导轨凹槽中，当双联齿轮（15）转动时，通过销齿轮（18）上的销齿（19）带动销齿轮（18）转动，从而使换向减速箱（3）的输出轴（20）转动。

结合附图2，参看附图3，当销齿轮（18）上的导轨凹槽（18″）允许行星轴（16）绕中间轴（13）转动时，行星轴（16）即从凹形槽（18′）转动沿凹形槽（18′″）中，使双联齿轮（15）与销齿（19）的啮合由外啮合由外啮合变为内啮合，使销齿轮（18）和输出轴（20）的转动方向改变，即使它们从原来与双联齿轮（15）转动方向相反的转动改变为与双联齿轮（15）转动方向相同的转动。同样，当凹形槽（18″″）允许行星轴（16）绕中间轴（13）转动时，行星轴（16）又由凹槽（18′″）转到凹槽（18″）中，使双联齿轮（15）与销齿（19）的啮合又由内啮合变为外啮合，从而改变了销齿轮（18）与输出轴（20）的旋转方向。因此，虽然输入油（11）的转动方向为一个固定的旋转方向，但输出轴（20）的旋转方向却作周期性的变化。