一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，包括支架、设于支架顶端的游梁、设于游梁一端的驴头和设于驴头下端的吊绳，还包括开关磁阻电机和开关磁阻电机控制柜，所述游梁另一端设有游梁挂钩，所述游梁挂钩通过缆绳连接滚筒，该滚筒设于游梁挂钩正下方，所述缆绳缠绕在滚筒上。本实用新型去掉皮带、减速箱、连杆传动机构，将电机通过滚筒与抽油机游梁直接连接的驱动方式进行研究，将开关磁阻电机作为动力，发挥其电机效率高、高效区间宽、启动扭矩大、启动电流低、功率因素高、转速可控和可正反转等优点；同时，去掉减速箱，电机将会在低转速状态运行，将会大大降低系统能耗。
【专利说明】
一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置
技术领域
[0001]本实用新型属于油田抽油井采油技术领域，具体涉及一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置。
【背景技术】
[0002]游梁式抽油机是有杆采油系统的地面驱动设备，其具有结构简单、适应性强、操作维护方便的优点，在国内各油田应用90%以上。游梁式抽油机主要由驴头、游梁、连杆、曲柄、减速箱和电动机等部分组成。抽油机工作时，电动机将其高速旋转运动通过皮带传递给减速箱的输入轴，经减速箱齿轮带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动。曲柄通过连杆拉动游梁摆动，驴头随游梁一起上下摆动，带动抽油栗做上下往复运动，完成采油过程。
[0003]但减速箱作为减速机构，运行过程中经常会出现漏油现象和铸造缺陷造成的齿轮运动性损坏，影响了油井正常生产和抽油机使用寿命。其次，皮带作为电动机与减速箱之间的传动机构，也有很多的缺点，如电动机遇雨雪天气或负荷增加时，皮带易发生打滑、丢转，严重时断脱等现象，导致工人劳动强度增大，操作成本高，生产时率降低；电机运行时，输出轴受径向皮带拉力的作用，增加了机械损耗和能量损耗。另外，皮带、减速箱和连杆作为传动运动部件，其必定消耗能量，降低了电动机能量传递效率，造成了抽油机能耗增加。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是克服现有游梁式抽油机的上述问题，降低机械损耗和能量损耗。
[0005]为此，本实用新型提供了一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，包括支架、设于支架顶端的游梁、设于游梁一端的驴头和设于驴头下端的吊绳，还包括开关磁阻电机和开关磁阻电机控制柜，所述游梁另一端设有游梁挂钩，所述游梁挂钩通过缆绳连接滚筒，该滚筒设于游梁挂钩正下方，所述缆绳缠绕在滚筒上；
[0006]所述滚筒包括滚筒轴和滚筒辊子，所述滚筒轴与开关磁阻电机输出轴连接，所述开关磁阻电机和开关磁阻电机控制柜连接。
[0007]所述游梁上设有游梁平衡块，该游梁平衡块位于游梁挂钩一侧。
[0008]所述支架底部设有支架底座，所述开关磁阻电机和滚筒设于支架底座上。
[0009]所述开关磁阻电机输出轴通过联轴器与滚筒轴连接。
[0010]所述采油装置的冲次、冲程分别通过开关磁阻电机控制柜调节开关磁阻电机转速、正反转变换时间来调节。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的这种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，去掉皮带、减速箱、连杆传动机构，将电机通过滚筒与抽油机游梁直接连接的驱动方式进行研究，将开关磁阻电机作为动力，发挥其电机效率高、高效区间宽、启动扭矩大、启动电流低、功率因素高、转速可控和可正反转等优点；同时，去掉减速箱，电机将会在低转速状态运行，将会大大降低系统能耗。
[0012]下面将结合附图做进一步详细说明。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构不意图；
[0014]图2是开关磁阻电机拖动滚筒示意图；
[0015]图3是现有的游梁式抽油机示意图。
[0016]图中:1、开关磁阻电机控制柜;2、驴头;3、游梁3;4、游梁平衡块;5、游梁挂钩;6、缆绳;7、滚筒;8、开关磁阻电机;9、悬绳器;10、支架；11、支架底座；12、吊绳;13、开关磁阻电机输出轴；14、联轴器；15、滚筒轴；16、滚筒辊子；17、横梁；18、连杆；19、曲柄;20、减速箱;21、电动机;22、刹车。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:
[0018]本实施例提供了一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，包括支架10、设于支架10顶端的游梁3、设于游梁3—端的驴头2和设于驴头2下端的吊绳12，还包括开关磁阻电机8和开关磁阻电机控制柜I，所述游梁3另一端设有游梁挂钩5，所述游梁挂钩5通过缆绳6连接滚筒7，该滚筒7设于游梁挂钩5正下方，所述缆绳6缠绕在滚筒7上；
[0019]所述滚筒7包括滚筒轴15和滚筒辊子16，所述滚筒轴15与开关磁阻电机输出轴13连接，所述开关磁阻电机8和开关磁阻电机控制柜I连接。
