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塔架式组合传动数控抽油机

阅读：15发布：2021-02-27

IPRDB可以提供塔架式组合传动数控抽油机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明塔架式组合传动数控抽油机涉及一种石油开采机械设备。其目的是为了提供一种传动装置在平台上更加平衡对称、彻底解决了齿轮箱密封的难题、使链条寿命更长、噪音更小、性能更稳定、便于移位修井的塔架式抽油机。本发明包括主塔架、动力系统、传动系统、控制系统、平衡配重箱、配重牵引绳、绳轮、驱动绳和悬绳器，传动系统包括小齿轮、大齿轮、第一传动轴、小链轮、大链轮和第二传动轴，小齿轮固定安装在动力系统的输出轴上，第一传动轴通过轴座安装在操作平台上，大齿轮和小链轮分别固定安装在第一传动轴的两端，大链轮与绳轮相对固定安装在第二传动轴上，小链轮与大链轮通过链条传动连接，第二传动轴通过绳轮支撑装置固定在操作平台一侧。，下面是塔架式组合传动数控抽油机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种塔架式组合传动数控抽油机，包括主塔架、动力系统、传动系统、控制系统、平衡配重箱、配重牵引绳、绳轮、驱动绳和悬绳器，所述动力系统、传动系统、控制系统和绳轮安装在主塔架顶部的操作平台上，所述控制系统与动力系统连接，控制系统控制动力系统的换向位置和转速，所述动力系统通过传动系统与绳轮传动连接，其特征在于：所述传动系统包括小齿轮、大齿轮、第一传动轴、小链轮、大链轮和第二传动轴，所述小齿轮固定安装在动力系统的输出轴上，所述第一传动轴通过轴座安装在操作平台上，所述大齿轮和小链轮分别固定安装在第一传动轴的两端，所述大齿轮和小齿轮相啮合，所述大链轮与绳轮相对固定安装在第二传动轴上，所述小链轮与大链轮通过链条传动连接，所述第二传动轴通过绳轮支撑装置固定在操作平台一侧，所述绳轮上开有若干固定孔，所述配重牵引绳的一端固定在其中一组固定孔上，所述驱动绳的一端固定在另一组固定孔上，所述配重牵引绳和驱动绳反方向缠绕在绳轮上，所述配重牵引绳的自由端通过悬绳器A连接平衡配重箱，所述驱动绳的自由端通过悬绳器B连接抽油杆，所述小齿轮与大齿轮外装有齿轮罩，所述齿轮罩包括上箱体、下箱体和密封套，所述下箱体固定连接在操作平台上，所述上箱体固定安装在下箱体上部，上箱体的下结合部设有插槽，下箱体的上结合部插入所述插槽当中，所述上、下箱体与大、小齿轮相对应的后部开设有适于容纳第一传动轴和动力输出轴的轴孔，所述密封套的前端外壁上固定设置有安装环，所述安装环通过螺栓与上、下箱体的后部固定连接，安装环与上、下箱体之间还设有密封圈，所述两个密封套的前端部分分别穿过两个轴孔伸入上、下箱体内，每个密封套的后端固定设置有连接法兰，所述两个连接法兰通过螺栓分别与轴座和动力系统外壳固定连接，每个连接法兰的后端面上还设有环形凸台，所述两个环形凸台分别伸入轴座和动力系统外壳内，所述上箱体顶部设有注油孔，所述下箱体底部设有放油孔。

2.根据权利要求1所述的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述绳轮沿轴向分为前、后两半部分，所述大链轮固定安装在前、后两半部分之间，所述绳轮通过轴承安装在第二传动轴上，所述第二传动轴的两端通过滑动轴座安装在绳轮支撑装置上端，所述滑动轴座可沿着绳轮支撑装置上端面滑动，通过其上的定位螺栓定位，所述绳轮轮缘伸出操作平台，且其最外端边缘在水平方向上与主塔架的最短距离为M，M不小于700mm。

3.根据权利要求2所述的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述大链轮的直径小于绳轮直径。

4.根据权利要求3所述的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述绳轮的直径D与驱动绳的直径d的比值大于70。

5.根据权利要求1所述的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述绳轮和大链轮固定安装在轴套上，所述轴套通过轴承安装在第二传动轴上，所述第二传动轴的两端通过固定轴座安装在绳轮支撑装置上端，所述操作平台上还装有导向轮机构，所述导向轮机构包括导向轮支架、导向轮夹具和导向轮，所述导向轮支架通过调节螺栓固定安装在操作平台上，所述导向轮夹具通过一个转动销轴和若干可拆卸螺栓安装在导向轮支架上，导向轮夹具上装有导向轮，所述导向轮最外端边缘在水平方向上与绳轮最外端边缘的最短距离为N，N不小于700mm，所述驱动绳位于绳轮与导向轮之间的部分与垂直方向的夹角为α，α不小于45度。

