高效组合式拔轮器.doc

发明创造名称
：
高效组合式拔轮器

申报单位
：
中国石化西北油田分公司
申报时间
：
2010年 8月10日

发明创造名称
高效组合式拔轮器
申请专利类别
发明专利（ ）
实用新型（ √）
外观设计（ √ ）
保密专利（ ）
一、现有技术情况（开发背景、与本发明相关的现有技术情况，达到的水平和主要存在的问题）
开发背景
目前塔河油田机抽井数量逐渐增多，由于油井地质结构复杂，产液量波动性大，为了适应地层情况，需要经常调整抽油机的运行状态以符合现实生产要求。调节冲次就是调整措施之一，其方法是根据需要更换电动机的皮带轮。而生产中所使用的机械式三爪拔轮器体积大，质量重，由于皮带防护罩的影响，安装空间受到限制，操作极不方便，最重要的是该装置在拔轮过程中经常将皮带轮轮沿损坏，严重影响了油井的生产。
现有技术情况
市场上现有的拔轮器样式很多，大致上可分为机械式拔轮器和液压式拔轮器两种。机械式拔轮器有二爪和三爪的，通过手动杆转动丝杆前移，勾爪勾住被卸物承反作用力，实现拉卸功能；而液压式拔轮器原理与之类似，不同之处在于以液压装置替代了手动丝杆，液压起动杆直接前进移动，钩爪座可随螺纹直接作前进后退调距，操作时小幅度摆动手柄，油压起动杆前移，钩爪相对应后退，把被拉物体拉出。
目前塔河油田所使用的都是机械式的三爪拔轮器，其操作不方便，还经常损坏皮带轮，不满足现场需要。
现有拔轮器主要存在的问题
1、 拔子的勾爪短，在拔拉过程中经常因勾爪接触部位承载拉力过大拉坏电机皮带轮。
2、 体积较大，质量重，加上抽油机安装在活动基础上，并且安装有皮带轮防护罩。更换皮带轮属于高处作业，增加了人员操作难度，工作不方便。
3、 携带的附属操作工具多，如管钳、大锤、撬杠、活动扳手等，劳动强度大。有时需要用大锤敲击皮带轮时，会产生火花，给井场带来极大的安全隐患。
4、 操作空间受限，需要拆下皮带防护罩，工作量加大，劳动耗时较长。
5、 所需操作人员至少三人，基础可操作空间小，安全风险较大。

二、发明目的：

为解决塔河油田机抽井在调节冲次时，目前的拔轮器操作不方便，工作量大，还经常损坏电机皮带轮，严重降低抽油机井生产时效的问题。无论是从生产管理、设备管理还是安全管理各角度出发，都迫切需要解决上述问题，因此展开了对现有机械式三爪拔轮器的技术研究和改造。

三、发明内容简述：

1、六角套筒头；2、丝杆支座；3、盘车加力孔（2个）；4、丝杆螺母；5、丝杆加力孔；6、挡销（2个）；7、主加力杆；8、附加力杆；9、调整槽；10、支撑板；11、挡销插孔（2个）；12、拔子（2个）；13、丝杆；