[0020]采油装置吊绳12下端通过悬绳器9连接抽油栗抽油杆，正常工作时，开关磁阻电机8将动力传递给滚筒7，滚筒7的正反旋转完成了缆绳6的收放过程，带动游梁3和驴头2实现磕头动作，从而拉动抽油杆实现抽油栗的往复运动，实现了抽汲过程，将井底液体举升至地面。
[0021]实施例2:
[0022]在实施例1的基础上，本实施例提供了一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，所述游梁3上设有游梁平衡块4，该游梁平衡块4位于游梁挂钩5—侧。
[0023]由于采油装置在运转过程中，上下冲程所承受的负载不同，导致电动机上下冲程承受的负荷不均匀，造成电能浪费，电动机的效能降低，缩短电机的使用寿命，影响机、杆、栗的正常工作，因此通过测量采油装置上下冲程峰值电流，判断游梁平衡块4的位置。通过调整采油装置平衡块的位置，来达到电机负荷平衡的目的，确保采油装置的平稳运行。
[0024]实施例3:
[0025]在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，所述支架10底部设有支架底座11，所述开关磁阻电机8和滚筒7设于支架底座11上。开关磁阻电机输出轴13通过联轴器14与滚筒轴15连接。
[0026]如图1、2所示，开关磁阻电机8与滚筒7竖向放置于抽油机底座上，开关磁阻电机输出轴13与滚筒轴15轴相对，中间通过联轴器14连接。滚筒7上缆绳6与游梁3底部的游梁挂钩5连接。采油装置工作时，开关磁阻电机8通过联轴器14将动力传递给滚筒轴15，滚筒轴15旋转带动滚筒7旋转，当电机正转时，缆绳6缠绕于滚筒7上，游梁3被拖下，完成抽油上行程，电机反转时，滚筒7放开缆绳6，游梁3上升，实现了抽油下行程。如此反复正反转，实现了抽油杆的往复运动，实现了抽油栗的抽汲采油;而抽油冲次可在开关磁阻电机控制柜I内通过设定转速来实现，调节冲程可调节开关磁阻电机8正反转时间来控制。
[0027]现有的游梁式抽油机如图3所示，由驴头2、游梁3、连杆18、横梁17、曲柄19、减速箱20和电动机21、刹车22等部分组成。抽油机工作时，电动机21通过皮带减速箱20减速后，由曲柄19连杆18机构将减速箱20输出轴旋转运动转换为驴头2的往复运动，从而带动抽油栗做上下往复运动，完成采油过程。与现有的游梁式抽油机相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0028]1、取消了皮带传动、减速箱20和连杆18，电动机21纯扭矩输出，提高了电动机21传动效率，较大幅度降低了电动机21转速，降低了电动机21转动内耗，提高了机采系统地面效率；
[0029]2、应用开关磁阻电机8作为动力，降低了电机运行电流、有功和无功功率，减小了电机能量损耗;同时，电机配有过流、过压和过载保护，保证了运行安全可靠；
[0030]3、开关磁阻电机控制柜由微电脑控制，可以根据抽油机的负载变化进行智能调速运转，便于抽油机调参，通过设定电机转速和正反转转换时间，实现对抽油机冲次和冲程的调节。
[0031]4、无需再进行皮带更换、减速箱20保养等工作，降低工作强度和操作成本，保证了生产时率，减少了地面系统机械损耗，使系统运行更加安全可靠。
[0032]本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构，开关磁阻电机控制柜属于现有技术，这里不一一叙述。
[0033]以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，包括支架(10)、设于支架(10)顶端的游梁(3)、设于游梁(3)—端的驴头(2)和设于驴头(2)下端的吊绳(12)，其特征在于:还包括开关磁阻电机(8)和开关磁阻电机控制柜(I)，所述游梁(3)另一端设有游梁挂钩(5)，所述游梁挂钩(5)通过缆绳(6)连接有滚筒(7)，该滚筒(7)设于游梁挂钩(5)正下方，所述缆绳(6)缠绕在滚筒(7)上； 所述滚筒(7)包括滚筒轴(15)和滚筒辊子(16)，所述滚筒轴(15 )与开关磁阻电机输出轴(13 )连接，所述开关磁阻电机(8 )和开关磁阻电机控制柜(I)连接。2.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，其特征在于:所述游梁(3)上设有游梁平衡块(4)，该游梁平衡块(4)位于游梁挂钩(5)—侧。3.根据权利要求1或2所述的一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，其特征在于:所述支架(10)底部设有支架底座(11)，所述开关磁阻电机(8)和滚筒(7)设于支架底座(11)上。4.根据权利要求1或2所述的一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，其特征在于:所述开关磁阻电机输出轴(13)通过联轴器(14)与滚筒轴(15)连接。5.根据权利要求1或2任一项所述的一种开关磁阻电机直接拖动抽油机游梁式采油装置，其特征在于:所述采油装置的冲次、冲程分别通过开关磁阻电机控制柜(I)调节开关磁阻电机(8)转速、正反转变换时间来调节。
【文档编号】E21B43/00GK205638381SQ201620357710
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】刘涛, 陆梅, 李大建, 辛宏, 韩二涛, 张岩, 郭靖
【申请人】中国石油天然气股份有限公司