CN101092955A - 双盘面电机驱动抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双盘面电机驱动抽油机，包括机架，设置在机架上的游梁，设置在游梁一侧的驴头，设置在驴头上的泵杆，设置在游梁另一侧的连杆，所述的连杆的下方设置有一双盘面电机，双盘面电机两侧的盘面上对称设置有支轴与两连杆分别铰连接，两连杆的上端则分别与游梁铰连接；其优点是：直接采用电机连杆驱动，没有齿轮减速机构，简化了抽油机的机械结构，从而提高了抽油机的机械效率；电机转子盘面面积大，有利于解决大力矩输出机构的设计问题，因其性能良好，可用于抽油机的更新换代。

Description

双盘面电机驱动抽油机

技术领域

本发明属于从油井中开采石油的抽油装置。

背景技术

传统抽油机一般采用游梁式结构，其一端连着油井的抽油泵，而另一端由驱动电机经复杂的齿轮减速机构进行往复运动。由于抽油机的游梁旋转速度相对普通电机转速而言是非常慢的，当选用普通旋转电机作驱动时，其大力矩齿轮减速箱的结构非常庞大、复杂。这种采用大速比的减速方式，使得抽油机的整体工作效率降低。复杂的机械结构使整机工作的可靠性降低，设备维护成本增加。再则，抽油机是油田的基本设备，用量很大，连续作业时间长，在油田的总能耗中抽油机所占比重非常大。为此，人们围绕着高效率驱动电机的选用，减速齿轮箱的效率提高，改变抽油机机械结构形式诸方面作了大量的探索和试制研究，但其效果均十分有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用双盘面电机直接驱动连杆，从而可以简化游梁传动机构的双盘面电机驱动抽油机。

本发明的进一步目的在于提供一种电机两侧的盘面可同步转动，且电机结构更为紧凑的双盘面电机驱动抽油机。

本发明的更进一步目的在于提供一种可通过永磁磁钢与电枢绕组相配合实现电机启动的双盘面电机驱动抽油机。

为实现本发明的目的，一种双盘面电机驱动抽油机，包括机架，设置在机架上的游梁，设置在游梁一侧的驴头，设置在驴头下方且与驴头相连接的泵杆，设置在游梁另一侧的连杆，所述的连杆的下方设置有一双盘面电机，双盘面电机两侧的盘面上对称设置有支轴与两连杆分别铰连接，两连杆的上端则分别与游梁铰连接。

为实现本发明的进一步目的，一种双盘面电机驱动抽油机，还包括：所述的双盘面电机包括机座，设置在机座上的主轴，平行设置在机座两侧的两盘式定子，设置主轴两端、且与两定子外侧相对应的盘面式转子，两盘面式转子的外侧盘面上对称设置有支轴。

为实现本发明的更进一步目的，一种双盘面电机驱动抽油机，还包括：所述的两定子中分别设置有若干电枢绕组，转子中分别设置有若干永磁磁极，电枢绕组和永磁磁极分别相互对应。

本发明的积极效果主要是：

1、由于永磁双盘面电机的采用，直接连杆驱动，带动连杆、驴头、泵杆工作，去掉了复杂的齿轮减速机构，简化了抽油机的机械结构，提高了抽油机的机械效率。

2、定子电枢的齿槽沿盘面圆周均匀分布，定子槽截面采用等宽结构，定子齿截面为扇形结构，定子电枢也便于采用整体结构形式，如制成整体圆环形或分段圆弧结构；电机的转子也是盘面形状，其永磁磁钢为扇形结构设置，沿圆周均匀分布，盘面式结构也便于安装和加工。盘面面积大，有利于大力矩输出电机的计。

3、永磁双盘面电机可采用变频电源，调速方便，调节精度高。通过控制永磁盘面电机本身的工作参数，就可以任意调节抽油机的速度和出力，使抽油机始终在最佳状态下运行，进一步提高了系统效率。

4、便于更新改造和发挥替代优势。当永磁盘面电机作旋转运动时，带动游梁做往复运动。抽油机的配重和抽油泵分别设置在游梁两侧，保持了传统抽油机的机械结构形式，只要去掉原有的齿轮减速箱和驱动电机，就可以方便地实现设备的更新改造。

