技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种油田抽采设备, 尤其涉及一种数字化智能皮带抽油机。
背景技术
[0002] 100多年来, 油田抽油机主要是游梁式抽油机, 该型抽油机具有运行平稳,皮实可靠的特点, 但也存在着体积庞大,冲程短, 冲次高, 效率低, 耗能高的缺点。随着油田开采的年代久远, 地下
原油越来越少, 开采的油层越来越深, 这种游梁式抽油机使用的局限性越来越突出, 于是近二十年来, 科研人员又研制了各式各样的无游梁式抽油机, 这种抽油机具有长冲程, 低冲次等特点, 适用于供液不足, 大
泵提液, 小泵深抽等场合, 无游梁式抽油机虽然品种繁多, 各有特色, 但仍要数美国Longview
发明的宽带抽油机(
专利号4916959) 推广数量最多, 几乎成为无游梁式抽油机市场的50%以上,该机具有长冲程，低冲次, 运行平稳, 可靠性较高等特点, 但也存在以下问题: 一是牵引皮带遇
风振颤飘移; 二是皮带与
机架距离太近修井困难, 致使井口作业需整机后移作业, 耗时费
力; 三是噪音大, 源于12只扶正轮与机架的
滚动摩擦; 四是调节链条张紧力需停车，过一段时间就要调整一次; 五是存在安全隐患，
配重在机架内仅靠
刹车制动，没有保险措施，一旦刹车失灵，极有可能对人员和设备造成伤害; 六是风沙雨
水易侵入
机体内污染
润滑油; 七是
防盗功能缺失, 机体内配重
钢板及润滑油易被不法分子偷盗; 八是
电动机功率配备与游梁式抽油机相同功率, 功率裕度大, 造成大
马拉小车。
发明内容
[0003] 为了克服现有宽带抽油机的上述不足, 本发明提供一种数字化智能皮带抽油机, 该抽油机不仅能够满足油田一般工况下的常规抽油, 而且能够适应供液不足, 大泵提液, 小泵深抽, 稠油抽采 , 机械效率高, 噪音低 , 不用移机, 操作简便，智能控制，安全可靠, 节能环保。
[0004] 本实用新型解决技术问题所采用的技术方案: 数字化智能皮带抽油机, 是由机座机架系统，
动力传动系统, 皮带牵引系统，润滑系统，刹车系统，数字化智能控制系统构成。
[0005] 所述机座机架系统：折叠式机座是该型抽油机的
基础，控制柜设置在折叠式机座的后部，机架安装在折叠式机座前部, 机架由两根H型钢为立柱, 在两立柱之间用钢板
焊接, 构成矩形中空
箱体, 在其下部用
铸铁铸造油底壳封闭, 构成油箱，在其后侧中部用斜撑与折叠式机座相连接,构成直
角三角形，以增强机架
稳定性; 在机架前侧下部设置检查
门，在机架的顶部联接上平台,在上平台的中部设置后导轮,前部设置前导轮,在上平台上面设置护罩;
[0006] 所述动力传动系统：
电机和减速机安装在折叠式机座前机座上, 电机的运行由数字化智能控制系统控制，电机与减速机用三角带传动, 减速机
输出轴伸到机架内，在输出轴轴端安装主动
链轮, 在机架后侧上中部（从主动链轮轴向上截取冲程长度）, 设置被动链轮座,在被动链轮座下部设置
自动调节链条张紧装置,在被动链轮轴上安装被动链轮, 在主、被动链轮之间用链条传动,在链条的始端和末端设置特殊链节即
曲拐,该曲拐一端作为特殊链节,另一端与换向器连接,换向器安装在配重下面的换向器运行
框架内，上下有平行轨道,换向器安装在上下轨道之间,链条将电机的动力通过曲拐传递到换向器，对配重起捧上压下作用而传递电机功率，同时通过换向器将电机的连续圆周转动变成配重的上下往复运动；
