专利名称：滚动螺旋传动直线抽油机的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及石油开采用的抽油机，属于机械传动直线抽油机，特别是滚动螺 旋传动直线抽油机。
背景技术：
目前，用于油田开采原油的抽油设备，普遍采用传统的游梁式机械传动抽油机，其 机体结构大，传动效率低，调整冲程、冲次和平衡都比较困难。油田为了提高采油功效采用 长冲程抽油泵。游梁式机械传动抽油机由于结构特点满足长冲程抽油泵较为困难，若需增 加冲程，其结构也将增大，就会出现大马拉小车的现象，耗电量大幅增加。多年来，很多技术工作者为了弥补传统游梁式机械传动抽油机的不足之处，研制 出了各种各样的抽油机，其中以直线式抽油机最为典型，它解决了同一机体可满足不同冲 程的问题。直线抽油机采用了平衡箱平衡负载的方式，传动效率有了较大的改善，但是传动 扭矩变化不是很大，所以电动机装机功率降幅不大，综合评价为省功不省力，节能效果不 太理想。如果能改变功率传递结构，降低传递扭矩，节能效果会更加明显。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种滚动螺旋传动直线抽油机，本发明专利充分利用 滚动螺旋传动的特点，其传动效率高，以较小的扭矩获得较大的推力，传动平稳，可靠性高， 改善了直线抽油机机械传动结构，传递扭矩大幅降低，减少电能消耗，达到节能效果。整机 体积小、重量轻、工作平稳、安全可靠。本发明专利的目的是这样实现的一种滚动螺旋传动直线抽油机，包括在支架顶 端固装着上平台，在上平台的两端分别安装有定滑轮，传动绳索通过定滑轮一端与悬绳器 相连接，悬绳器与油井抽油杆相连接，传动绳索的另一端与配重箱上部相连接，配重箱两侧 的导向器分别与固接在底座和上平台上对称的导轨相配合，在两只导轨的中心部位垂直安 装着滚珠丝杠，滚珠丝杠的下端铰接在底座上，滚珠丝杠上端与上平台连接，在配重箱内安 装的立式电机其空心轴驱动着滚珠丝杠副，其中立式电机的机座固装在配重箱的底面通孔 上，空心轴下端通过法兰连接着滚珠丝杠副，滚珠丝杠与滚珠丝杠副相配合，并且从空心轴 轴孔内伸出，通过配重箱上的固定支座安装着与空心轴相配合的电磁制动器，在配重箱底 面通孔支座和位于滚珠丝杠副上部的支座上分别安装着可伸缩的防护罩，在配重箱和导轨 上分别安装着无触点电子感应换向控制器。抽油机的动力传动系统固装在配重箱内，动力传动系统是采用固装在配重箱底面 通孔上的立式电机，其空心轴直接驱动与空心轴相连接的滚珠丝杠副，滚珠丝杠副沿滚珠 丝杠上下转动，带动配重箱沿导轨运动，通过配重箱上部连接的传动绳索经过上平台定滑 轮连接着抽油杆上、下运动。通过变频调速实现冲次最大至最小任意可调。通过导轨上安装 的无触点电子感应装置的上、下调整可实现冲程最大至最小任意可调。在电动机空心轴上 连接着制动装置，在换向、停机时电控系统控制制动装置工作，消除换向转动惯性和停机制动，安全可靠。本发明专利充分利用滚动螺旋传动的特点，其传动效率高，以较小的扭矩获 得较大的推力，传动平稳，可靠性高，改善了直线抽油机机械传动结构，传递扭矩大幅降低， 减少电能消耗，达到节能效果。整机体积小、重量轻、工作平稳、安全可靠。
下面将结合附图对本发明专利作进一步说明， 图1为本发明专利实施主视结构示意图2为图1的A-A剖视结构示意图。
具体实施例方式一种滚动螺旋传动直线抽油机，如图1、图2所示，包括在支架2顶端固装着上平 台6，在上平台6的两端分别安装有定滑轮7，传动绳索5通过定滑轮7 —端与悬绳器3相 连接，悬绳器3与油井抽油杆1相连接，传动绳索5的另一端与配重箱10上部相连接，配重 箱10两侧的导向器11分别与固接在底座12和上平台6上对称的导轨8相配合，在两只导 轨8的中心部位垂直安装着滚珠丝杠13，滚珠丝杠13的下端铰接在底座12上，滚珠丝杠 13上端与上平台6连接，在配重箱10内安装的立式电机17其空心轴26驱动着滚珠丝杠副 14，其中立式电机17的机座固装在配重箱10的底面通孔上，空心轴26下端通过法兰连接 着滚珠丝杠副14，滚珠丝杠13与滚珠丝杠副14相配合，并且从空心轴轴孔内伸出，通过配 重箱10上的固定支座安装着与空心轴26相配合的电磁制动器16，在配重箱10底面通孔支 座和位于滚珠丝杠副14上部的支座上分别安装着可伸缩的防护罩9，在配重箱10和导轨8 上分别安装着无触点电子感应换向控制器。