惯性节能动力装置的制作方法
专利名称：惯性节能动力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油采油机械技术领域。
在油田所用的游梁式抽油机上，现有的动力装置是指由电控箱、机座、发动机和输出皮带轮等组成的一个部件整体。然而现有动力装置的发动机在完成一个工作能量循环时间内，它所需驱动的工作阻力矩是不均衡的。为了使之能正常启动和正常工作，设计者往往不得不按工作循环中出现的最大阻力矩来选用发动机，以致“大马拉小车”，严重浪费能源。以游梁式抽油机CYJ10－3－53HB为例，在每分钟抽吸6次、悬点负荷100kN、抽吸液柱质量5000kg、行程3m时，按理论计算只需14.7kw的功率，实际上该机配套的最小电动机却为45kw。为解决这一问题，一是采用电子控制的节能电控箱，按工作阻力矩的变化，实时调整供电电压和相位，以节约能源；另一种是用新机型替代，如专利号为87205435.7的发明。前者，因是电子装置，不直观，对操作人员要求有较高技术水平，而且为克服抽油机工作中的峰值阻力矩，仍然还要选用大容量的或特制的电动机，其电机综合运行效率仍然不高，更有甚者，由于装置元件精巧贵重，常为不法分子累累偷盗，无法正常使用。后者，专利号87205435.7所述之异形游梁式抽油机，虽然取得了明显节能效果，但是整机增重很大(以CYJ10型为例，新机为旧机重量的1.26倍，净增重5t)，且该专利不能对油田现已大量应用的常规游梁式抽油机直接进行简单的改造，只有将旧型机整体更换为新型机才能实现节能；另外，在每个能量循环中，此新型机仍存在不均衡阻力矩，这样，在全局上实施该专利还是不经济的。
本实用新型的任务是提供一种用于油田游梁式抽油机的节能装置，它由若干简单的机械零部件组成，能利用惯性蓄能自动平衡抽油机在一个工作循环中的不均衡功耗，从而可以直接用较小容量的发动机取代旧抽油机的大发动机或设计耗能小的新抽油机，实现节能。
为解决上述任务，本实用新型采用的解决方案是在抽油机现有动力装置的发动机和输出皮带轮之间，加装有一个部件，该部件由飞轮、轴、轴承、离心离合器及若干定位紧固件组成，靠轴支承在轴承上的飞轮与输出皮带轮相联，并通过离心离合器又与发动机相联。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的第一实施例的机构原理图；图2是本实用新型的第二实施例的机构原理图；图3是本实用新型的第三实施例的机构原理图；图4是本实用新型的第四实施例的主视图；图5是图4中A－A局部剖面的左视图。
在
图1、2、3中，由飞轮1，轴2，轴承3，离心离合器4组成的部件，安装在机座6上，它的右端与发动机5相联，左端与动力输出皮带轮7相联。
在图4中，由飞轮1(同时也是离心离合器的输出端外壳)，轴2(同时也是离心离合器的输入端中心盘)，轴承3，及由它们与离心摩擦元件－－钢珠4合成的离心离合器组成的部件，它的一端与发动机5相联，另一端与输出皮带轮7相联，并作为一整体安装在机座6上。
在图5中，轴(中心盘)2上凸起的2’为叶片，它均匀分布在轴的外圆周上，把钢珠4沿圆周均匀地分割在若干小室内。
本实用新型由于离心离合器具有空载启动的特点，发动机极易启动，当发动机达到一定转速后，离合器的摩擦力矩等于负载的阻力矩时，飞轮亦被启动，又由于选择的发动机功率不小于抽油机的平均消耗功率，经过一段过渡时间，飞轮即随着发动机达到定速。在抽油机进入正常工作后，当发动机驱动功超过工作阻力功时，该装置就把这多余的能量蓄存起来，使飞轮与发动机趋向同步，加快转动，增大动能。相反，当工作阻力功超过驱动功时，飞轮转速降低(与发动机形成滑差)，将动能转化为驱动功，并与发动机输出功叠加，在皮带轮上输出，使驱动力矩倍增，实现“以丰补欠”。显然，只要发动机的额定功率等于或略大于抽油机的平均消耗功率，且飞轮的质量设计得足够大时，那么抽油机就会平稳的工作下去。