[0007] 所述皮带牵引系统：配重设置在机架内, 顶部皮带连接座与内芯
钢丝绳三角胶带始端连接, 内芯钢丝绳三角
胶带末端绕过后导轮、前导轮与悬绳器相连接, 悬绳器与光杆用方卡子连接; 所述配重，是用钢板焊制的矩形中空箱体，顶部焊接皮带接头座，上部设置隐藏式安全杠，配重中部腔室放置配重钢板，钢板制成标准
块，根据悬点负荷增加或减少 , 在配重下部设置换向器运行框架，在配重顶部和底部的四角设置扶正装置, 与机架滑动配合，保证配重往复运动安全顺畅；
[0008] 所述润滑系统：减速机润滑系统是采用浸入式和
齿轮飞溅式润滑,抽油机润滑是采用润滑油润滑和
润滑脂润滑，前者是主动链轮30%部分沉浸在润滑油内，链条是在运行经过油池时润滑，并将浸沾的润滑油再携带到被动链轮、被动链轮轴
轴承、换向器等部位进行润滑; 后者前、后导轮及电机轴承采用润滑脂润滑，上平台皮带通过的长方形出口处设置密封清洁装置，防止润滑油被污染;其技术创新是:所述前导轮，连接在导轮座上,导轮座铰接在上平台中间两侧的
铰链上, 在产品出厂时将前导轮及座，旋转到机架后侧作运输
支撑, 在产品安装时将前导轮及座，旋转到机架前侧作皮带导轮，撑开皮带与机架的距离达到标准要求;在机架前侧下部设置检查门，在门的背后设置防盗门栓；在被动链轮座下部设置自动调节链条张紧装置; 在配重上部设置隐藏式安全杠; 在配重顶部和底部的四角设置扶正装置; 在上平台皮带通过的长方形出口处设置密封清洁装置 , 皮带两侧留有15-20mm间隙,在间隙两侧设置软毛刷，用以密封、减噪和清理皮带表面的灰尘及雨水;在控制系统设置数字化智能控制系统。
[0009] 所述防盗门栓是由遥控钢丝，门栓座、
弹簧、门栓、
锁扣构成, 门栓座焊接在左门的背后中部, 在其内腔安装弹簧、门栓，门栓尾部与遥控器钢丝连结，在右门背后的上下部位安装插销, 中部安装锁扣，当两扇门关闭时,门栓在门栓座内弹簧作用下进入右门的锁扣内 , 门即被栓住 , 开门则由遥控器控制。门外仍安装普通门锁, 作为第一道关卡和伪装。
[0010] 所述自动调节链条张紧装置是由被动链轮座，套筒，
柱塞，圆柱形弹簧构成；被动链轮座下部连着套筒，间隙配合在柱塞上，在柱塞座与套筒之间安装圆柱形弹簧，利用弹簧弹力自动调节链条张紧度。
[0011] 所述隐藏式安全杠, 是设置在配重的上部腔室, 它由一只平行四边形
螺纹千斤顶，安全杠和手摇把构成, 在千斤顶的顶部与安全杠连接, 千斤顶撑开, 推动安全杠伸出搭载在梯形轨道
横撑上, 使配重停留在任意横撑上, 以便维护; 千斤顶收拢, 带动安全杠收拢隐藏在配重的上部，以便运行。
[0012] 所述扶正装置是设置在配重的顶部和底部四角, 该装置是在扶正器座上焊接
衬板，在衬板的内口焊接加强筋，滑块用圆柱头螺钉拧紧在衬板外侧，在扶正器座上钻铣椭圆形槽，该槽中心线与
底板相邻两边各成45度，顶丝座焊接在配重顶部，顶丝拧在顶丝座螺孔内，顺
时针转动顶丝，推动扶正装置与机架接近，当间隙达到2-3mm时，拧紧两根六角头
螺栓，将其压紧在配重的顶部，与机架保持间隙滑动配合。当使用相当长时间后，滑块磨损，间隙变大，可松开六角头螺栓，顺时针转动顶丝，将间隙调到2-3mm后，再将六角头螺栓拧紧。当使用相当长时间后，滑块达到磨损极限，间隙变大，可松开两根六角头螺栓，顺时针转动顶丝，将间隙调到理想状态后，再将六角头螺栓拧紧，若经多年使用，滑块变薄时，拧松四只圆柱头螺钉，即可更换滑块。该装置调节间隙方便快捷，一次调整，两面同时见效，效率提高
