专利名称：W型曳引抽油机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田采油机械，尤其是能采用长冲程低冲次的抽油机。
背景技术：
目前，公知的传统抽油机是一种游梁式抽油机，它是由驴头、游梁、支架、横梁、连杆、减速箱、机座、电机、电控柜按序安装连接而成。它虽有皮实耐用的特点，但它耗能高、体积大、制造成本高、调参不方便，工人劳动强度大。
发明内容
为了克服游梁式抽油机的上述缺点，本发明提供一种W型曳引抽油机，该抽油机不仅能节能，而且环保，不仅结构简单，而且制造成本低廉，同时，调参方便，完全可以实现抽油机自动控制。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是在型钢制成的支架顶部安装稀土永磁外转子同步电机，在支架的前侧平台下面设置一组导轮，在支架的前侧和内侧各设置一组动滑轮，在动滑轮、导轮、稀土永磁外转子同步电机、配重平衡块之间用钢丝绳将它们按W型串联起来，形成曳引系统；在支架与平衡块必经路径的合适部位设置上下行程开关或传感器，在机座的后部设置控制柜，用导线与电机相连接。上述稀土永磁外转子同步电机是由外转子、内定子、固定轴、轴承、端盖有序安装而成。外转子是在空心圆柱的外侧设计钢丝绳绳槽，内孔镶嵌若干块稀土永磁磁钢；内定子是在中心钻有通孔(以便穿引电线)的中心轴上固定线圈铁芯，再在铁芯上绕制若干匝互为绝缘的漆包线线圈。它们的位置关系为在内定子的外面套上外转子，在两者之间用轴承及端盖密封两端端面，从而形成稀土永磁外转子同步电机总成。再把此稀土永磁外转子同步电机总成吊装到两端机座上，即可作为动力源。该稀土永磁外转子同步电机的工作原理如下当线圈通入电流时，线圈导线在稀土永磁磁钢产生的强磁场中便产生运动，由于若干根导线的运动方向均是沿定子外缘的切线方向，从而便对稀土永磁外转子同步电机轴形成旋转转矩，由于定子轴是固定的，根据作用力和反作用力相等原理，外转子便在线圈的反作用力作用下形成反向旋转，由于外转子外表面设置钢丝绳绳槽，其上绕有柔性钢丝绳，钢丝绳便依靠摩擦力与稀土永磁外转子同步电机外壳一起运转，从而带动负荷的提升或下降，又由于控制系统的控制，稀土永磁外转子同步电机可以周期性正反转，因此，稀土永磁外转子同步电机一会正转，带动抽油杆、抽油泵向上抽油，一会儿又反转，带动抽油杆、抽油泵向下吸油，如此周而复始，原油便从地下抽出地面。上述导轮装置是由滑轮轴、轴承、滑轮按序安装而成，在滑轮的内孔装有滚动轴承，将其安装到滑轮轴上便构成滑轮轴固定，滑轮绕轴旋转的滑轮，将其安装在上部平台前侧两根支架的立柱之间，对钢丝绳起导向作用。上述动滑轮是由滑轮轴、轴承、滑轮、外壳等按序安装而成，在滑轮的内孔装有滚动轴承，将滑轮轴穿入轴承内孔，再在轴的两侧装上外壳，便构成动滑轮。该滑轮是安装在支架的前侧和支架内侧，它们的滑轮与钢丝绳相联系，滑轮轴与抽油杆悬点负荷或配重平衡块相连。上述曳引系统是由柔性钢丝绳作纽带，将动滑轮、导轮、稀土永磁外转子同步电机、后侧动滑轮按W型联系起来，其连接方法是钢丝绳的前端系在上平台前侧绳扣上，另一端穿过前侧动滑轮，经过导轮、稀土永磁外转子同步电机、后侧动滑轮后再系到上部平台后侧的绳扣上，由此便构成曳引系统。上述行程开关或传感器是安装在支架后立柱的上下止点位置，调节冲程即通过改变行程开关上下止点的距离来调节，当冲程需要增大时，将上止点向上移动，将下止点向下移动，反之则相反。上述自动控制系统是由变频器、可控硅、传感器、行程开关、速度环等按电路图连接，构成自动控制系统，从而对稀土永磁外转子同步电机进行自动控制。自动控制系统电路原理另案申报。
本发明的有益效果是采用稀土永磁外转子同步电机，节能显著；采用变频调速装置可实现调节冲次、冲程自动化，调参方便；采用钢丝绳W型曳引系统，省却了减速箱等传动机构，机械损失小，效率高；采用动滑轮结构，省力50％，可减小电机体积，节省电机制造成本，承受不平衡能力提高一倍；采用对称天平平衡，更加节能；采用垂直提升负荷和配重平衡块，实现无接触运行，整机在运转中几乎无噪音。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明图1、本发明结构原理2、稀土永磁外转子同步电机结构原理1中1、前绳扣；2、稀土永磁外转子同步电机；3、后绳扣；4、导轮；5、钢丝绳；6、前侧动滑轮；7、后侧动滑轮；8、上止点传感器；9、悬点负荷；10、配重平衡块；11、机架；12、下止点传感器；13、控制系统；14、机座。
