一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机的制作方法

1.本实用新型涉及一种齿轮齿条式抽油机，属于无游梁式抽油机，具体涉及一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机。


背景技术：

2.当前，我国油田90％以上的油井通过三抽采油装置将原油从井下举升到地面，其广泛应用的抽油机为游梁式抽油机，其主要优点为结构简单，可靠耐用，制造维修成本低，但随着采油难度的上升，其缺点也越来越明显，其效率低，功耗高，载荷不均匀，不平衡，特别针对于低产油田，已不能满足发展要求。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，能够有效应用于低产油田，提高采油效率；齿轮齿条啮合承载能力大、可靠性好，无需使用减速器，降低了成本，同时简化了结构。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
5.一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，包括安装于底座2上的塔架3，所述塔架3顶部一端设有天轮8，钢丝绳7绕过天轮 8，其一端通过绳杆连接器10与光杆11的一端相连接，钢丝绳 7的另一端与塔架3内的配重往返架4的顶端垂直固定；配重往返架4一侧近天轮8的一端设置有轮毂电机9，轮毂电机9的动力输出端通过皮带18与皮带轮6相连接，皮带轮6通过联轴器 14与齿轮15的轮心相连接，齿轮15与塔架3远离天轮8一端的固定轨道13上设置的齿条16相啮合。
6.所述底座2上且塔架3一侧设置有控制箱1，为装置供电并控制其运行。
7.所述轮毂电机9的动力输出端配置有刹车系统17。
8.所述固定轨道13嵌入配重往返架4远离天轮8一端的凹槽内。
9.所述配重往返架4的凹槽内侧设有与固定轨道13滚动连接的滚轮12。
10.所述配重往返架4另一侧设有配重块5，平衡轮毂电机9与皮带轮6一侧的重量。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
12.1、采用轮毂电机9，可实现正反转，无级变速，可实现低速大扭矩。
13.2、简化结构，无需减速器，降低成本，节能效果好。
14.3、齿轮齿条啮合具有承载能力大、可靠性高、使用寿命长的优点。
15.4、轮毂电机9、皮带轮6、齿轮15、联轴器14、刹车系统 17安装在配重往返架上，成为配重的一部分，减少配重用材，成本低且节能。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图，其中：图1(a)为主视图，图1(b)为侧视图。
17.图2是本实用新型的配重往返架4的俯视图。
18.图3是本实用新型的配重往返架4的侧视图。
19.图4是本实用新型的齿轮齿条啮合示意图。
20.图中：1、控制箱；2、底座、3、塔架、4、配重往返架；5、配重块、6、皮带轮；7、钢丝绳；8、天轮；9、轮毂电机；10、绳杆连接器；11、光杆；12、滚轮；13、轨道；14、联轴器；15、齿轮；16、齿条、17、刹车系统；18、皮带。
具体实施方式
21.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
22.参见图1，一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，包括安装于底座2上的塔架3，所述塔架3顶部一端设有天轮8，钢丝绳 7绕过天轮8，其一端通过绳杆连接器10与光杆11的一端相连接，钢丝绳7的另一端与塔架3内的配重往返架4的顶端垂直固定；配重往返架4一侧近天轮8的一端设置有轮毂电机9，轮毂电机9的动力输出端通过皮带18与皮带轮6相连接，皮带轮6 通过联轴器14与齿轮15的轮心相连接，齿轮15与塔架3远离天轮8一端的固定轨道13上设置的齿条16相啮合。
23.所述底座2上且塔架3一侧设置有控制箱1，为本抽油机供电并控制其运行，所涉及电路连接及电气控制为现有技术。
24.参见图2至图4，所述轮毂电机9动力输出端还配置有刹车系统17。
25.所述固定轨道13嵌入配重往返架4远离天轮8一端的凹槽内。
26.所述配重往返架4的凹槽内侧设有与固定轨道13滚动连接的滚轮12。
27.所述配重往返架4的另一侧设有配重块5，平衡轮毂电机9 与皮带轮6一侧的重量。
28.本实用新型的工作原理为：
29.轮毂电机9正转，驱动齿轮15转动，齿轮15与齿条16啮合，齿条16固定于塔架3上的轨道13上，静止不动，带动配重往返架4从塔架3底部沿齿条16轨道爬升，在此过程中滚轮12 抱于固定轨道两侧起到辅助作用，使配重往返架4平稳、精确爬升，储存能量，钢丝绳7一端固定于配重往返架4，另一端通过天轮8、绳杆连接器10与光杆11相连，光杆11向下运动，悬点由上死点运动到下死点，完成抽油机的下冲程，通过控制箱控制轮毂电机9反转，配重往返架4由塔架3顶部向下运动，释放配重往返架4储存的能量，悬点由下死点运动到上死点，完成抽油机的上冲程，进而完成抽油机的一个周期内的运动；遇到突发情况时，可通过刹车系统17作用于轮毂电机9，实现紧急制动。
30.以上实施例仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关此技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的保护范围应由权利要求限定。


技术特征：
1.一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，包括安装于底座(2)上的塔架(3)，其特征在于：所述塔架(3)顶部一端设有天轮(8)，钢丝绳(7)绕过天轮(8)，其一端通过绳杆连接器(10)与光杆(11)的一端相连接，钢丝绳(7)的另一端与塔架(3)内的配重往返架(4)的顶端垂直固定；配重往返架(4)一侧近天轮(8)的一端设置有轮毂电机(9)，轮毂电机(9)的动力输出端通过皮带(18)与皮带轮(6)相连接，皮带轮(6)通过联轴器(14)与齿轮(15)的轮心相连接，齿轮(15)与塔架(3)远离天轮(8)一端的固定轨道(13)上设置的齿条(16)相啮合。2.根据权利要求1所述一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，其特征在于：所述底座(2)上且塔架(3)一侧设置有控制箱(1)，为装置供电并控制其运行。3.根据权利要求1所述一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，其特征在于：所述轮毂电机(9)的动力输出端还配置有刹车系统(17)。4.根据权利要求1所述一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，其特征在于：所述固定轨道(13)嵌入配重往返架(4)远离天轮(8)一端的凹槽内。5.根据权利要求4所述一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，其特征在于：所述配重往返架(4)的凹槽内侧设有与固定轨道(13)滚动连接的滚轮(12)。6.根据权利要求1所述一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，其特征在于：所述配重往返架(4)另一侧设有配重块(5)，平衡轮毂电机(9)与皮带轮(6)一侧的重量。

技术总结
一种轮毂电机驱动的齿轮齿条抽油机，包括底座上的塔架，塔架顶部一端设有天轮，钢丝绳绕过天轮，其一端通过绳杆连接器与光杆的连接，另一端与塔架内的配重往返架的顶端固定，配重往返架上设置有轮毂电机，轮毂电机动力输出端通过皮带与皮带轮相连接，皮带轮通过联轴器与齿轮的轮心相连接，齿轮与塔架固定轨道上设置的齿条相啮合；轮毂电机正转时，通过皮带轮带动齿轮，使配重往返架从塔架底部沿齿条爬升，滚轮抱于固定轨道，使配重往返架爬升，通过钢丝绳及天轮带动光杆向下运动，悬点由上死点运动到下死点，完成抽油机的下冲程，轮毂电机反转，配重往返架由塔架顶部向下运动，释放配重往返架储存的能量，悬点由下死点运动到上死点，完成抽油机的上冲程；具有结构简单、承载力大、可靠性高、使用寿命长、成本低和节能的优点。点。点。


技术研发人员：李杰 闫文辉 袁亨通
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2021.04.07
技术公布日：2021/11/2