本实用新型具有以下优点结构简单轻巧(例如，用于前述的CYJ10－3－53HB游梁抽油机的本实用新型，其新增质量不足500kg)，直观可靠；又由于有了它，发动机具有空载启动特性，使启动变得简便、控制容易；对常规游梁式抽油机，只要更换电动机，并加装本实用新型，即可达到异形游梁式抽油机的同样节电效果，节电量将不低于15％，(本实用新型样机，经试验台试验，对CYJY14－4.8－73HB抽油机，在满载下，用17kw的电动机，仍能顺利启动，正常工作，而原配套电动机却为55kw)，且大大改善抽油机整体的工作特性；还有，使用本实用新型无论是对软特性还是硬特性的电动机，在飞轮转速下降时，输出力矩就会自动增大(例如上例，就可增大输出力矩1倍多)，而对电动机却无甚影响，电机综合运行效果仍能保持较高水平；但是，如果直接用一般普通的飞轮，对硬特性的电动机，此时就会无法工作，甚至损毁电动机。另外，当工作负荷超载时，本实用新型还可以对发动机起到安全保护作用。
权利要求1.一种惯性节能动力装置，它由电控箱、机座、发动机和输出皮带轮等组成，其特征在于在发动机和输出皮带轮之间，加装有一个部件，该部件由飞轮、轴、轴承、离心离合器及若干定位紧固件组成，靠轴支承在轴承上的飞轮与输出皮带轮相联，并通过离心离合器又与发动机相联。
2.根据权利要求1所述的惯性节能动力装置，其特征在于飞轮可以是独立零件，也可以是该装置内与轴，或与离心离合器，或与皮带轮等其它转动件一体的，具有足够转动惯量的延伸变形的轴，或离心离合器，或皮带轮等。
专利摘要本实用新型属于石油采油机械技术领域，其主要特点是在发动机和输出皮带轮之间，还加装有一个部件，它带有飞轮和离心离合器，可以与发动机同步或自行差动回转。在工作机一个能量循环的时间内，如果工作阻力矩是不均衡的，本装置能利用惯性自动吞吐能量、平衡输出，使设计选择的发动机功率，不必大于峰值负荷，只需略大于工作机在这能量循环周期内的平均消耗功率就可以了，因此能够实现节能。
文档编号F04B47/02GK2175838SQ9324323
公开日1994年8月31日 申请日期1993年10月29日 优先权日1993年10月29日
发明者萧南平 申请人:萧南平
技术领域：
本实用新型属于石油采油机械技术领域。
在油田所用的游梁式抽油机上，现有的动力装置是指由电控箱、机座、发动机和输出皮带轮等组成的一个部件整体。然而现有动力装置的发动机在完成一个工作能量循环时间内，它所需驱动的工作阻力矩是不均衡的。为了使之能正常启动和正常工作，设计者往往不得不按工作循环中出现的最大阻力矩来选用发动机，以致“大马拉小车”，严重浪费能源。以游梁式抽油机CYJ10－3－53HB为例，在每分钟抽吸6次、悬点负荷100kN、抽吸液柱质量5000kg、行程3m时，按理论计算只需14.7kw的功率，实际上该机配套的最小电动机却为45kw。为解决这一问题，一是采用电子控制的节能电控箱，按工作阻力矩的变化，实时调整供电电压和相位，以节约能源；另一种是用新机型替代，如专利号为87205435.7的发明。前者，因是电子装置，不直观，对操作人员要求有较高技术水平，而且为克服抽油机工作中的峰值阻力矩，仍然还要选用大容量的或特制的电动机，其电机综合运行效率仍然不高，更有甚者，由于装置元件精巧贵重，常为不法分子累累偷盗，无法正常使用。后者，专利号87205435.7所述之异形游梁式抽油机，虽然取得了明显节能效果，但是整机增重很大(以CYJ10型为例，新机为旧机重量的1.26倍，净增重5t)，且该专利不能对油田现已大量应用的常规游梁式抽油机直接进行简单的改造，只有将旧型机整体更换为新型机才能实现节能；另外，在每个能量循环中，此新型机仍存在不均衡阻力矩，这样，在全局上实施该专利还是不经济的。
本实用新型的任务是提供一种用于油田游梁式抽油机的节能装置，它由若干简单的机械零部件组成，能利用惯性蓄能自动平衡抽油机在一个工作循环中的不均衡功耗，从而可以直接用较小容量的发动机取代旧抽油机的大发动机或设计耗能小的新抽油机，实现节能。
