一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，包括支架、設于支架頂端的游梁、設于游梁兩端的前驢頭和后驢頭，所述前驢頭連接有吊繩，所述游梁由游梁前臂和游梁后臂組成，所述游梁前臂連接前驢頭，游梁后臂連接后驢頭，所述后驢頭重于前驢頭，該游梁前臂上設有橫槽，所述橫槽內放有平衡塊。本實用新型后驢頭要重于前驢頭，且有放置平衡塊的橫槽，保持抽油機平衡；游梁前后臂是一樣長的，目的是像蹺蹺板一樣保持兩端力矩相等，進而保持抽油機運行平穩。本實用新型去掉皮帶、減速箱和連桿，杜絕了皮帶打滑、丟轉和斷脫等情況，減少了工人勞動強度；不需要進行減速和連桿傳遞，實現電動機純扭矩傳輸，降低抽油能耗。
【專利說明】
一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于油田抽油井采油技術領域，具體涉及一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置。
【背景技術】
[0002]游梁式抽油機是有桿采油系統的地面驅動設備，其具有結構簡單、適應性強、操作維護方便的優點，在國內各油田應用90%以上。游梁3式抽油機主要由驢頭、游梁、連桿、曲柄機構、減速箱和電動機等部分組成。抽油機工作時，電動機將其高速旋轉運動通過皮帶傳遞給減速箱的輸入軸，經減速箱齒輪帶動輸出軸，輸出軸帶動曲柄作低速旋轉運動。曲柄通過連桿拉動游梁擺動，驢頭隨游梁一起上下擺動，帶動抽油栗做上下往復運動，完成采油過程。
[0003]通常的雙驢頭抽油機是對常規機的四連桿機構進行了關鍵性的技術改進，采用了變徑圓弧狀的游梁后臂，游梁與橫梁直接才有了柔性件連接等特殊結構，使之成為具有“變參數四桿機構”的抽油機。該抽油機工作時，依靠其游梁后臂有效長度的有規律變化實現負載大時(下沖程結束、上沖程開始)游梁后臂長，負載小時(上沖程結束、下沖程開始)游梁后臂短的工作狀態。雙驢頭抽油機游梁后臂的變化與載荷的變化規律有一種合理的對應關系，從而實現了節能效果。
[0004]常規抽油機均安裝有減速箱，但減速箱作為減速機構，運行過程中經常會出現漏油現象和鑄造缺陷造成的齒輪機械磨損，影響了油井正常生產和抽油機使用壽命。其次，皮帶作為電動機與減速箱之間的傳動機構，也有很多的缺點，如電動機遇雨雪天氣或負荷增加時，皮帶易發生打滑、丟轉和斷脫等現象，導致工人勞動強度增大，操作成本高，降低生產時率;電動機運行時，輸出軸受徑向皮帶拉力的作用，增加了機械損耗和能量損耗。另外，皮帶、減速箱和連桿作為抽油機減速和傳向部件，其必定消耗能量，降低了電動機能量傳遞效率，造成了抽油機能耗增加。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是克服現有抽油機的上述問題，降低機械損耗和能量損耗。
[0006]為此，本實用新型提供了一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，包括支架、設于支架頂端的游梁、設于游梁兩端的前驢頭和后驢頭，所述前驢頭連接有吊繩，所述游梁由游梁前臂和游梁后臂組成，所述游梁前臂連接前驢頭，游梁后臂連接后驢頭，所述后驢頭重于前驢頭；
[0007]還包括開關磁阻電機、滾筒、與開關磁阻電機連接的開關磁阻電機控制柜，所述游梁前臂和游梁后臂下端均設有游梁掛鉤，所述兩個游梁掛鉤均通過纜繩連接滾筒，滾筒軸與開關磁阻電機輸出軸連接，所述兩組纜繩纏繞在滾筒上，且繞向相反。
[0008]所述游梁前臂長度和游梁后臂長度相等。
[0009]所述游梁前臂上設有橫槽，所述橫槽內放有平衡塊。
[0010]所述支架底部設有支架底座，所述開關磁阻電機和滾筒設于支架底座上，所述開關磁阻電機設于支架底座中間。
[0011 ]所述開關磁阻電機輸出軸通過聯軸器與滾筒軸連接。