图2中15、电机外转子兼摩擦轮；16、稀土永磁磁钢；17、内定子；18、轴承；19、端部法兰；20、电机机座。
具体实施方法以实施例1为例，利用组焊方法，制成机架11，利用机械制造方法制成稀土永磁外转子同步电机2，导轮4，前后侧动滑轮6、7，用柔性钢丝绳5按图W型分别将前侧动滑轮6、导轮4、稀土永磁外转子同步电机2、后侧动滑轮7串联起来，再将前端悬点负荷9接到前侧动滑轮6轴上，再将配重平衡块10接到后侧动滑轮7轴上，至此，便构成抽油机的曳引系统，当电控装置13向稀土永磁外转子同步电机2输入变频电流后，稀土永磁外转子同步电机2便能顺时针(假设方向)转动，前侧抽油杆从下止点向上止点运行，抽油泵将地下原油抽出地面，后侧配重平衡块10从上止点向下止点运行，参与稀土永磁外转子同步电机2一起将悬点负荷9提起，当配重平衡块10到达下止点碰触传感器12时，电控装置13便停止对稀土永磁外转子同步电机2的供电，稍后电控装置13又向稀土永磁外转子同步电机2输出反向电流，稀土永磁外转子同步电机2便逆时针转动，前侧悬点负荷9便在稀土永磁外转子同步电机2驱动和自身的重量作用下向下止点运行，抽油泵进行吸油，后侧配重平衡块10在稀土永磁外转子同步电机2以及前侧悬点负荷自重牵引下向上止点运行，储备动能，为下一循环作能量储备。稀土永磁外转子同步电机2如此往复运转，便带动悬点负荷9往复直线运行，把地下原油源源不断抽吸到地面。
权利要求
1.一种W型曳引抽油机，在支架载体上，稀土永磁外转子同步电机、导轮、前侧动滑轮、后侧动滑轮、悬点负荷、后侧配重平衡块，用柔性钢丝绳将它们按W型串联起来构成抽油机的曳引系统，并在支架上下止点位置设置传感器，在机座的后侧设置电控柜，其特征是稀土永磁外转子同步电机是由外转子、内定子、固定轴、轴承、端盖有序安装而成；外转子是在空心圆柱的外侧设计钢丝绳绳槽，内孔镶嵌若干块稀土永磁磁钢，内定子是在中心钻有通孔(以便穿引电线)的定子轴上固定线圈铁芯，再在铁芯上绕制若干匝互为绝缘的漆包线线圈，它们的位置关系为在内定子的外而套上外转子，在两者之间用轴承及端盖密封两端端面，从而形成电机总成，把此电机总成吊装到两端机座上，即可作为动力源。
2.根据权利要求1所述的W型曳引抽油机，其特征是导轮装置是由滑轮轴、轴承、滑轮按序安装而成，在滑轮的内孔装有滚动轴承，将其安装到滑轮轴上便构成滑轮轴固定，滑轮绕轴旋转的滑轮，将其安装在上部平台前侧两根支架的立柱之间，对钢丝绳起导向作用。
3.根据权利要求1所述的W型曳引抽油机，其特征是动滑轮是由滑轮轴、轴承、滑轮、外壳等按序安装而成，在滑轮的内孔装有滚动轴承，将滑轮轴穿入轴承内孔，再在轴的两侧装上外壳，便构成动滑轮，该滑轮是安装在支架的前侧和支架内侧，它们的滑轮与钢丝绳相联系，滑轮轴两端与抽油杆悬点负荷或配重平衡块相连。
4.根据权利要求1所述的W型曳引抽油机，其特征是曳引系统是以柔性钢丝绳作纽带，将前侧动滑轮、导轮、电机、后侧动滑轮按W型联系起来，其连接方法是钢丝绳的前端系在上平台前侧绳扣上，另一端穿过前侧动滑轮，经过导轮、电机、后侧动滑轮后再系到上部平台后侧的绳扣上，由此便构成曳引系统。
5.根据权利要求1所述的W型曳引抽油机，其特征是行程开关或传感器是安装在支架后立柱的上下止点位置，调节冲程即通过改变行程开关上下止点的距离来调节，当冲程需要增大时，将上止点向上移动，将下止点向下移动，反之则相反。
全文摘要
一种能够采用长冲程低冲次的W型曳引抽油机。在型钢制成的支架顶部安装稀土永磁外转子同步电机，在支架的前侧平台下面设置一组导轮，在支架的前侧和内侧各设置一组动滑轮，在动滑轮、导轮、电机、配重平衡块之间用钢丝绳将它们按W型串联起来，形成曳引系统；在支架与平衡块必经路径的合适部位设置上下行程开关或传感器，在机座的后部设置控制柜，用导线与电机相连接。该型抽油机是应用在油田采油过程中，它将电能转换成机械能将原油从地下抽吸到地面。
文档编号E21B43/00GK101070837SQ20071008928
公开日2007年11月14日 申请日期2007年3月19日 优先权日2007年3月19日
发明者廖大林, 杜振宇, 陈西莹, 孙风茂, 陈欣, 董丽丽 申请人:濮阳市信宇石油机械化工有限公司