6.根据权利要求5所述的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述绳轮的直径D’与驱动绳的直径d’的比值大于70。

7.根据权利要求1至6所述之一的塔架式组合传动数控抽油机，其特征在于：所述主塔架的一侧还设有副塔架，所述副塔架与主塔架之间通过螺栓固定连接，所述操作平台设置在副塔架的顶部。

说明书全文

塔架式组合传动数控抽油机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油开采机械设备，特别是涉及一种塔架式抽油机。

背景技术

[0002] 目前，在石油开采领域，塔架式抽油机由于其结构简单、成本低廉、能耗小等优点正在逐步取代游梁式抽油机，例如申请号为200810238864.1的中国发明专利申请公开了一种塔架式组合传动抽油机，该抽油机的传动系统通过皮带、链条或皮带和链条的组合将动力经过第一级减速传递给第一传动轴，然后再通过一对齿轮经过第二级减速带动绳轮，从而带动复绕固定在绳轮上的驱动绳和配重牵引绳，使抽油杆和平衡配重箱上下运动完成采油工作；采用链条或者皮带和链条的组合进行第一级减速传动的优点在于减少动力损失，在大负载的情况下保持较高的工作效率，在环境敏感区域使用时可以减少噪音。然而该抽油机由于其结构也存在几个问题，一、在第二级减速中的一对齿轮外设置的齿轮箱，由于大齿轮固定安装在旋转的轴套上，小齿轮固定在旋转的第一传动轴上，因此对齿轮箱的密封造成了很大的难度，润滑液极易从齿轮与齿轮箱、轴套与齿轮箱之间的缝隙处渗出；二、动力输出部分与负载部分只能分置于操作平台的两侧，使操作平台不平稳，在运行中极易造成振动和晃动，影响设备的使用寿命；三、当需要调整绳轮位置时，必须要同时移动第一传动轴和第二传动轴，移动较麻烦，影响生产效率。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种传动装置在平台上更加平衡对称、彻底解决了齿轮箱密封的难题、使链条寿命更长、噪音更小、性能更稳定、便于移位修井的塔架式组合传动数控抽油机。

[0004] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，包括主塔架、动力系统、传动系统、控制系统、平衡配重箱、配重牵引绳、绳轮、驱动绳和悬绳器，所述动力系统、传动系统、控制系统和绳轮安装在主塔架顶部的操作平台上，所述控制系统与动力系统连接，控制系统控制动力系统的换向位置和转速，所述动力系统通过传动系统与绳轮传动连接，其中所述传动系统包括小齿轮、大齿轮、第一传动轴、小链轮、大链轮和第二传动轴，所述小齿轮固定安装在动力系统的输出轴上，所述第一传动轴通过轴座安装在操作平台上，所述大齿轮和小链轮分别固定安装在第一传动轴的两端，所述大齿轮和小齿轮相啮合，所述大链轮与绳轮相对固定安装在第二传动轴上，所述小链轮与大链轮通过链条传动连接，所述第二传动轴通过绳轮支撑装置固定在操作平台一侧，所述绳轮上开有若干固定孔，所述配重牵引绳的一端固定在其中一组固定孔上，所述驱动绳的一端固定在另一组固定孔上，所述配重牵引绳和驱动绳反方向缠绕在绳轮上，所述配重牵引绳的自由端通过悬绳器A连接平衡配重箱，所述驱动绳的自由端通过悬绳器B连接抽油杆，

[0005] 所述小齿轮与大齿轮外装有齿轮罩，所述齿轮罩包括上箱体、下箱体和密封套，所述下箱体固定连接在操作平台上，所述上箱体固定安装在下箱体上部，上箱体的下结合部设有插槽，下箱体的上结合部插入所述插槽当中，所述上、下箱体与大、小齿轮相对应的后部开设有适于容纳第一传动轴和动力输出轴的轴孔，所述密封套的前端外壁上固定设置有安装环，所述安装环通过螺栓与上、下箱体的后部固定连接，安装环与上、下箱体之间还设有密封圈，所述两个密封套的前端部分分别穿过两个轴孔伸入上、下箱体内，每个密封套的后端固定设置有连接法兰，所述两个连接法兰通过螺栓分别与轴座和动力系统外壳固定连接，每个连接法兰的后端面上还设有环形凸台，所述两个环形凸台分别伸入轴座和动力系统外壳内，所述上箱体顶部设有注油孔，所述下箱体底部设有放油孔。

