节能型无换向免润滑链条式抽油机*
2014-03-21刘凤珠
刘凤珠 赵 宇
长春汽车工业高等专科学校
节能型无换向免润滑链条式抽油机*
刘凤珠 赵 宇
长春汽车工业高等专科学校
节能型无换向免润滑链条式抽油机采用独特的后置链条专利技术，使各机构之间更容易优化配置；链条单向无换向运行消除了换向冲击并降低了能耗，提高了设备使用寿命；精准的配重平衡机构既提高了抽油机的节能比又获得了大冲程；结构简单，用材较少，维护保养方便，年维修费用低；装机容量小，泵的充满系数高，提升了系统的泵油效率。
抽油机；节能；无换向；免润滑；冲程
随着油田的深入开发，抽油机的投入量也越来越大。传统游梁式抽油机平衡效果差，曲柄净扭矩脉动大，存在负扭矩、工作效率低（16%～23%）和能耗大等缺点，已不能满足生产要求。最近研发的一款节能型无换向免润滑链条式抽油机解决了上述问题。
1 抽油机结构及工作原理
1.1 结构
节能型无换向免润滑链条式抽油机结构如图1所示。机架1上固定安装有电机2和减速机6；电机2上的皮带轮3通过皮带4与减速机6输入端的皮带轮5连接；减速机6为双输出端减速机，其两侧安装有尺寸、参数都完全相同的减速机链轮7。机架1后面有四个相同的立柱10，其底部有两个传动链轮9、两个主动链轮18，传动链轮9与主动链轮18同轴，减速机链轮7通过传动链条8与传动链轮9连接。从动链轮平台16环套在机架后端立柱10上，并可以延着机架后端立柱10上下移动；两个从动链轮12同轴并轴连接在从动链轮平台16上。立柱10的两侧在高度方向上每隔一定距离均匀设有两个对称高度的可拆横梁13，螺纹顶杆15通过螺母连接在从动链轮平台16上，其下端顶在调整垫块14上，调整垫块14置于横梁13上来支撑限位。从动链轮平台16高度位置可调整，小尺寸通过转动螺纹顶杆15调整（主要用于链条的张紧），大尺寸通过增减调整垫块14厚度同时增减链条节数来调整。立柱10底部的两个主动链轮18通过两条提升链条11与从动链轮平台16上的两个从动链轮12连接。同步轴19位于两根提升链条11上，作为两根提升链条的一个公共销轴可以与链条同步上下往复运动；同步轴19中间与下端钢丝绳21和上端钢丝绳23铰接在一起；下端钢丝绳21绕机架1底端的两个下滑轮20铰接在配重箱22底端，上端钢丝绳23绕机架后端立柱10顶端的上滑轮24铰接在配重箱22顶端；配重箱22上端铰接泵杆钢丝绳25，泵杆钢丝绳25绕泵杆滑轮26与泵杆27连接。
图1 节能型无换向免润滑链条式抽油机结构
1.2 工作原理
从图1中可以看出：电机定向转动输出扭矩并带动减速机工作，减速机在实现减速的同时，其输出轴将动力通过两级链条传动，使提升链条往复回转带动同步轴上下往复运动；同步轴通过钢丝绳和滑轮带动配重箱同步上下运动，同时通过另一根钢丝绳和滑轮与抽油机杆上端链接，使之同步上下运动实现抽油。其工作特点如下：
（1）两个减速机链轮7的动力通过链条8传递给两个传动链轮9，因为两个传动链轮9与两个主动链轮18共轴，因而实现提升链条的整周回转进而使同步轴上下往复运动。
（2）由于配重双向牵引使得配重运行更平稳，平衡更精确。
（3）通过对从动链轮平台16的高度调整来调整抽油机的冲程。当抽油机安装在冲程要求不同的油井时，通过增加或减少提升链条11的链节来调整垫块14的厚度（该厚度应该是链条节距的整倍数），以改变主动链轮18和从动链轮12的中心距，实现链条式抽油机各种冲程的调整。
（4）主动链轮18和从动链轮12中心距加上主动链轮和从动链轮的半径就是链条式抽油机的冲程。
（5）链条式抽油机的冲程调整好后，紧固螺栓17，将从动链轮平台16锁定。
2 特点与创新
（1）显著的节能效果。采用独特的后置链条专利技术，使各机构之间更容易优化配置，链条单向无换向运行消除了换向冲击并降低了能耗，提高了设备使用寿命。
（2）精准的配重平衡机构。链条后置、平衡重与同步轴通过绳索跨滑轮组双向连接，使抽油机工作载荷被差重代替，既提高了抽油机的节能效果又获得了大冲程。
（3）采用免润滑（或称自润滑）轴承材料和轴承密封系统。该新型专利技术既保证了链条在工作时的良好性能，大大降低了链条磨损，又提高了传动效率。
（4）结构简单，用材较少，维护保养方便，年维修费用低。
（5）装机容量小，泵的充满系数高，提升了系统的泵油效率。
（6）实现了冲程的无级可调以及链条在使用过程中磨损、拉长时的调整和补偿。
3 结语
节能型无换向免润滑链条式抽油机结构合理，高效节能，可靠性高；链条无换向延长了设备的使用寿命，免润滑使维护更方便；冲程长且无级可调，惯性载荷小；低冲次、大排量可满足深井、长冲程、大载荷的要求。本机是一款性能先进，很有推广价值的采油装备。
（栏目主持 樊韶华）
10.3969/j.issn.1006-6896.2014.8.085
基金论文：长春市科技局重点立项扶持项目（12ZC21）。