50%以上。同时, 滑块材料采用MC铸型尼龙，
摩擦系数小，铸造时加入二硫化钼故无须润滑油润滑。此举大大减少噪音和功率消耗及润滑油消耗。同时，由原来的12只扶正装置减为8只，节省了制造成本。
[0013] 所述数字化智能控制系统, 包括控制柜，电机,在悬绳器座上设置的负荷压力
传感器，在油
套管环空内设置的
位置传感器，在井口装置生产
阀门处设置的流量传感器、比重传感器，在上平台后导轮座上设置的接近
开关（速度传感器），在上平台上设置的Wifi天线, 摄像头, 喇叭；在控制柜内设置CPU集成
控制器、PLC自动控制元器件、Wifi无线网络收发器、变频控制器、麦克风；在油田控制中心设置Wifi无线网络收发器，终端设备; 电机动态
电流是主要信息采集源, 辅以压力、位置、流量、比重、速度各种传感器信息通过集成处理器在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算操作的指令，并通过主控系统以数字式或模拟式的输入和输出，智能控制抽油机生产过程，自动调节抽油机的工作参数；通过WiFi无线网络将抽油机技术参数和现场实况音视频即时传输到中控室，中控室通过遥控抽油机启停，下载产量报表及抽油机示功图。对不法分子偷盗喝令离开并进行摄像留取证据，WiFi无线网络具有独立性，不受其它网络影响，独立收发，传递距离1-100Km。
[0014] 所述刹车系统，是设计在减速机
输入轴的轴伸位置，在轴端安装一只刹车盘，在刹车盘上设置蝶式刹车机构，刹车机构有独立的动力由控制系统控制。
[0015] 所述梯形轨道, 是在两根竖直轨道之间焊接若干根平行横撑, 该轨道安装在机架两侧中间部位。
[0016] 采取上述诸多措施后，电机配备功率可以下降一档，以800型皮带抽油机为例，原配备45KW, 现配备37KW。
[0017] 本实用新型的有益效果是显而易见的,维护方便，井口修井时无需整机后移，省时省力;内芯钢丝绳三角皮带遇大风无飘移；润滑油免风沙雨水污染；链条张紧力自动调节, 无需停机; 维护时，配重可以在任意挡位置停留, 安全放心; 检查门设置防盗门栓，防止配重钢板及润滑油被盗；调节抽油机运行参数智能控制，方便快捷；配重运行滑动扶正，平稳无噪音；总体性能优良，安全高效，节能减排。
附图说明
[0018] 下面结合附图和
实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019] 图1原宽带抽油机左视图
[0020] 图2本实用新型左视图
[0021] 图3本实用新型主视图
[0022] 图4隐藏式安全杠
[0023] 图5扶正装置安装在机架内配重顶部俯视图
[0024] 图6扶正装置立体图
[0025] 图7链条张紧自动调节装置
[0026] 图8数字化智能控制系统示意图
[0027] 图9防盗门栓主视图
[0028] 图10上平台护罩左视图
[0029] 图11上平台（未安装护罩和前后导轮）俯视图
[0030] 图中: 1、控制柜 2、折叠式机座 3、电机 4、减速机 5、主动链轮 6、链条 7、机架 8、斜撑 9、梯形轨道 10、被动链轮座 11、被动链轮 12、曲拐 13、换向器
14、配重 15、上平台 16、铰链 17、后导轮 18、前导轮 19、导轮座 20、扶正装置