[0006] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述绳轮沿轴向分为前、后两半部分，所述大链轮固定安装在前、后两半部分之间，所述绳轮通过轴承安装在第二传动轴上，所述第二传动轴的两端通过滑动轴座安装在绳轮支撑装置上端，所述滑动轴座可沿着绳轮支撑装置上端面滑动，通过其上的定位螺栓定位，所述绳轮轮缘伸出操作平台，且其最外端边缘在水平方向上与主塔架的最短距离为M，M不小于700mm。

[0007] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述大链轮的直径小于绳轮直径。

[0008] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述绳轮的直径D与驱动绳的直径d的比值大于70。

[0009] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述绳轮和大链轮固定安装在轴套上，所述轴套通过轴承安装在第二传动轴上，所述第二传动轴的两端通过固定轴座安装在绳轮支撑装置上端，所述操作平台上还装有导向轮机构，所述导向轮机构包括导向轮支架、导向轮夹具和导向轮，所述导向轮支架通过调节螺栓固定安装在操作平台上，所述导向轮夹具通过一个转动销轴和若干可拆卸螺栓安装在导向轮支架上，导向轮夹具上装有导向轮，所述导向轮最外端边缘在水平方向上与绳轮最外端边缘的最短距离为N，N不小于700mm，所述驱动绳位于绳轮与导向轮之间的部分与垂直方向的夹角为α，α不小于45度。

[0010] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述绳轮的直径D’与驱动绳的直径d’的比值大于70。

[0011] 本发明塔架式组合传动数控抽油机，其中所述主塔架的一侧还设有副塔架，所述副塔架与主塔架之间通过螺栓固定连接，所述操作平台设置在副塔架的顶部。

[0012] 本发明塔架式组合传动数控抽油机与现有技术不同之处在于本发明塔架式组合传动数控抽油机采用一对齿轮作为第一级减速将动力传送至第一传动轴，然后再通过一对链轮作为第二级减速将动力传动至绳轮上，从而带动复绕固定在绳轮上的驱动绳和配重牵引绳，使抽油杆和平衡配重箱上下运动完成采油工作；由齿轮作为第一级减速传动机构使齿轮罩可以与轴座、动力系统外壳等固定件连接在一起，密封问题更容易处理；本发明这种传动方式使动力输出部分和负载部分更容易集中在操作平台中心，使操作平台更稳定，不易产生振动和晃动；当需要调整绳轮位置时，只需要放松链条移动第二传动轴即可，无需整体移动传动系统。

[0013] 本发明塔架式组合传动数控抽油机中绳轮分为前、后两半部分，方便将大链轮固定安装在绳轮上，即使大链轮的直径小于绳轮直径；绳轮的最外端边缘在水平方向上与主塔架的最短距离不小于700mm，保证了主塔架与井口间的距离不小于700mm，满足了修井设备使用的安全距离，同时增大了绳轮直径，使钢丝绳弯曲直径与钢丝绳直径的比值大于70，从而提高了钢丝绳的使用寿命。

[0014] 本发明塔架式组合传动数控抽油机中安装的可摆动的导向轮机构，在缩小绳轮直径以节约成本的前提下，使导向轮最外端边缘在水平方向上与绳轮最外端边缘的最短距离不小于700mm，同样达到修井设备使用的安全距离，驱动绳位于绳轮与导向轮之间的部分与垂直方向的夹角为小于45度也是为了降低钢丝绳的弯曲疲劳损失，提高钢丝绳的使用寿命。

