一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置的制作方法

本发明涉及油气开采领域，具体涉及一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置。

背景技术：

1、油气开采机械的基本工作原理可以看作是一种杠杆原理，井口位置相当于杠杆的支点，抽油杆作为杠杆，在外力的作用下，将油气从井底举升到地面。随着油气开采技术的不断进步，油气开采机械也在不断发展，从游梁式开采机械到无游梁式开采机械，其运行越加平稳，但在油气开采工作中发现目前油气开采机械存在以下不容忽视的主要技术问题：一是立柱的牢固性较差的问题；二是缺乏方便作业及检修的的作业平台问题；三是链条润滑的持续性较差的问题；四是平衡重缺乏引导的问题；五是负荷胶带如何导向与防风的问题；六是主动机如何进行位置调节的问题；七是机械整体如何进行水平移动的问题；八是抽油杆夹具与立柱之间垂直距离如何调节的问题；九是如何进行皮带偏移保护、冲程保护及信息远程传输问题。这些技术问题如果不能很好地加以解决，势必影响油气开采机械性能的发挥，进而影响油气开采工作的正常运行。

技术实现思路

1、为有效解决上述技术问题，本发明提供一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其技术方案如下：

2、一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，包括立柱、底座、从动滚动筒、负荷胶带、平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮、支架、动力设备、制动部件及控制系统；立柱左右两根竖直放置作为主体框架；底座固定在水泥基础上；负荷胶带架于立柱顶部的从动滚动筒上，其一端连接抽油杆夹具，另一端连接平衡重及换向框架；链条与用支架固定在立柱上的上链轮、下链轮啮合并通过链节与换向框架连接；安装在底座上的动力设备包括主动机及变速器；制动部件通过制动电路分别连接动力设备及平衡重；控制系统包括电连接的plc、智能触摸屏及传感器。在以上基础上改进如下：立柱为h型钢立柱，h型钢立柱前后用薄板包覆，内部形成空腔结构，h型钢立柱与底座之间安装有斜支撑，h型钢立柱上中下部分别安装上部作业平台、中部作业平台及下部作业平台，各作业平台之间用梯子相通，在梯子一定位置上安装起安全防护作用的笼圈；在换向框架下方安装有润滑部件；平衡重设有引导机构；负荷胶带安装有导向机构及防风机构；主动机底部设有位置调节机构；装置设有水平移动机构；装置设有抽油杆夹具距离调节机构；控制系统还包括远程控制模块，传感器包括安装在从动滚动筒两侧的边缘传感器及安装在平衡重最大行程处的限位传感器。

3、进一步的，所述h型钢立柱空腔结构底部用钢板封住以贮存润滑油，并设有油位观察窗、油位计；平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮及其润滑部件放置于空腔结构中；润滑部件包括提油盒、接油盒、管道、油盒及背板，提油盒携带润滑油并流入接油盒中，再通过管道流入油盒中，油盒底部有孔，润滑油通过这些孔流向下链轮，持续润滑链条，背板挡住多余的润滑油流向包覆的薄板；变速器的端面有油位窗，外壳侧边上中间轴孔与输出轴孔之间铸有油道，主动轴与中间轴之间设有外挂油路。

4、进一步的，所述平衡重的引导机构采用设于平衡重外框上的t字板，t字板与h型钢立柱内部的燕尾槽配合，确保其上下运动时在同一条垂线上；或在平衡重的每一个角加装3个引导滚轮，引导滚轮通过滚轮支架连接在平衡重上，使其在h型钢立柱内上下运动时前后左右导向在在同一条垂线上。

5、进一步的，所述负荷胶带的导向机构包括导向轮、导轨及轴承；防风机构采用防风罩、合页及压紧锁的组合或采用防风挡板。

6、进一步的，所述主动机底部的位置调节机构采用两组垂直的燕尾槽结构，或底部使用燕尾槽结构，上部使用粗管套细管结构，用丝杠调节粗管在细管上的移动，用螺栓固定粗管。

7、进一步的，所述装置的水平移动机构用于带动装置整体在水泥基础上水平移动，其采用液压拖动、丝杠移动或导轨滑动方式；当采用液压拖动方式时，移动机构包括小型液压站及液压缸，液压活塞杆连接底座，缸筒固定于水泥基础上；当采用丝杠移动方式时，移动机构包括微型电机、丝杠、丝母及固定块，丝杠安装在底座上，固定块安装在水泥基础上，丝杠另一端安装套筒，套筒上安装长扳手或插入电机轴，既可手动转动丝杠，也可用电机转动丝杠。