21、内芯钢丝绳三角皮带 22、检查门 23、方卡子 2 4、悬绳器 25、光杆 26、井口装置
27、皮带连接座 28、隐藏式安全杠 29、换向器运行框架 30、螺纹千斤顶 31、安全杠
32、手摇把 33、滑块 34、衬板 35、圆柱头螺钉 36、加强筋 37、扶正器座 38、六角头螺栓 39、顶丝座 40、顶丝 41、套筒 42、柱塞 43 、圆柱弹簧 44、遥控钢丝 45、门栓座 46、弹簧 47、门栓 48、锁扣 49、上平台护罩 50、软毛刷。
具体实施方式
[0031] 在图2、图3实施例中,用槽钢焊制折叠式机座2，机座分前机座,后机座, 相互之间铰链连接, 出厂时, 前机座连同抽油机与后机座折叠在一起，安装时, 用吊车将抽油机吊至垂直, 用斜撑8将机架7与后机座连接, 前后机座用压紧螺栓与砼基础连接。机架7是用两根H型钢作立柱, 互相之间用钢板焊接, 使其成为一个封闭的矩形箱体，在机架7的下部用
铸铁铸造油㡳壳与机架密封，作为润滑油油池。采用铸铁油底壳主要是铸铁表面有硬化层，手电钻钻不动，同时
氧气割不开，防止不法分子盗放润滑油。在机架7的上端与上平台15相连接, 上平台用槽钢和钢板焊制，在上平台中部安装后导轮17,前导轮18安装在导轮座19上, 导轮座19铰接在上平台15中间两侧铰链16上。导轮座19连同前导轮在出厂运输时, 将其旋转到机架后侧, 作为机架支撑, 在工作时将其旋转到机架前侧, 以便皮带离机架有足够的距离，为井口作业留有余地，在井口作业时将前导轮及导轮座逆时针旋转60-80度, 用支撑固定好为修井机让出作业空间。
[0032] 电机3安装在前机座的后边, 减速器4安装在电机3的前边，机架7的后边,电机皮带轮与减速机输入轴皮带轮, 用三角皮带连接, 在减速机4的输出轴上安装主动链轮5, 在机架7后侧高度等于冲程处, 安装被动链轮座，该座下边安装圆柱弹簧43, 被动链轮轴固定在被动链轮座10上, 被动链轮11安装在被动链轮轴前端, 在两链轮之间用链条6连接, 链条6的张紧由圆柱弹簧43自动调节。
[0033] 链条6上有一组特殊链节即曲拐12, 一端作为特殊链节 , 另一端与换向器13相连。
[0034] 换向器13安装在配重14的下部换向器运行框架29内, 上下有平行轨道, 换向器13 只能左右运动, 而不能上下运动, 链条6将电机3的动力通过曲拐12传递到换向器13对配重14起捧上压下作用而传递电机功率，同时将电机的圆周转动变成配重的直线往复运动，从而对地下原油进行抽吸。
[0035] 配重1 4是一个钢板制成的矩形箱体, 内部空间供填充钢板作配重用, 钢板制成标准块，根据悬点最大负荷和最小负荷之和平均值进行装填。
[0036] 配重14的顶部是皮带连接座27, 内芯钢丝绳三角胶带21首端与其连接, 末端绕过上平台后导轮17、前导轮18, 再向下与悬绳器24相连, 悬绳器24与光杆25用光杆卡子23相连。
[0037] 图4实施例中, 配重14上部是隐藏式安全杠28, 设计一只卧式平行四边形螺旋千斤顶30, 在顶端与安全杠31相连接, 用手摇把32旋转千斤顶, 千斤顶可收拢和伸出, 当安全杠27伸出搭载在梯形轨道9横撑上时, 即可将配重14停留在任一档空间位置，以便抽油机的维护。
[0038] 图5 实施例是在配重14的顶部和底部四角各安装1只扶正装置20, 该装置由钢板作衬板34, 表面安装MC滑块33, 该滑块与机架间隙滑动配合。平时配重14在机架内作上下垂直运行, 当处于上