[0012]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的這種雙驢頭采油裝置與常規雙驢頭抽油機相比，其后驢頭要重于前驢頭，且有放置平衡塊的橫槽，保持抽油機平衡;游梁前后臂是一樣長的，目的是像蹺蹺板一樣保持兩端力矩相等，進而保持抽油機運行平穩。本實用新型去掉皮帶、減速箱和連桿，杜絕了皮帶打滑、丟轉和斷脫等情況，減少了工人勞動強度；不需要進行減速和連桿傳遞，實現電動機23純扭矩傳輸，提高了傳動效率;充分發揮開關磁阻電機啟動轉矩大、轉速可調和可正反轉等特點，降低抽油能耗。
[0013]下面將結合附圖做進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構不意圖；
[0015]圖2是開關磁阻電機拖動滾筒示意圖；
[0016]圖3是現有的游梁式抽油機示意圖。
[0017]圖中:1、開關磁阻電機;2、前驢頭;3、游梁;4、游梁掛鉤;5、后驢頭;6、纜繩;7、開關磁阻電機控制柜;8、滾筒;9、懸繩器；10、支架；11、支架底座；12、聯軸器；13、滾筒軸；14、前驢頭纜繩；15、滾筒輥子；16、后驢頭纜繩；17、開關磁阻電機輸出軸；18、驢頭；19、橫梁;20、連桿;21、曲柄;22、減速箱;23、電動機;24、剎車;25、減速箱皮帶輪;26、橫槽。
【具體實施方式】
[0018]實施例1:
[0019]本實施例提供了一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，包括支架10、設于支架10頂端的游梁3、設于游梁3兩端的前驢頭2和后驢頭5，所述前驢頭2下端連接有吊繩，所述游梁3由游梁前臂和游梁后臂組成，所述游梁前臂連接前驢頭2，游梁后臂連接后驢頭5，所述后驢頭5重于前驢頭2，；
[0020]還包括開關磁阻電機1、滾筒8、與開關磁阻電機I連接的開關磁阻電機控制柜7，所述游梁前臂和游梁后臂下端均設有游梁掛鉤4，所述兩個游梁掛鉤4均通過纜繩6連接滾筒8，滾筒軸13與開關磁阻電機輸出軸17連接，所述兩組纜繩6纏繞在滾筒8上，且繞向相反。
[0021]本實施例提供的這種采油裝置其后驢頭5要重于前驢頭2。前驢頭2下端連接有吊繩，吊繩通過懸繩器9連接光桿，光桿與井下桿柱、抽油栗連接。工作時，開關磁阻電機I帶動滾筒軸13，滾筒軸13旋轉帶動滾筒8旋轉，當開關磁阻電機I正轉時，前驢頭纜繩14纏繞于滾筒8上，向下推動抽油桿，后驢頭纜繩16被放開，完成抽油下行程;開關磁阻電機I電機反轉時，前驢頭纜繩14被放開，后驢頭纜繩16纏繞于滾筒8上，向上拉動抽油桿完成抽油上行程；開關磁阻電機I在設定時間內實現正反轉切換，帶動前驢頭2拉動抽油桿的往復運動，實現了抽油栗的抽汲采油。
[0022]實施例2:
[0023]在實施例1的基礎上，本實施例提供了一種如圖1所示的開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，游梁前臂長度和游梁后臂長度相等，目的是像蹺蹺板一樣保持兩端力矩相等，進而保持抽油機運行平穩;游梁前臂上設有橫槽26，所述橫槽26內放有平衡塊，目的是保持抽油機平衡。支架10底部設有支架底座11，所述開關磁阻電機I和滾筒8設于支架底座11上，所述開關磁阻電機I設于支架底座11中間，其中，滾筒包括滾筒軸13和滾筒輥子15。
[0024]如圖2所示，開關磁阻電機輸出軸17通過聯軸器12與滾筒軸13連接，滾筒8中兩端的纜繩6分別與前后游梁3臂底部游梁掛鉤4連接。工作時，開關磁阻電機I通過聯軸器12將動力傳遞給滾筒8，滾筒8的正反旋轉完成了兩條纜繩6的收放過程。采油裝置的沖次、沖程分別通過開關磁阻電機控制柜7調節開關磁阻電機I轉速、正反轉變換時間來調節。