在立式电机17的机壳内固装着定子24，在立式 电机的空心轴26上固装着与定子24相配合的转子25。在立式电机的空心轴26上安装着 风扇23和制动轮27。换向执行装置为无触点电子感应器，无触点电子感应换向控制器的结构为在导轨 8上安装着可调节位置的上、下电子感应器21，在配重箱10上安装着与电子感应器21相配 合的信号源20。在导轨8和配重箱10分别安装有无触点电子感应器，进行冲程换向控制， 通过上、下调整导轨8上的电子感应器21，可实现冲程最大至最小范围内任意调整。当抽油 杆1到上、下止点时，电子感应器21给控制系统信号，制动器16工作，消除转动惯性，变频 调速电机17立刻停止，后又反向启动。电动机17由变频调速电动机构成。通过PLC工控 机控制变频器调整电动机17转速变化，实现冲次最大至最小范围内任意可调，以满足采油 工艺的需求。抽油机停止工作时，制动器16将电动机17的空心轴26上的制动轮27刹住，配重 箱10静止，安全可靠，为防止电控系统出现故障。在导轨8上、下两端分别安装有行程控制 开关22，以免对机器的损坏。为保证滚珠丝杠13与滚珠丝杠副14的传动平稳有效和延长使用寿命，在滚珠丝 杠13长度上分上、下安装有可伸缩的防护罩9。可伸缩的防护罩9的结构为在配重箱10 底面通孔支座和位于滚珠丝杠副14上部的支座上分别安装着相互套装滑动配合的伸缩套 管，其中间套管上端设置的外挡圈与相配合的上套管内壁动配合，上套管下端设置的内挡 圈与中间套管的外挡圈相配合，使中间套管限位，中间套管下端设置的内挡圈与相配合的下套管上端设置的外挡圈相配合，使下套管限位，位于滚珠丝杠副14上部支座上伸缩套管 的下套管其下端通过法兰联接在滚珠丝杠副14上部支座上，位于最上方的上套管其上口 与上平台6的底面固接；位于配重箱10底面下部的伸缩套管其最上方的上套管上端通过设 置的法兰联接在配重箱10通孔的底面上，位于最下方的下套管下端面与底座12上铰接的 支座面相配合。铰接在底座12滚珠丝杠13的结构为在底座12上铰接着带有上部敞口润 滑油箱19的支座，滚珠丝杠13的下端固接在润滑油箱19内底面的支座上，在润滑油箱19 底面上设置的油孔通过管路连接着油位计18。滚珠丝杠13与滚珠丝杠副14的润滑是采 用浸入式润滑。当配重箱10到下止点时，滚珠丝杠副14浸入到润滑油箱19中，滚珠丝杠 副14转动向上将润滑油带到滚珠丝杠13上，以达到润滑的目的。润滑油的添加是通过油 位计18进行添加，油位计18根据连通器原理进行设计安装。在上平台6的前端铰接着活 动平台，液压油缸4的后端铰接在支架2上，其前端铰接在活动平台的背面。为了便于修井 和获得较大的修井空间，上平台6前端通过液压油缸4将上平台6前端翻起，可进行修井作 业，液压油缸4是通过手动油泵操作控制工作。为了方便调整配重箱10与负载的平衡，在配重箱10的两侧有配重腔15，以利于方 便操作。传动绳索5由钢丝绳或高强度皮带或滚子链、板链、环链构成。在导轨8的上、下 两端分别安装着行程控制开关22。
权利要求
一种滚动螺旋传动直线抽油机，包括在支架(2)顶端固装着上平台(6)，在上平台(6)的两端分别安装有定滑轮(7)，传动绳索(5)通过定滑轮(7)一端与悬绳器(3)相连接，悬绳器(3)与油井抽油杆(1)相连接，传动绳索(5)的另一端与配重箱(10)上部相连接，其特征是配重箱(10)两侧的导向器(11)分别与固接在底座(12)和上平台(6)上对称的导轨(8)相配合，在两只导轨(8)的中心部位垂直安装着滚珠丝杠(13)，滚珠丝杠(13)的下端铰接在底座(12)上，滚珠丝杠(13)上端与上平台(6)连接，在配重箱(10)内安装的立式电机(17)其空心轴(26)驱动着滚珠丝杠副(14)，其中立式电机(17)的机座固装在配重箱(10)的底面通孔上，空心轴(26)下端通过法兰连接着滚珠丝杠副(14)，滚珠丝杠(13)与滚珠丝杠副(14)相配合，并且从空心轴轴孔内伸出，通过配重箱(10)上的固定支座安装着与空心轴(26)相配合的电磁制动器(16)，在配重箱(10)底面通孔支座和位于滚珠丝杠副(14)上部的支座上分别安装着可伸缩的防护罩(9)，在配重箱(10)和导轨(8)上分别安装着无触点电子感应换向控制器。