为解决上述任务，本实用新型采用的解决方案是在抽油机现有动力装置的发动机和输出皮带轮之间，加装有一个部件，该部件由飞轮、轴、轴承、离心离合器及若干定位紧固件组成，靠轴支承在轴承上的飞轮与输出皮带轮相联，并通过离心离合器又与发动机相联。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型的第一实施例的机构原理图；图2是本实用新型的第二实施例的机构原理图；图3是本实用新型的第三实施例的机构原理图；图4是本实用新型的第四实施例的主视图；图5是图4中A－A局部剖面的左视图。
在
图1、2、3中，由飞轮1，轴2，轴承3，离心离合器4组成的部件，安装在机座6上，它的右端与发动机5相联，左端与动力输出皮带轮7相联。
在图4中，由飞轮1(同时也是离心离合器的输出端外壳)，轴2(同时也是离心离合器的输入端中心盘)，轴承3，及由它们与离心摩擦元件－－钢珠4合成的离心离合器组成的部件，它的一端与发动机5相联，另一端与输出皮带轮7相联，并作为一整体安装在机座6上。
在图5中，轴(中心盘)2上凸起的2’为叶片，它均匀分布在轴的外圆周上，把钢珠4沿圆周均匀地分割在若干小室内。
本实用新型由于离心离合器具有空载启动的特点，发动机极易启动，当发动机达到一定转速后，离合器的摩擦力矩等于负载的阻力矩时，飞轮亦被启动，又由于选择的发动机功率不小于抽油机的平均消耗功率，经过一段过渡时间，飞轮即随着发动机达到定速。在抽油机进入正常工作后，当发动机驱动功超过工作阻力功时，该装置就把这多余的能量蓄存起来，使飞轮与发动机趋向同步，加快转动，增大动能。相反，当工作阻力功超过驱动功时，飞轮转速降低(与发动机形成滑差)，将动能转化为驱动功，并与发动机输出功叠加，在皮带轮上输出，使驱动力矩倍增，实现“以丰补欠”。显然，只要发动机的额定功率等于或略大于抽油机的平均消耗功率，且飞轮的质量设计得足够大时，那么抽油机就会平稳的工作下去。
本实用新型具有以下优点结构简单轻巧(例如，用于前述的CYJ10－3－53HB游梁抽油机的本实用新型，其新增质量不足500kg)，直观可靠；又由于有了它，发动机具有空载启动特性，使启动变得简便、控制容易；对常规游梁式抽油机，只要更换电动机，并加装本实用新型，即可达到异形游梁式抽油机的同样节电效果，节电量将不低于15％，(本实用新型样机，经试验台试验，对CYJY14－4.8－73HB抽油机，在满载下，用17kw的电动机，仍能顺利启动，正常工作，而原配套电动机却为55kw)，且大大改善抽油机整体的工作特性；还有，使用本实用新型无论是对软特性还是硬特性的电动机，在飞轮转速下降时，输出力矩就会自动增大(例如上例，就可增大输出力矩1倍多)，而对电动机却无甚影响，电机综合运行效果仍能保持较高水平；但是，如果直接用一般普通的飞轮，对硬特性的电动机，此时就会无法工作，甚至损毁电动机。另外，当工作负荷超载时，本实用新型还可以对发动机起到安全保护作用。
权利要求1.一种惯性节能动力装置，它由电控箱、机座、发动机和输出皮带轮等组成，其特征在于在发动机和输出皮带轮之间，加装有一个部件，该部件由飞轮、轴、轴承、离心离合器及若干定位紧固件组成，靠轴支承在轴承上的飞轮与输出皮带轮相联，并通过离心离合器又与发动机相联。
2.根据权利要求1所述的惯性节能动力装置，其特征在于飞轮可以是独立零件，也可以是该装置内与轴，或与离心离合器，或与皮带轮等其它转动件一体的，具有足够转动惯量的延伸变形的轴，或离心离合器，或皮带轮等。
专利摘要本实用新型属于石油采油机械技术领域，其主要特点是在发动机和输出皮带轮之间，还加装有一个部件，它带有飞轮和离心离合器，可以与发动机同步或自行差动回转。在工作机一个能量循环的时间内，如果工作阻力矩是不均衡的，本装置能利用惯性自动吞吐能量、平衡输出，使设计选择的发动机功率，不必大于峰值负荷，只需略大于工作机在这能量循环周期内的平均消耗功率就可以了，因此能够实现节能。
文档编号F04B47/02GK2175838SQ9324323
公开日1994年8月31日 申请日期1993年10月29日 优先权日1993年10月29日
发明者萧南平 申请人:萧南平
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