简言之，因其工作性能和节能技术指标上具有明显的优势，可用于抽油机的更新换代。

附图说明

图1是本发明一种双盘面电机驱动抽油机的结构原理图；

图2是永磁双盘面电机的结构简图。

其中：1、机架，2、游梁，3、驴头，4、泵杆，5、连杆，6、双盘面电机，7、支轴，8、机座，9、主轴，10、定子，11、转子，12、电枢绕组，13、永磁磁钢，14、配重块

具体实施方式

图1所示，为本发明的双盘面电机驱动抽油机实施例。一种双盘面电机驱动抽油机，包括机架1，设置在机架1上的游梁2，设置在游梁2一侧端部的驴头3，游梁2的另一端通常设置有配重块14，设置在驴头3下方且与驴头3相连接的泵杆4，设置在游梁2另一侧的连杆5，连杆5的下方设置有一双盘面电机6，双盘面电机6两侧的盘面上对称设置有支轴7与两连杆5分别铰连接，两连杆5的上端则分别与游梁2铰连接；

如图1、2所示，一种双盘面电机6包括机座8，设置在机座8上的主轴9，平行设置在机座8两侧的两盘式定子10，设置主轴9两端、且与两定子10外侧相对应的盘面式转子11，两盘面式转子11的外侧盘面上对称设置有支轴7，两定子10中分别设置有若干电枢绕组12，转子11中分别设置有若干永磁磁钢13，电枢绕组12和永磁磁钢13分别相互对应。

如图1所示，一种双盘面电机驱动抽油机，所说的连杆5带动驴头3上下运动的工作行程，其对应的高程与泵杆4上下提拉的行程相一致。

工作时，双盘面电机6的在变频控制装置的设定下运行，两对称的定子10、转子11同时合力作用。当永磁双盘面电机6的定子10中的电枢绕组12通以一定频率的交流电时，在电机气隙产生一个旋转磁场，转子11在气隙磁场的作用下旋转，通过设置在电机盘面上的支轴7带动连杆5及游梁2作往复运动；连接在游梁2一端的驴头3上的钢缆拉动抽油机的泵杆4和配重块14，使得抽油机正常工作。电机轴转动一周，将泵杆4上下提拉一次。电机也可以改而采用半圈往复转动的方式运行。

如图1、2所示的永磁双盘面电机简图表明：永磁双盘面电机的定子10和转子11为圆盘面形状，其定子10电枢的齿槽沿盘面圆周均匀分布，齿槽垂直于盘面轴心，定子槽为等宽截面，保证嵌线效果一致。定子齿截面总体形状呈扇面形。其永磁磁钢也呈扇面形状，沿圆周均布于盘面，磁极沿对应电枢绕组部位周向间隔排列。

电枢绕组为圆环形整体结构。当定子电枢尺寸很大对也可以将其分割成为圆弧段，分体制造，然后各分段在圆盘面上组合安装成整体。

永磁双盘面电机使用变频调速，可以任意调节抽油机的速度和出力，完全满足抽油机在最佳状态下的正常工作要求。

Claims (4)

1、一种双盘面电机驱动抽油机，包括机架(1)，设置在机架(1)上的游梁(2)，设置在游梁(2)一侧的驴头(3)，设置在驴头(3)下方且与驴头(3)相连接的泵杆(4)，设置在游梁(2)另一侧的连杆(5)，其特征在于：所述的连杆(5)的下方设置有一双盘面电机(6)，双盘面电机(6)两侧的盘面上对称设置有支轴(7)与两连杆(5)分别铰连接，两连杆(5)的上端则分别与游梁(2)铰连接。

2、根据权利要求1所述的一种双盘面电机驱动抽油机，其特征在于：所述的双盘面电机(6)包括机座(8)，设置在机座(8)上的主轴(9)，平行设置在机座(8)两侧的两盘式定子(10)，设置主轴(9)两端、且与两定子(10)外侧相对应的盘面式转子(11)，两盘面式转子(11)的外侧盘面上对称设置有支轴(7)。

3、根据权利要求2所述的一种双盘面电机驱动抽油机，其特征在于：所述的两定子(10)中分别设置有若干电枢绕组(12)，转子(11)中分别设置有若干永磁磁钢(13)，电枢绕组(12)和永磁磁钢(13)分别相互对应。

4、按照权利要求1、2或3所述的一种双盘面电机驱动抽油机，其特征在于：所说的连杆(5)带动驴头(3)上下运动的工作行程，其对应的高程与泵杆(4)上下提拉的行程相一致。

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