CN101852072A - 一种抽油机专用智能动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抽油机专用智能动力装置，所述抽油机通过可变直径的输出皮带轮带动，可变直径的输出皮带轮与固定变比的减速器连接，所述固定变比的减速器与多档变速器连接，所述油气两用发动机动力输出端与多档变速器连接，所述油气两用发动机通过电缆与控制柜连接，所述控制柜通过GPRS与计算机连接。本发明可广泛使用于煤层气或天然气抽采作业使用的抽油机动力，节省高低压电网的巨额投资，杜绝抽油机运行的电力消耗，节能减排，具有宽调速比范围，并能远程无级调速，远程开停，减少人工巡视成本，有利于抽油机大批量作业的集中监控。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型的能无级调速，宽调速比，既节能又智能化的抽油机专用智能动力装置。
背景技术
现有的煤层气或天然气抽油机动力以各种调速电机为主，由于抽油机作业地点都广泛散布于偏僻地区，电机工作需要的电力都要通过新设计和铺设的电网来输送，存在输配电线路一次性投资偏大、回收期长的不足；同时也存在由于带载启动使调速电机实际配置的电动机容量偏大、调速范围窄、抽油机作业用电的电能超耗大、运行费用高、不易远程监控等缺陷。
近年的煤层气或天然气抽油机作业也出现过用燃气发动机作为动力的案例，但都存在抽油机调速功能和手段简单，仅仅依靠发动机的速度来现场调整，调速范围窄，也无法实现远程调速的功能。
发明内容
本发明的目的，就是针对上述不足，提供一种抽油机专用智能动力装置，就地采用燃气作为主要燃料，能够满足抽油机生产作业不同工艺的宽调速比无级调速要求，智能操作，没有电力消耗，节能减排。
本发明采用的技术方案是：
一种抽油机专用智能动力装置，所述抽油机通过可变直径的输出皮带轮带动，可变直径的输出皮带轮与固定变比的减速器连接，所述固定变比的减速器与多档变速器连接，所述油气两用发动机动力输出端与多档变速器连接，所述油气两用发动机通过电缆与控制柜连接，所述控制柜通过GPRS与计算机连接。
所述油气两用发动机的前端与冷却风扇水箱连接，所述汽油箱通过汽油泵与油气两用发动机连接，所述电磁阀通过减压阀与油气两用发动机连接，所述油气两用发动机的机身上安装有专用数字调速器，所述油气两用发动机的排气管上安装有排温传感器，所述油气两用发动机的出水管道上安装有水温传感器，所述油气两用发动机的润滑油管道上安装有油压传感器，所述油气两用发动机的飞轮罩壳上安装有速度传感器a与速度传感器b。
所述可变直径的输出皮带轮为两个直径不同的输出皮带轮套装固定而成，所述可变直径的输出皮带轮下面安装有抽油机冲次传感器。
所述多档变速器上部安装有直流电动推杆a，所述直流电动推杆a通过高低档执行机构与位置传感器a和位置传感器b接触，所述多档变速器中间安装有直流电动推杆b，直流电动推杆b通过选档执行机构与位置传感器c、位置传感器d和位置传感器e接触，所述多档变速器下部安装有直流电动推杆c，所述直流电动推杆c通过离合执行机构与位置传感器f和位置传感器g接触，所述多档变速器内安装有离合器，所述离合器执行机构通过电动推杆与多档变速器连接。
所述控制柜内安装有电压传感器、PLC控制模块与通讯模块，所述控制柜下面安装有直流电瓶。
本发明与目前使用的以调速电机为主的抽油机动力装置相比，具有如下的显著优点：
1、节省高低压输配电网的巨额投资。
2、节能减排，运行无电力消耗；抽油机初期采用汽油工作，以后长期运行就地使用抽采的煤层气或天然气工作。
3、宽的调速范围，适应抽油机不同区域、不同工况要求。
4、实现无级调速，满足精确调速要求。
5、可远程开、停机与远程调速，现场运行无人值守；
6、集中远程监控，故障自动报警停机，可保存所有运行数据。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的档位控制位置示意图。
图3为本发明的多档变速器的动作结果框图。
图4为本发明智能控制系统的控制逻辑框图。
图5为本发明智能控制系统的档位控制逻辑框图。
其中：1、抽油机，2、固定变比的减速器，3、可变直径的输出皮带轮，4、多档变速器，5、油气两用发动机，6、减压阀，7、汽油泵，8、冷却风扇水箱，9、专用数字调速器，10、电动推杆，11、直流电瓶，12、控制柜，13、控制模块与通讯模块，14、计算机，15、电缆，16、冲次传感器，17、排温传感器，18、水温传感器，19、油压传感器，20、电压传感器，21、速度传感器a，22、速度传感器b，23、位置传感器a，24、高低档执行机构，25、位置传感器c，26、选档执行机构，27、位置传感器f，28、离合器执行机构，29、电磁阀，30、汽油箱，31、电动推杆a，32、电动推杆b，33、电动推杆c，34、位置传感器b，35、位置传感器d，36、位置传感器e，37、位置传感器g。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明的一种抽油机专用智能动力装置，抽油机1通过可变直径的输出皮带轮3带动，可变直径的输出皮带轮与固定变比的减速器2连接，固定变比的减速器2与多档变速器4连接，油气两用发动机5动力输出端与多档变速器4连接，油气两用发动机5通过电缆15与控制柜12连接，所述控制柜12通过GPRS与计算机14连接。