CN100337035C - 内置定子的直线电机抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种直线电机抽油机。内置定子的直线电机抽油机是由悬绳器、柔性连接机构、滑轮组、支架、电机动子、电机定子和平衡装置所组成。其特征在于：支架内竖立安装有主板。直线电机定子固定在主板两侧面，电机动子在电机定子外侧。主板上固定有导轨和导向轮。本发明的有益效果是，克服了现有的直线电机抽油机电机工作时产生的热量不能散发，工作效率下降的缺点；增加了支架抗弯能力；主板两侧固定永磁铁，电机的磁回路合理，使两排永磁铁提高磁性10%左右，增加动子推力，节约电能。
Description
技术领域
本发明涉及一种直线电机抽油机，主要应用于油田有杆泵抽油技术领域。
背景技术
采用直线电机为动力的抽油机与传统的游梁式抽油机相比，优点很多。直线电机往复运动方式，符合抽油泵需要的运动方式，克服了旋转电机驱动时必需经过运动方式的转变，即克服了电机旋转方式输出动力，必需经过转换机构转变为直线运动。直线电机抽油机能降低电能消耗，并且节约抽油机制造成本。因此直线电机抽油机的专利申请很多。如中国专利96217638.9、中国专利99256966.4和中国专利01204055.X，都是涉及到直线电机抽油机的专利申请。这些直线电机抽油机，一般是由悬绳器、钢丝绳、滑轮组、支架、电机动子、电机定子和平衡装置所组成。直线电机定子固定在支架内侧，电机动子安装在电机定子中间。支架顶部有滑轮组，钢丝绳通过滑轮组连接悬绳器和电机动子。平衡装置直接连接在直线电机动子下端，直线电机动子与平衡装置安装在支架的同一侧。中国专利99256966.4就是采用的这种结构。虽然，在以后申请的专利中，平衡方式上或滑轮组位置上有所改进，都没有突出变化，没有实质性改变。所申请的专利技术方案，有益的效果并不十分明显。这些直线电机抽油机存在的结构上最主要的缺点是：直线电机定子固定在支架内侧，电机动子安装在电机定子中间。这是长期以来所采用的传统结构，这种结构一直沿用现在。这种结构最外层是支架，支架内侧固定直线电机定子，动子在定子中间。直线电机工作时，产生大量热量。热量在两块定子之间，不能很好散发，在直线电机内聚集，直线电机工作一段时间后，温度上升，工作效率下降，消耗大量电能。另外，从支架的受力结构上分析，抽油杆的巨大拉力，使支架产生弯曲倾斜变形。为加强支架，只能采用较大型号的型钢焊接支架，增加支架抗弯强度。导致增加支架重量，消耗大量钢材。这些定子固定在支架内侧的直线电机抽油机，最大的缺点是：由于构成电机定子的永磁铁或电机初级，与支架为同一承载体，支架变形后电机动子与定子之间的间隙变大，有时造成永磁铁脱落，使电机效率极大降低。
发明内容
本发明的目的是：为了克服直线电机抽油机永磁铁固定在支架内侧的结构不合理，降低电机效率的缺点；克服电机工作时产生的热量不能很好散发，电机升温，工作效率下降，消耗大量电能的问题；克服支架变形后电机气隙改变的缺点。本发明提供一种内置定子的直线电机抽油机。该内置定子的直线电机抽油机不仅能改善支架受力情况而且能使直线电机工作时产生的热量得到很好地散发，保证电机工作温度正常。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：内置定子的直线电机抽油机是由悬绳器、柔性连接机构、滑轮组、支架、电机动子、电机定子和平衡装置所组成。支架顶部有滑轮组，柔性连接机构通过滑轮组连接悬绳器和电机动子。另一组柔性连接机构连接平衡装置。所述柔性连接机构包括钢丝绳、扁钢丝绳、传送带、链条等。其特征在于：支架内竖立固定有主板，主板厚度在15-45毫米之间，宽度为300-1300毫米之间，高度在5000-12000毫米之间。直线电机定子固定在主板两侧面，定子为永磁铁。电机动子在电机定子外侧。沿主板竖立固定有导轨，导轨长度为5000-12000毫米之间。导轨的作用是：限制电机动子只能沿导轨上下运动，防止电机动子运动时产生偏移现象与主板产生摩擦。动子上固定有导向轮座和导向轮，两个动子之间有连接丝杠连接，连接丝杠上有调节弹簧，并用螺母固定。
为了充分利用主板的抗弯曲能力，主板在支架内竖立安装的方向是：主板侧对井口和悬绳器的方向。