8、进一步的，所述装置的抽油杆夹具距离调节机构采用调距滚动筒，调距滚动筒安装在抽油杆夹具一侧的h型钢立柱上，负荷胶带与调距滚动筒密接，通过改变调距滚动筒的直径，调节负荷胶带与h型钢立柱的垂直距离，从而调节抽油杆夹具与h型钢立柱之间的的垂直距离。

9、进一步的，所述装置再增加一组h型钢立柱，用于将主体框架变成长方体结构，增加结构的稳固性；并且再增加一个从动滚动筒，用于传递提升力。

10、进一步的，所述底座的一端设有链接左右h型钢立柱的铰链结构，用于保证h型钢立柱与底座在0°～90°范围内活动；换向框架安装在平衡重的下部并与平衡重同步运作，换向框架包括外框架、上下轨道、移动架、滚子、中心轴及轴承，移动架可以在平行于上下轨道的方向来回移动；从动滚动筒用于负荷胶带支撑与换向，其包括滚动筒、支撑架、轴承座及轴承，滚动筒上安装转速计，轴承座上安装温度探头；变速器与主动机作为独立构件设置或二者集成为一体式结构，独立构件设置采用联轴器、带与带轮或链与链轮的方式连接，一体式结构使变速器集成在主动机内部；主动机包括防爆型的三相异步电动机及永磁同步电机。

11、进一步的，所述换向框架与平衡重上安装惯性式机械测振仪；负荷胶带还安装有防跑偏位置探头、防坠落位置探头、载荷探头、速度探头及应变片，负荷胶带端部连接的平衡重与换向框架运动的位置设有上下死点，并在换向框架下端加装支撑；控制系统还包括变频器、智能电表及反馈单元，至少有以下一个开环或闭环反馈单元通过单片机接入控制系统：用于变速器的转速计、润滑油位计、润滑油温度计、轴承温度计，用于主动机的温度探头、转速计、电流计、电压计，分别用于平衡重、负荷胶带的定位探头、应变片，用于从动滚动筒的应变片，用于从动滚动筒轴承的温度计，用于润滑油的液位计、温度计、流量计，用于h型钢立柱与底座的倾角传感器；传感器还包括安装在主动机皮带轮旁的速度传感器、安装在装置顶部的位置传感器、安装在装置两侧底部的振动传感器、安装在负荷胶带及光杆连接处的悬绳器上的载荷位移传感器、安装在井口处的温度传感器、安装在井口处的压力传感器、安装在井口处的比重传感器及安装在井口处的流量传感器。

12、与现有技术相比，本发明主要具有以下有益技术效果：

13、1.立柱结构稳固性大为增强，有利于安全生产，有利于延长装置的使用年限。

14、2.作业平台的合理设置方便作业及检修，有利于保障生产运行和提高工作效率。

15、3.润滑结构的合理设置不仅保证了链条良好的持续润滑，而且变速器的润滑功能也更加完善。

16、4.平衡重设置的引导机构使其上下运动时在同一条垂线上，有利于确保平衡重运动的一致性及安全性。

17、5.负荷胶带设置的导向机构与防风机构，在确保负荷胶带运动的一致性及安全性的同时，还有效增强了抗风能力，使其不会由于风大而导致负荷胶带偏离正常的运动轨迹。

18、6.主动机底部的位置调节机构方便将主动机安装到合适的位置，并可根据现场变化情况及时更换安装位置。

19、7.水平移动机构的设置可使装置整体在水泥基础上水平移动，极大地方便装置的安装就位，提高安装效率。

20、8.抽油杆夹具距离调节机构的设置，使抽油杆夹具与立柱之间垂直距离的调节变得简单易行。

21、9.边缘传感器的设置有利于实现负荷胶带偏移保护，限位传感器的设置有利于实现冲程保护，远程控制模块解决信息远程传输问题。

22、10.增加一个从动滚动筒，使提升力的传递更加顺畅及牢靠；其它结构的完善也有利于装置相应性能的发挥。

23、11.设置各种传感器、仪表等信息源，实时掌握装置的运行状态，并进行自动化控制和保护。