图1 高效组合式拔轮器结构示意图

高效组合式拔轮器的结构：主要由支撑部分（2,10）、拉拔部分（4,6,7,12,13）及辅助工具（1,8）三部分组成。
主要功能：在不拆皮带防护罩的情况下快速安全卸下皮带轮，无需使用其他额外的拆卸工具。还能实现盘皮带轮的功用。
工作原理：高效组合式拔轮器依照现场需要进行组合，不需要再配备更多工具，而且不拆卸皮带防护罩就可进行作业。
首先松皮带轮端面压紧螺母。退出丝杆（13），将六角套筒头（1）套在端面压紧螺母上并与丝杆支座（2）连接，再将拔子（12）的勾爪置于调整槽（9），这时拔子就起到了管钳的作用，卸松螺母即可。若拔子（12）力臂不够，则可用附加力杆（8）插入调整槽（9）中实现加力作用。
皮带轮端面压紧螺母松开后，旋转主加力杆(7)使丝杆顶住端面压紧螺母，然后两个拔子（12）分别插入调整槽（9）中，并将两个挡销(6)插入挡销孔（11），调整拔子（12）勾爪使其很好的抓住皮带轮内侧端面外沿，由于勾爪加长，受力面延伸至皮带轮槽底部。缓慢旋转主加力杆(7)使丝杆（13）前移，这样在拔子（12）勾爪的反拉力作用下皮带轮慢慢退出。
在调冲程时，需要手动盘皮带轮实现游梁小距离移动。目前都是操作人员用手拉皮带轮，存在安全风险。而使用本装置就可轻易实现。退出丝杆（13），将六角套筒头（1）套在端面压紧螺母上并与丝杆支座（2）连接，将拔子（12）的勾爪置于调整槽（9）加力旋转或用附加力杆（8）旋转，也可用主加力杆(7)插入盘车加力孔（3）加力旋转即可。

四、发明效果：
在塔河油田采油三厂选择了20口异常机抽井做现场试用对比试验，其中10口井选用机械式拔轮器，另外10口井选用高效组合式拔轮器。试验对比效果见下表：
项目
操作人数
使用工具
单轮拆卸时间
皮带轮损坏情况
安全性
机械式三爪拔轮器
至少3人同时作业
拔轮器及其他附属工具
≥20分钟
损坏5个
易产生火花，不安全
高效组合式拔轮器
最多2人
拔轮器
≤5分钟
全部完好
安全性良好
项目
拉拔强度T
空间受限程度
拉爪有效直径
经济性

机械式三爪拔轮器
9
受限，需拆防护罩
400mm
低

高效组合式拔轮器
20
不受限
400mm
高

实用新型实现了安全快速的更换皮带轮，由于该装置根据机抽现场需要所设计，体积小、重量轻，不受空间限制，操作时不会与皮带防护罩发生相互干涉，而且各工具有一物多用之功效，不必再配备其他工具。拆卸时不会对皮带轮造成损坏，大大降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，操作不产生火花，安全性好。此外，本装置采用高强度弹簧钢板加工，丝杆采用T型螺纹传动，在同等情况下拉拔强度提高了2倍以上，使用性能大幅提高。
五、应用领域与应用前景：
本实用新型能很好的应用于塔河油田机抽井电机皮带轮的更换作业，也适用于其他需要拉拔皮带轮的场合。该装置克服了现有拔轮器受设备安装空间限制，操作不方便，人员工作量大，耗时多，安全风险大，易损坏皮带轮等问题，它可实现安全高效的皮带轮拉拔作业。
目前对塔河油田部分抽油机井进行了推广应用，拔轮效果显著，操作人员的评价好，工具一物多用，减轻了人员工作量，缩短停井时间，从而提高了生产时效，为油田增产稳产做出了积极贡献。预估计使用本装置每套年增效将达10万元，全井推广使用将带来巨大的经济效益。
六、检索结果
检索单位
或检索人
检索
数据库
关键词、国际分类号
检索逻辑表达式
检索
年限
检索结果
专利
文献数
非专利
文献数
塔河采油三厂
中国学术文献网络出版总库
主题
主题＝拔轮器
1989-2010

塔河采油三厂
中国学术文献网络出版总库
全文
全文＝拔轮器
1989-2010

塔河采油三厂
中国学术文献网络出版总库
题名
题名＝拔轮器
1989-2010

塔河采油三厂
中国学术文献网络出版总库
关键词
关键词＝拔轮器
1989-2010

注：国际分类号至小类（4位）

检 出 的 相 关 专 利 和 非 专 利 文 献 情 况
专 利 文 献
序号
专利号
专利名称
A1
申请号

A2
申请号 

非 专 利 文 献
序号
刊物名称或出版社名称、出版年月
文献名称
B1

与 现 有 技 术 相 比 较 ， 本 发 明 的 优 点 和 效 果
序号
1
用于比较的相关文献、专利号
A1
本 发 明 特 征 及 效 果
现 有 技 术 特 征 和 效 果
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头、丝杆支座、支撑板、拔子、丝杆、挡销和附属工具七部分组成。其体积小、重量轻、拉力大、操作方便，能在不拆卸皮带防护罩的情况下正常使用，同时装置各部件都有多种功用，避免作业时配备多种大中型工具器械，减轻人力物力，工作时间降低了六倍以上，拔轮速度快、效果好，安全系数高，大大降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，为油田的增产稳产做出积极贡献。