[0025]現有的游梁3式抽油機如圖3所示，由驢頭18、游梁3、連桿20、橫梁19、曲柄21、減速箱22、減速箱皮帶輪25和電動機23、剎車24等部分組成。抽油機工作時，電動機23通過皮帶減速箱22減速后，由曲柄21、連桿20將減速箱22輸出軸旋轉運動轉換為驢頭的往復運動，從而帶動抽油栗做上下往復運動，完成采油過程。
[0026]綜上所述，本實用新型與現有的游梁式抽油機相比，有以下有益效果:
[0027]1、取消了抽油機皮帶傳動、減速箱22和連桿20，電動機23純扭矩輸出，提高了電動機23傳動效率;較大幅度降低了電動機23轉速，降低了電動機23轉動內耗，提高了機采系統地面效率；
[0028]2、無需再進行更換皮帶、減速箱22保養等工作，降低工作強度和操作成本，保證了生產時率，減少了地面系統機械損耗，使系統運行更加安全可靠；
[0029]3、將電機放置于支架10底部，類似于蹺板式驅動拖動抽油機游梁3，利用平衡來實現往復過程，這使得電機輸出力不需要太大，減少電能消耗；
[0030]4、應用開關磁阻電機I調速系統作為動力，降低了電機運行電流、有功和無功功率，減小了電機能量損耗；同時，開關磁阻電機控制柜7配有過流、過壓和過載保護，保證了運行安全可靠；
[0031]5、開關磁阻電機控制柜7由微電腦控制，可以根據抽油機的負載變化進行智能調速運轉。便于抽油機調參，通過設定電機轉速和正反轉轉換時間，實現對抽油機沖次和沖程的調節。
[0032]本實施例沒有詳細敘述的部件和結構屬本行業的公知部件和常用結構，開關磁阻電機控制柜7屬于現有技術，這里不一一敘述。
[0033]以上例舉僅僅是對本實用新型的舉例說明，并不構成對本實用新型的保護范圍的限制，凡是與本實用新型相同或相似的設計均屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，包括支架(10)、設于支架(10)頂端的游梁(3)、設于游梁(3)兩端的前驢頭(2)和后驢頭(5)，所述前驢頭(2)連接有吊繩，其特征在于:所述游梁(3)由游梁前臂和游梁后臂組成，所述游梁前臂連接前驢頭(2)，游梁后臂連接后驢頭(5)，所述后驢頭(5)重于前驢頭(2); 還包括開關磁阻電機(I)、滾筒(8 )、與開關磁阻電機(I)連接的開關磁阻電機控制柜(7)，所述游梁前臂和游梁后臂下端均設有游梁掛鉤(4)，所述兩個游梁掛鉤(4)均通過纜繩(6)連接滾筒(8)，滾筒軸(13)與開關磁阻電機輸出軸(17)連接，所述兩組纜繩(6)纏繞在滾筒(8)上，且繞向相反。2.根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，其特征在于:所述游梁前臂長度和游梁后臂長度相等。3.根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，其特征在于:所述游梁前臂上設有橫槽(26)，所述橫槽(26)內放有平衡塊。4.根據權利要求1所述的一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，其特征在于:所述支架(10)底部設有支架底座(11)，所述開關磁阻電機(I)和滾筒(8)設于支架底座(11)上，所述開關磁阻電機(I)設于支架底座(11)中間。5.根據權利要求1-3任一項所述的一種開關磁阻電機拖動的蹺板式采油裝置，其特征在于:所述開關磁阻電機輸出軸(17)通過聯軸器(12)與滾筒軸(13)連接。
【文檔編號】E21B43/00GK205638380SQ201620357699
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】劉濤, 甘慶明, 陸梅, 李大建, 辛宏, 韓二濤, 張巖, 郭靖
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司