[0015] 下面结合附图对本发明的塔架式组合传动数控抽油机作进一步说明。

附图说明

[0016] 图1为本发明塔架式组合传动数控抽油机的第一种实施方式的主视图；

[0017] 图2为本发明塔架式组合传动数控抽油机的第一种实施方式的俯视图；

[0018] 图3a为本发明塔架式组合传动数控抽油机中齿轮箱的主视图；

[0019] 图3b为图3a中A-A方向剖视图；

[0020] 图3c为图3a中B-B方向剖视图；

[0021] 图4a为本发明塔架式组合传动数控抽油机中齿轮箱的装配示意图；

[0022] 图4b为图4a中C处的局部放大图；

[0023] 图5为本发明塔架式组合传动数控抽油机的第二种实施方式的主视图(操作平台以上部分)；

[0024] 图6为本发明塔架式组合传动数控抽油机的第二种实施方式的俯视图。

具体实施方式

[0025] 如图1和图2所示，本发明塔架式组合传动数控抽油机的第一种实施方式包括主塔架1、副塔架2、动力系统3、传动系统、控制系统、平衡配重箱4、配重牵引绳5、绳轮6、驱动绳7和悬绳器，动力系统3、传动系统、控制系统和绳轮6安装在主塔架1和副塔架2顶部的操作平台8上，主塔架1和副塔架2之间通过螺栓固定连接在一起，控制系统与动力系统3连接，控制系统控制动力系统3的换向位置和转速，传动系统包括小齿轮9、大齿轮10、第一传动轴11、小链轮12、大链轮13和第二传动轴14，小齿轮9固定安装在动力系统3的输出轴上，第一传动轴11通过轴座15安装在操作平台8上，大齿轮10和小链轮12分别固定安装在第一传动轴11的两端，大齿轮10和小齿轮9相啮合，绳轮6沿轴向分为前、后两半部分61、62，大链轮13通过螺栓固定安装在前、后两半部分61、62之间，小链轮12与大链轮13通过链条16传动连接，绳轮6通过轴承安装在第二传动轴14上，第二传动轴14的两端通过滑动轴座17安装在绳轮支撑装置18上端，滑动轴座17可沿着绳轮支撑装置18上端面滑动，通过其上的定位螺栓定位，绳轮6上开有若干固定孔，配重牵引绳5的一端固定在其中一组固定孔上，驱动绳7的一端固定在另一组固定孔上，配重牵引绳5和驱动绳7反方向缠绕在绳轮6上，配重牵引绳5的自由端通过悬绳器A连接平衡配重箱4，驱动绳7的自由端通过悬绳器B连接抽油杆19，绳轮6轮缘伸出操作平台8，且其最外端边缘在水平方向上与主塔架1的最短距离为M，M为725mm，其中绳轮6的直径D为2m，驱动绳的直径d为
24mm，D/d等于83.3。

[0026] 如图3a、图3b和图3c所示，大、小齿轮10、9外部装有齿轮罩20，齿轮罩20包括上箱体21、下箱体22和密封套24，下箱体22固定连接在操作平台8上，上箱体21固定安装在下箱体22上部，上箱体21的下结合部设有插槽25，下箱体22的上结合部插入插槽25当中，上、下箱体22与大、小齿轮10、9相对应的后部开设有适于容纳第一传动轴11和动力输出轴的轴孔26，密封套24的前端外壁上固定设置有，结合图4a和图4b所示，安装环27通过螺栓与上、下箱体22的后部固定连接，安装环27与上、下箱体21、22之间还设有密封圈28，两个密封套24的前端部分分别穿过两个轴孔26伸入上、下箱体21、22内，每个密封套24的后端固定设置有连接法兰29，两个连接法兰29通过螺栓分别与轴座15和动力系统外壳30固定连接，每个连接法兰29的后端面上还设有环形凸台31，两个环形凸台31分别伸入轴座15和动力系统外壳30内，上箱体21顶部设有注油孔32，下箱体22底部设有放油孔33。

[0027] 如图5和图6所示，本发明塔架式组合传动数控抽油机的第二种实施方式与第一种实施方式的区别在于绳轮206和大链轮213固定安装在轴套217上，轴套217通过轴承安装在第二传动轴214上，第二传动轴214的两端通过固定轴座215安装在绳轮支撑装置218上端，操作平台208的上还装有导向轮机构，导向轮机构包括导向轮支架209、导向轮夹具210和导向轮211，导向轮支架209通过调节螺栓固定安装在操作平台8上，导向轮夹具210通过一个转动销轴212和若干可拆卸螺栓216安装在导向轮支架209上，导向轮夹具210上装有导向轮211，导向轮211最外端边缘在水平方向上与主塔架的最短距离为1300mm，绳轮206最外端边缘在水平方向上与主塔架的最短距离为500mm，导向轮211最外端边缘在水平方向上与绳轮206最外端边缘的最短距离为N，N为800mm，驱动绳207位于绳轮206与导向轮211之间的部分与垂直方向的夹角为α，α为45度，其中绳轮直径D’为1.6m，驱动绳的直径d’为20mm，D’/d’等于80。

[0028] 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
塔架元件-专利编号CN101970776B	2020-05-12	1009
塔架分段-专利编号CN106414998A	2020-05-13	668
塔架-专利编号CN1261419A	2020-05-11	233
塔架分段-专利编号CN106460798A	2020-05-13	883
车桥塔架-专利编号CN101563245B	2020-05-12	881
塔架元件-专利编号CN101970776A	2020-05-12	578
塔架分段-专利编号CN106414998B	2020-05-13	207
塔架-专利编号CN102535930A	2020-05-11	217
塔架-专利编号CN107217993B	2020-05-11	250
塔架-专利编号CN107217993A	2020-05-11	350

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