2.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是无触点电子感应换向 控制器的结构为在导轨(8)上安装着可调节位置的上、下电子感应器(21)，在配重箱(10) 上安装着与电子感应器(21)相配合的信号源(20)。
3.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是在立式电机(17)的机 壳内固装着定子(24)，在立式电机的空心轴(26)上固装着与定子(24)相配合的转子(25)。
4.根据权利要求3所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是在立式电机的空心轴 (26 )上安装着风扇(23 )和制动轮(27 )。
5.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是可伸缩的防护罩(9) 的结构为在配重箱(10)底面通孔支座和位于滚珠丝杠副(14)上部的支座上分别安装着相 互套装滑动配合的伸缩套管，其中其中间套管上端设置的外挡圈与相配合的上套管内壁动 配合，上套管下端设置的内挡圈与中间套管的外挡圈相配合，使中间套管限位，中间套管下 端设置的内挡圈与相配合的下套管上端设置的外挡圈相配合，使下套管限位，位于滚珠丝 杠副(14)上部支座上伸缩套管的下套管其下端通过法兰联接在滚珠丝杠副(14)上部支座 上，位于最上方的上套管其上口与上平台(6)的底面固接；位于配重箱(10)底面下部的伸 缩套管其最上方的上套管上端通过设置的法兰联接在配重箱(10)通孔的底面上，位于最下 方的下套管下端面与底座(12)上铰接的支座面相配合。
6.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是铰接在底座(12)滚 珠丝杠(13)的结构为在底座(12)上铰接着带有上部敞口润滑油箱(19)的支座，滚珠丝杠 (13)的下端固接在润滑油箱(19)内底面的支座上，在润滑油箱(19)底面上设置的油孔通 过管路连接着油位计(18)。
7.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是在上平台(6)的前端 铰接着活动平台，液压油缸(4)的后端铰接在支架(2)上，其前端铰接在活动平台的背面。
8.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是电动机(17)由变频调 速电动机构成。
9.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是传动绳索(5)由钢丝 绳或高强度皮带或滚子链或板链或环链构成。
10.根据权利要求1所述的滚动螺旋传动直线抽油机，其特征是在导轨(8)的上、下 两端分别安装着行程控制开关(22 )。
全文摘要
本发明公开了一种滚动螺旋传动直线抽油机，配重箱两侧的导向器分别与固接在底座和上平台上对称的导轨相配合，在两只导轨的中心部位垂直安装着滚珠丝杠，滚珠丝杠的下端铰接在底座上，其上端与上平台连接，在配重箱内安装的立式电机其空心轴驱动着滚珠丝杠副，立式电机的机座固装在配重箱的底面通孔上，空心轴下端通过法兰连接着滚珠丝杠副，滚珠丝杠与滚珠丝杠副相配合，并且从空心轴轴孔内伸出，通过固定支座安装着与空心轴相配合的电磁制动器，在配重箱底面通孔支座和位于滚珠丝杠副上部的支座上分别安装着可伸缩的防护罩，在配重箱和导轨上分别安装着无触点电子感应换向控制器。本发明利用滚动螺旋传动的特点，其传动效率高，传动平稳，可靠性高，传递扭矩大幅降低，减少电能消耗。
文档编号E21B43/00GK101949276SQ20101024852
公开日2011年1月19日 申请日期2010年8月9日 优先权日2010年8月9日
发明者宋志亮 申请人:宋志亮