序号
2
用于比较的相关文献、专利号
A2
本 发 明 特 征 及 效 果
现 有 技 术 特 征 和 效 果
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头、丝杆支座、支撑板、拔子、丝杆、挡销和附属工具七部分组成。其体积小、重量轻、拉力大、操作方便，能在不拆卸皮带防护罩的情况下正常使用，同时装置各部件都有多种功用，避免作业时配备多种大中型工具器械，减轻人力物力，工作时间降低了六倍以上，拔轮速度快、效果好，安全系数高，大大降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，为油田的增产稳产做出积极贡献。

序号
1
用于比较的相关文献、专利号
B1
本 发 明 特 征 及 效 果
现 有 技 术 特 征 和 效 果
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头、丝杆支座、支撑板、拔子、丝杆、挡销和附属工具七部分组成。其体积小、重量轻、拉力大、操作方便，能在不拆卸皮带防护罩的情况下正常使用，同时装置各部件都有多种功用，避免作业时配备多种大中型工具器械，减轻人力物力，工作时间降低了六倍以上，拔轮速度快、效果好，安全系数高，大大降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，为油田的增产稳产做出积极贡献。

注：1.现有相关技术如有多篇，则逐篇比较，材料编号为A1；A2…；B1…，以此类推。
2.如有附图应结合附图比较。

五、发明公开情况（鉴定会时间及公开的内容；公开发表的文字材料（附后）、公开发表时间；公开使用、销售或展示的时间和地点）

在塔河油田采油二厂、三厂油井应用1年
六、本发明拟采用专有技术保护的内容（简要列出需采用专有技术保护的主题。）
1、整体外观结构
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头、丝杆支座、支撑板、拔子、丝杆、挡销和附属工具七部分组成。使用时六角套筒头与丝杆支座套接，将拔子插入支撑板的调整槽并插上挡销，转动丝杆向前移动。
2、实用性
高效组合式拔轮器专为塔河油田机抽井方便更换电机皮带轮而设计，其体积小、重量轻、拉力大、操作方便，能在不拆卸皮带防护罩的情况下正常使用，同时装置各部件都有多种功用，避免作业时配备多种大型工具器械，减轻人力物力，工作时间降低了六倍以上，拔轮效果好。
七、是否申请国外专利： 是 □ 否 待定 □

如果选“是”和“待定”，列出一年内相关的中国专利申请申请号、申请时间和名称

注：按发明人贡献大小排序

发 明 所 属 项 目
（课题） 名 称

项 目（课 题）
编 号（合同号）

项目（课题）来源
国家□ 股份公司□ 集团公司□ 资产公司□
企业□ 外部委托□ 国外委托、合作□ 其他□
专 利 申 请 人
股份公司□ 股份公司与发明单位共同申请□
集团公司□ 集团公司与发明单位共同申请□ 其它□
专 利 申 请 人 或 发 明 单 位 情 况
单位
序号
申 请 单 位 名 称
（与法人公章一致）
法 人 地 址
（与营业执照地址一致）
联系人姓名
与联系电话
1
中国石油化工股份有限公司
中国北京朝阳区朝阳门北大街22号
杨哲01059968820