平衡装置可以采用另一条柔性连接机构间接连接在直线电机动子下端，也可以固定在电机动子的外部。
本发明的益效果是，克服了现有的直线电机抽油机定子在外，定子在内的结构不合理，电机工作时产生的热量不能散发，工作效率下降的缺点；另外，减少了主板承受载荷和电机的强大磁场力对主板的影响。通过实践证明，按本发明方案制造的抽油机，还获得了意想不到的好处。主板两侧固定的永磁铁，电机的磁回路合理，使两排永磁铁提高磁性10％左右，有力地为动子提供动能，增加动子推力，节约电能。另外贴有永磁铁的主板不承受支架应承受的载荷，永磁铁不发生形变，电机气隙不会发生变化，电机效率极大提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主视图，表示内置定子的直线电机抽油机整体结构和各零、部件的位置与连接关系。尤其是表示主板9、导轨10和动子8与支架7之间的关系。
图2是右视图，从一个侧面表示主板9、导轨10、动子8之间的关系。
图3是右视图的局部放大图，更清晰地从纵向反应出主板9、导轨10与动子8以及导向轮15之间的关系。
图4是图3的横剖面图，从横向反应出主板9、导轨10与动子8以及导向轮15之间的关系。
在图中，1.井口，2.悬绳器，3.扁钢丝绳，4.滑轮，5.滚筒，6.滚筒座，7.支架，8.动子，9.主板，10.导轨，11.底座，12.调节弹簧，13.连接丝杠，14.导向轮座，15.导向轮，16.平衡装置，17.吊耳，18.定子。
具体实施方式
在附图中，内置定子的直线电机抽油机，悬绳器2连接采油井口1里的抽油杆和扁钢丝绳3，通过滑轮4、滚筒5和吊耳17，连接直线电机动子8。滚筒5固定在支架7顶部的滚筒座6上。支架7是一个高12000毫米，采用型钢焊接而成，如采用圆管、角钢、槽钢、矩形管等焊接。平衡装置16与动子8固定在一起。内置定子18的直线电机抽油机与现有技术的直线电机抽油机结构不同之处是：支架7内竖立固定有主板9，主板9厚度为20毫米，宽度为500毫米，高度12000毫米。直线电机定子18固定在主板9两侧面，定子18由永磁铁材料制成。电机动子8在定子18外侧。主板9的边沿上固定有导轨10，导轨10长度为12000毫米。导轨10采用起重机轨道。主板9在支架内竖立安装，其竖立固定的方向是主板9侧对井口1和悬绳器2。为增加动子8上下运动时的平稳性，在动子8上固定有导向轮座14和导向轮15。在动子8运行时，导向轮15在导轨10上转动，使动子8与定子18之间的间隙保持不变。两个动子8之间采用8根连接丝杠13连接，每根连接丝杠13上套有2个调节弹簧12，并用螺母压紧。
Claims (5)
1、一种内置定子的直线电机抽油机是由悬绳器(2)、柔性连接机构(3)、滑轮组(4、5)、支架(7)、电机动子(8)、电机定子(18)和平衡装置所组成，支架(7)顶部有滑轮组(4、5)，柔性连接机构(3)通过滑轮组(4、5)连接悬绳器(2)和电机动子(8)，其特征在于：支架(7)内竖立固定有主板(9)，主板(9)厚度在15-45毫米之间，宽度为300-1300毫米之间，高度5000-12000毫米之间，直线电机定子(18)固定在主板(9)两侧面，定子(18)为永磁铁，电机动子(8)在电机定子(18)外侧，沿主板(9)竖立固定有导轨(10)，导轨(10)长度为5000-12000毫米之间，动子(8)上固定有导向轮座(14)和导向轮(15)，两个动子(8)之间有连接丝杠(13)，连接丝杠(13)上有调节弹簧(12)，并用螺母固定。
2、如权利要求1所述的内置定子的直线电机抽油机，其特征在于：主板(9)在支架(7)内竖立安装的方向是：主板(9)侧对井口(1)和悬绳器(2)的方向。
3、如权利要求1所述的内置定子的直线电机抽油机，其特征在于：平衡装置(16)采用另一条柔性连接机构间接连接在直线电机动子(8)下端。
4、如权利要求1所述的内置定子的直线电机抽油机，其特征在于：平衡装置(16)固定在动子(8)外部。
5、如权利要求1、或2、或3、或4所述的内置定子的直线电机抽油机，其特征在于：两个动子(8)之间有8根连接丝杠(13)连接，每根连接丝杠(13)上有2个调节弹簧(12)。
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