專利名稱：內旋輪節能采油機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種抽提地下原油的設備，尤其是一種內旋輪節能采油機。
抽提地下原油通常是用往復唧筒裝置的機械，該技術成熟可行，只是沿用的采油機體積、重量偌大，平白消耗一定的材料和動力。
本實用新型的目的是提供一種體積小，重量輕，成本低，可靠性高，負載均衡，傳動效率高，節省能源的內旋輪節能采油機。
本內旋輪節能采油機由定圓內齒輪(1)、動圓外齒輪(2)、曲軸(3)、曲柄(4)、拐軸(10)、軸承(5)、電動機(6)、唧筒桿(11)、唧筒(12)以及吊環支架(14)等組成。
以下結合附圖進一步詳細說明。
圖1為本實用新型圓內旋輪線軌跡原理圖。
圖2為本實用新型結構示意圖。
圖3為本實用新型正面視圖。
圖4為本實用新型側視圖。
本實用新型采油機其結構機理取自圓內旋輪線方程，見
圖1，其定義是一圓周(a)沿另一圓周(A)的內部滾動而無滑動時，圓周(a)上一點(0)所描成的線。當D(A)／D(a)＝2時，圓周(a)上點(0)所描成的線是圓周(A)的一直徑。根據這一原理，本實用新型的定圓內齒輪(1)固定于機座(16)上；動圓外齒輪(2)與(1)嚙合并套于曲軸(3)的曲柄(4)軸承上；曲軸(3)是一T形鑄鋼件，它是本機旋轉件的軸心，曲柄(4)以緊固件牢固地裝于T形軸(3)的一端，構成曲軸，曲軸(3)置于軸承(5)的軸承座中，軸承(5)固定于機座(16)上。電動機(6)的轉軸與曲軸(3)、曲柄(4)平行地安裝于曲軸(3)的橫臂上，動輪(2)、電動機(6)在橫臂上構成對稱的回轉裝置，電動機扭力通過齒輪(7)、(8)、(9)、(2)傳遞到定輪(1)的內齒上。以T形曲軸(3)的軸心為旋轉中心之橫臂兩端，其動輪(2)的質量加上提唧筒桿的載負相等于另一端電機(6)、齒輪(7)、(8)、(9)的質量加電動機扭距，該裝置取替了通常的配重塊。當電動機(6)從集電環(15)得到電力，電動機轉軸上齒輪(6)產生扭力時，曲軸(3)上的(4)、(6)、(7)、(8)、(9)、(2)全部運動件出現以(3)為軸心的旋轉運動，而動輪(2)受齒輪(1)的制約，不僅以軸(3)為軸公轉，同時也以曲柄(4)為軸的自轉，自轉公轉周期比為D(1)／D(2)＝2，也即定圓內齒輪(1)與動圓外齒輪(2)其齒中向心弧直徑D(1)／D(2)＝2，且動圓外齒輪(2)在定圓內齒輪(1)內圓周通過齒的嚙合而滾動時，動圓外齒輪(2)圓周邊上一點——拐軸(10)描成定圓(1)的一直徑，動圓外齒輪(2)轉720°時，拐軸(10)完成一直線運動的往復，這一往復運動牽動唧筒桿(11)作功，拐軸(10)牽動唧筒桿(11)在唧筒(12)中往復上下運動，改變唧筒腔的容積，形成一正一負的壓差，從而把原油提到地面上來。(13)是遮柵外罩殼，它分成前后兩部份，將整個機件封閉，防卸風砂雨雪的侵襲，保障采油機的正常進行。(14)是吊環支架，(15)是電動機電源集電環。
本實用新型之T形曲軸(3)上的橫臂，它以軸承(5)為圓心旋轉且于拐軸(10)上完成直線往復運動；軸承(5)也是橫臂——杠桿的支點，即以輪(2)及輪(1)嚙合齒之扭距為力點乘力臂等于以電動機(6)，減速輪(7)、(8)合成之總重為重點乘重臂的對應，形成工作(提油)重荷加勢能減回位(吸氣)輕荷加動能(蓄能)相近于零的互補平衡。為此，支點(5)的兩端之重、力荷量將根據工質工況(粘度、重量、摩擦損耗等)規律及電動機功率而給定，主要符合如下原則當拐軸(10)牽動唧筒桿(11)作向上提油功(力臂向上運動)時，電動機著力，此時電動機從重臂端(6)、(7)、(8)獲得重量釋放之勢能補償電動機出力而恰好滿載；當拐軸(10)牽動唧筒桿(11)作向下回復(力臂向下，運行)電動機輕載，此時重臂端(6)、(7)、(8)向上運行，電動機為提高重臂的向上升舉制造勢能或蓄能而著力，電機滿載，其結果是曲軸(3)在前180°轉角中拐臂(10)一個往復的行程內，唧筒桿(11)的提油功負荷減重臂釋放勢能功等于電動機滿載功率；在后180°轉角中拐臂(10)一個返的行程內，唧筒桿(11)的回位負荷加重臂吸收動能(蓄能)功等于電動機滿載功率。如此往復周期變化，仍保證電動機均負荷滿負載運行。取消了常見的配重塊，實際是一個部件同時具有兩個功能，節省了材料，也節省了電力。
圖中，封閉式的罩殼(13)很重要，采油機都是在環境惡劣的野外運行，尤其是風砂雨雪的侵襲是常見故障的根本所在，一般來說，盛產石油的地表都是風砂滾滾的盆地，砂粒侵入轉動件中或蓋復整臺機械也是常見，封閉式的罩殼(13)可防御風砂雨雪的侵擾，提高運行的可靠性。
本設計的獨到之處是整機體積僅占不到4立方米的空間，整機比重量輕50％，旋轉部份的動轉慣量小且始終一個轉向，無多余的配重件且全齒輪傳動效率好，全封閉式結構，能抵御風砂雨雪的侵襲，可靠性高，電動機負載均衡；諸多因素綜合為制造省料，費用低，移動省力，占地少，運轉時摩擦損失小，傳動效率高，負載均衡；日以繼夜長期運行節省能源的經濟效益將是蔚為可觀。
權利要求1.一種內旋輪節能采油機，其特征在于a、定圓內齒輪(1)與動圓外齒輪(2)其齒中向心弧直徑D1/D2＝2，且動圓外齒輪(2)在定圓內齒輪(1)內圓周通過齒的嚙合而滾動時，動圓外齒輪(2)圓周邊上一點—拐軸(10)描成定圓(1)的一直徑，動圓外齒輪(2)轉720°時，拐軸(10)完成一直線運動的往復，牽動唧筒桿(11)在唧筒(12)中往復運動作功；b、T形曲軸(3)置于固定在機座(16)上的軸承(5)的軸承座中，曲柄(4)緊固于曲軸(3)的一端，動圓外齒輪(2)與定圓內齒輪(1)嚙合并套于曲軸(3)的曲柄(4)軸承上，電動機(6)的轉軸與曲軸(3)、曲柄(4)平行安裝于曲軸(3)的橫臂上，動輪(2)、電動機(6)在橫臂上構成對稱的回轉裝置；c、遮柵外罩殼(13)將整個機件封閉。
專利摘要本實用新型提供了一種內旋輪節能采油機，它是利用圓內旋輪線方程原理，采取定圓內齒輪與動圓外齒輪的齒中向心弧直徑D
文檔編號F04B47/00GK2178288SQ9324331
公開日1994年9月28日 申請日期1993年10月28日 優先權日1993年10月28日
發明者韋海虎 申請人:韋海虎