下止点换向时，配重会有晃动，此时由滑块与机架滑动摩擦保持扶正，当使用相当长时间后，滑块若磨损，致使配重与机架间隙增大时，可拧松两根六角头螺栓38，顺时针转动顶丝40，间隙即变小。经多年使用后，若滑块磨薄，可拧松圆柱头螺钉35更换滑块33。
[0039] 图6是扶正装置立体图，在扶正器座37的上面，焊接互为垂直的衬板34，在衬板的内侧焊接加强筋36，在衬板外侧用圆柱头螺钉35拧紧滑块33，扶正器座37上钻铣椭圆形槽，用两根六角头螺栓38将其拧紧在配重14的顶部，使滑块33与机架7间隙
接触，顶丝座39焊接在配重14顶部，顶丝40拧在顶丝座39
螺纹孔内，顺时针旋转顶丝40，将扶正器20向前推进，拧紧和旋松顶丝40即可调节滑块与机架的间隙。
[0040] 图7是链条张紧自动调节装置，被动链轮座下部连着中空套筒41，间隙配合在柱塞42上，在柱塞座与套筒41之间安装圆柱形弹簧43，依靠弹簧弹力自动调整链条张紧度。
[0041] 图8是数字化智能控制系统原理示意图。
[0042] 采用各种传感器监控抽油机的运行参数。如
压力传感器，实时测出悬点负荷是多少，随时测出抽油机的示功图；
位置传感器，随时测量井下液面的高度；流量传感器，随时测出抽油机所采出的原油的产量；比重传感器，随时测出所开采原油的
含水量; 速度传感器, 随时测出皮带速度。利用电机的电参数如电流作为信息源，由集成控制系统自动控制抽油机作最佳运行。
[0043] 采用集中处理器（CPU）。CPU有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用。它采用可以编制程序的
存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制抽油机生产过程。自动接受各种传感器的技术数据，通过建模和自动综合分析形成各种可输出信息，并根据预先输入的参数，由主控系统自动调节抽油机的工作参数。例如，当井下液量过多时，自动调高抽油机冲次，当液面过少时，自动调低抽油机的冲次。
[0044] 采用Wifi无线传输。根据集中处理器形成的各类数据，通过Wifi无线传输，随时发出技术参数和音视频及井场实况。
[0045] 采用Wifi接受系统。利用Wifi无线网络，在中控室内打开电脑，输入网址，即可获得抽油机的各项技术数据和井场音视频，再根据这些数据分析油井是否正常，是否需要采取措施，如调平衡、修井、换泵等。
[0046] 图9是防盗门栓主视图，防盗门栓是由遥控钢丝（44），门栓座（45）、弹簧（46）、门栓（47）、锁扣（48）构成, 门栓座（45）焊接在左门的背后中部, 在其内腔安装弹簧（46）、门栓（47），门栓尾部与遥控器钢丝（44）连结，在右门背后的上下部位安装插销, 中部安装锁扣（48）。当两扇门关闭时,门栓在门栓座内弹簧作用下进入右门的锁扣内 , 门即被栓住 , 开门则由遥控器控制。门外仍安装普通门锁, 作为第一道关卡和伪装。
[0047] 图10是上平台护罩左视图，图11是上平台未安装护罩和前后导轮俯视图，上平台（15）是安装后导轮（17）和前导轮（18）的载体,在上平台上面设置护罩（49）,以封闭机架，在其前部供皮带穿越的长方形出口周围设置软毛刷（50）, 用以密封、减噪和清理皮带表面的灰尘及雨水，防止润滑油被污染。