注：如果申请单位是集团公司，申请单位名称填“中国石油化工集团公司”。

申

报

单

位

意

见
知
识
产
权管理部
门审
查
意
见

负责人签字： 年 月 日
主

管

领

导

意

见

单位盖章

主管领导签字： 年 月 日
备注
对多个发明单位完成的同一发明技术，各发明单位需有审查意见，所报材料页码为10-1；10-2；10-3…，以此类推。

申请专利技术交底书

专利名称：高效组合式拔轮器

申请单位：中国石化西北油田分公司

[1]发明（或实用新型）的名称
高效组合式拔轮器
[2]摘要
针对目前塔河油田抽油井为适应生产需要在进行冲次调节时，电机皮带轮更换工作不仅繁琐，还时常出现损坏皮带轮的现象，研制了高效组合式拔轮器。本实用新型基于现有三爪机械式拔轮器的工作原理，在外观和功用上加以改进，具有体积小、重量轻、拉力大、实用性强的特点，拔轮操作简单方便，不拆卸皮带防护罩也能正常使用，更换皮带轮速度快、效果好，安全系数高，大大降低了操作人员的劳动强度和生产成本，提高了油井生产时效，为油田的增产稳产做出积极贡献。
[3]权利要求书
1、整体结构布局
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头（1）、丝杆支座（2）、支撑板（10）、拔子（12）、丝杆（13）、挡销（6）和附属工具（7,8）七部分组成。使用时六角套筒头（1）与丝杆支座（2）套接，将拔子插入（12）支撑板（10）的调整槽（9）并插上挡销（6），用主加力杆（7）转动丝杆（13）向前移动。
2、实用性
高效组合式拔轮器专为塔河油田机抽井方便更换电机皮带轮而设计，具有体积小、重量轻、拉拔强度高、安全性能好的特点，而且操作方便，能在不拆卸皮带防护罩的情况下正常使用，同时装置各部件都有多种功用，避免作业时配备多种大中型工具器械，减轻人力物力，工作时间降低了六倍以上，拔轮效果好。
[4]说明书
高效组合式拔轮器
技术领域
本实用新型能很好的应用于塔河油田机抽井电机皮带轮的更换工作，也适用于其他需要拉拔皮带轮的场合。该装置克服了现有拔轮器操作不方便，人员工作量大，耗时多，易产生火花，安全风险大，易损坏皮带轮等问题。实现了拔轮工具一物多用，人员工作量大大减轻，操作人员评价好，拔轮效果非常显著的功效。同时缩短停井时间，提高了生产时效，为油田增产稳产做出了积极贡献，将带来巨大的经济效益。
背景技术
目前塔河油田所使用的都是机械式的三爪拔轮器，其体积大，质量重，受安装空间限制，与皮带防护罩形成了干涉阻碍，需拆卸皮带防护罩,操作极不方便，加大了工作量。同时在操作中会用到管钳、大锤等辅助工具进行敲击，易产生火花，违反了井场安全操作规程，带来重大的安全隐患。最重要的是该装置在拔轮过程中经常将皮带轮轮沿损坏，造成不必要的损失，影响了油井的安全正常生产。

发明内容
高效组合式拔轮器主要由六角套筒头（1）、丝杆支座（2）、支撑板（10）、拔子（12）、丝杆（13）、挡销（6）和附属工具（7,8）七部分组成。使用时六角套筒头（1）与丝杆支座（2）套接，将拔子（12）插入支撑板（10）的调整槽（9）并插上挡销（6），用主加力杆（7）转动丝杆（13）向前移动。
六角套筒头（1）、丝杆支座（2）、支撑板（10）和拔子（12）或附加力杆（8）组合使用，既可以替代管钳或活动扳手，还可实现盘动皮带轮的功用。
附图说明
图1为本实用高效组合式拔轮器结构示意图。
图2为本实用高效组合式拔轮器实物图。
图3为机械式三爪拔轮器损坏皮带轮现场实物图。
[5]说明书附图

图1 高效组合式拔轮器结构示意图

1、六角套筒头；2、丝杆支座；3、盘车加力孔（2个）；4、丝杆螺母；5、丝杆加力孔； 6、挡销（2个）；7、主加力杆；8、附加力杆；9、调整槽；10、支撑板；11、挡销插孔（2个）；12、拔子（2个）；13、丝杆；

图2高效组合式拔轮器实物图

。

图3机械式三爪拔轮器损坏皮带轮现场实物图·

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