油气两用发动机5的前端与冷却风扇水箱8连接，汽油箱30通过汽油泵7与油气两用发动机5连接，电磁阀29通过减压阀6与油气两用发动机5连接，油气两用发动机5的机身上安装有专用数字调速器9，油气两用发动机5的排气管上安装有排温传感器17，油气两用发动机5的出水管道上安装有水温传感器18，油气两用发动机5的润滑油管道上安装有油压传感器19，油气两用发动机5的飞轮罩壳上安装有速度传感器a21与速度传感器b22。可变直径的输出皮带轮3为两个直径不同的输出皮带轮套装固定而成，可变直径的输出皮带轮3下面安装有抽油机冲次传感器16。多档变速器4上部安装有直流电动推杆a31，直流电动推杆a31通过高低档执行机构24与位置传感器a23和位置传感器b34接触，多档变速器4中间安装有直流电动推杆b32，直流电动推杆b32通过选档执行机构26与位置传感器c25、位置传感器d35和位置传感器e36接触，多档变速器4下部安装有直流电动推杆c33，直流电动推杆c33通过离合器执行机构28与位置传感器f27和位置传感器g37接触，多档变速器4内安装有离合器，离合器执行机构28通过电动推杆c33与多档变速器4连接。控制柜12内安装有电压传感器20、控制模块与通讯模块13，控制柜12下面安装有直流电瓶11。
下面对本发明的操作过程作具体的说明：初始处于停机状态，自动开机信号给出后，在现场发出预警警铃三次，每次间隔5秒，最后一次预警结束后接通汽油泵7或电磁阀29，然后进入自动启动状态，启动三次，间隔15秒，若三次启动失败就会发出启动失败报警，只有复位后才能重新启动。达到启动速度后，自动关闭油气两用发动机5的启动马达，发动机以怠速运行，1分钟后自动转为高速运行。高速运行后可任意选择多档变速器4的四个速度档位：低速档、中低速档、中高速档、高速档，每个档位都按设定的程序动作，见图5的智能控制系统的档位控制逻辑框图，动作的结果见图2的多档变速器的档位控制位置示意图，在正常运行状态下若排温、水温、油压、转速、电瓶电压等值超过或低于设定的报警值，会在现场和远程自动报警并显示，若超过设定的紧急停机值，油气两用发动机5会自动紧急停机，关闭总电源，重新启动要到现场排除故障后复位才行。而正常远程停机会转为怠速运行，30秒后关闭汽油泵7或电磁阀29电源、点火电源，发动机回位到初始状态。
远程通讯和集中监控系统通过GPRS把专用智能动力装置的运行参数排温、水温、油压、转速、电瓶电压传输到集中监控室的计算机14上，并可远程开启或关停动力装置，远程控制专用数字调速器9、多档变速器4用来达到远程调速的功能。
在实际使用时，在集中监控室只需要鼠标点击按钮就可通过GPRS直接启动在野外的智能动力装置，带动抽油机工作作业。按照预先设定的控制程序先自动进行启动前预警，防备万一现场有人而意外远程启动造成事故。预警结束后5秒动力装置自动启动，先低速运行一段时间，再自动高速运行。根据抽油机工艺要求在集中监控室选定需要的速度冲次后，智能动力装置按设定的程序自动动作，多档变速器4自动设置到规定的档位，带动抽油机1工作作业，专用数字调速器9则会精确调速到最终需要的抽油机冲次。若遇故障，智能动力装置自动停机，自动切断直流电源，并保存故障信息，以备后查。
本发明可广泛使用于煤层气或天然气抽采作业使用的抽油机动力，节省高低压电网的巨额投资，减少抽油机运行的电力消耗，节能减排，具有宽调速比范围，并能远程无级调速，远程开停，减少人工巡视成本，有利于抽油机大批量作业的集中监控。
Claims (5)
1.一种抽油机专用智能动力装置，其特征在于，所述抽油机通过可变直径的输出皮带轮带动，可变直径的输出皮带轮与固定变比的减速器连接，所述固定变比的减速器与多档变速器连接，所述油气两用发动机动力输出端与多档变速器连接，所述油气两用发动机通过电缆与控制柜连接，所述控制柜通过GPRS与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机专用智能动力装置，其特征在于，所述油气两用发动机的前端与冷却风扇水箱连接，所述汽油箱通过汽油泵与油气两用发动机连接，所述电磁阀通过减压阀与油气两用发动机连接，所述油气两用发动机的机身上安装有专用数字调速器，所述油气两用发动机的排气管上安装有排温传感器，所述油气两用发动机的出水管道上安装有水温传感器，所述油气两用发动机的润滑油管道上安装有油压传感器，所述油气两用发动机的飞轮罩壳上安装有速度传感器a与速度传感器b。
3.根据权利要求1所述的一种抽油机专用智能动力装置，其特征在于，所述可变直径的输出皮带轮为两个直径不同的输出皮带轮套装固定而成，所述可变直径的输出皮带轮下面安装有抽油机冲次传感器。
4.根据权利要求1所述的一种抽油机专用智能动力装置，其特征在于，所述多档变速器上部安装有直流电动推杆a，所述直流电动推杆a通过高低档执行机构与位置传感器a和位置传感器b接触，所述多档变速器中间安装有直流电动推杆b，直流电动推杆b通过选档执行机构与位置传感器c、位置传感器d和位置传感器e接触，所述多档变速器下部安装有直流电动推杆c，所述直流电动推杆c通过离合执行机构与位置传感器f和位置传感器g接触，所述多档变速器内安装有离合器，所述离合器执行机构通过电动推杆与多档变速器连接。
5.根据权利要求1所述的一种抽油机专用智能动力装置，其特征在于，所述控制柜内安装有电压传感器、PLC控制模块与通讯模块，所述控制柜下面安装有直流电瓶。
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