[发明专利]调相两级平衡抽油机

说明书

本发明涉及石油矿场的游梁抽油机。

传统游梁抽油机是油田使用最多的一种杆件抽油机，近代又有其各种改良型-异相曲柄平衡游梁抽油机、前置式游梁抽油机、气动平衡游梁抽油机以及大圈式抽油机等相继为油田所采用。它们的共同特征，在于运动变换装置是一种结构简单的，由主曲柄1、主连杆3、摇杆（游梁或游轮）4以及机架5组成的四铰链曲柄摇杆机构，该机构将减速装置8输出轴O₁的旋转运动，变换为游梁或游轮4的摇摆运动，从而通过悬绳器带动光杆作上、下直移运动。由于运动变换装置结构简单，这些抽油机运动变换损耗较小，结构可靠，制造方便，经久耐用，维护简单，能适应油田的恶劣环境，这是目前尚无法否定的优点。这些抽油机的缺点是只有一级平衡（凡平衡扭矩主部是主曲柄转角θ的周期函数，周期为2π的平衡称为一级平衡，周期为π的平衡称为二级平衡），平衡效果不佳，致使减速机峰值扭矩偏大，且有负扭矩（负功）存在，因此综合效率较低。

两级平衡杆件抽油机（专利申请号：88107522.1）明确提出：继承现有游梁抽油机结构简单的运动变换装置，增设二级平衡，形成一种新型的两级平衡杆件抽油机，但它没有提出调相结构，并且二级平衡装置没有和主曲柄直接联动，影响最佳平衡效果。

本发明的任务，是创造一种具有可调相位并和主曲柄直接联动的二级平衡装置的杆件抽油机，它既保持现有游梁抽油机和两级平衡杆件抽油机的优点，又克服了它们的缺点。

这一发明任务是由调相两级平衡抽油机的技术方案实现的。这个技术方案有两个特点：（1）继承了现有游梁（游轮）抽油机结构简单的四铰链曲柄摇杆机构运动变换装置。（2）设置了带有调相装置并配备有主曲柄直接联动机构的2ω曲柄平衡锤（ω为主曲柄1的角速度，2ω是指本曲柄平衡锤的角速度为2ω）。

本发明调相两级平衡抽油机具有现有游梁抽油机的全部优点，并且可完全消除减速装置负扭矩和动力机负功，节约能源消耗;可使减速装置扭矩变化平缓，降低峰值扭矩，延长使用寿命并减小结构尺寸，从而可期望抽油机的综合效益大幅度提高：与传统游梁抽油机相比节能50%。

本发明提供了易于实施的调相装置和主曲柄直接联动机构，下面通过实施例和附图作进一步的说明。

图1为实施例一的结构示意图。

图2为实施例二的结构示意图。

图3为实施例三的结构示意图。

图4为2ω曲柄平衡锤2与2ω轴O₂之间的销孔差动调相盘联接结构。

图5为图1的C-C剖面图，表示使大链轮或偏心轮与主曲柄连为一体的带有止头螺钉的端头凸块、凹槽锒嵌机构。

图6为使大链轮或偏心轮与主曲柄连为一体的锥杆螺栓联接结构。

图中：1-主曲柄、或称主曲柄平衡锤，2-2ω曲柄、或称2ω曲柄平衡锤，3-主连杆，4-游梁或游轮，5-由底盘、支架、减速机座连为一体而组成的机架，6-动力机，7-带传动机构，8-减速机，9-游梁支承，10-横梁，11-大链轮，12-调节套，13-止头螺钉，14-弹簧垫圈，15-防松铁丝，16-偏心轮，17-锥杆螺栓，18-弹簧垫圈，19-固紧螺母，20-刹车，21-二级平衡座、二级平衡减速机，22-小链轮，23-链条，24-小齿轮，25-大齿轮，26-副曲柄，27-连杆，28-内齿圈，29-调相盘，30-键，31-螺栓，32-螺母，33-锥杆螺栓，34-固紧螺母，35-二级C平衡块。0₁-主曲柄轴，0₁′-副曲柄轴，O₂-2ω轴、即以角速度2ω旋转的轴，A-大链轮11或偏心轮16外侧凸缘上的矩形凹槽，B-主曲柄1内侧凸缘上的矩形凸块。y-指向上方（时针零点）的垂直标线，θ-从标线y（时针零点）起算的主曲柄1的转角，2θ-δ₂-从标线y（时针零点）起算的2ω曲柄平衡锤的转角，δ₂-2ω曲柄平衡锤当θ为零时的初相角。

实施例说明：

实施例一。参看图1，这是一种用于石油矿场的后置式调相两级平衡抽油机（也可采用前置式游梁构成前置式调相两级平衡抽油机），主要包括：

一个由底盘、支架、减速机座连为一体而组成的机架5，

一台固定在机架上的动力机6，

一套固定在机架上的减速装置，包括带传动机构7和减速机8，

一套游梁或游轮系统4，