CN103615221B - 一种节能抽油机 - Google Patents

Abstract

一种节能抽油机，本发明涉及一种节能抽油机，本发明为了解决现有技术中的游梁式抽油机存在耗电量大，抽油效率低，导致油田资金投资较大的问题，所述抽油机包括安装平台和桁架，所述抽油机还包括导向轮安装架、滚筒安装架、滚筒、带有制动的联轴器、电机组件、电机安装架、悬绳器、连接铰链、配重导向部件、抽油杆、两条第一绳索、两条第二绳索和两个导向轮组件，两个导向轮组件安装在导向轮安装架上，滚筒安装在滚筒安装架上，电机组件安装在电机安装架上，滚筒安装架和电机组件均安装在安装平台上，导向轮安装架安装在安装平台上，且滚筒和电机组件通过带有制动的联轴器连接，安装平台安装在桁架的顶端，本发明用于抽油领域中使用。

Description

一种节能抽油机

技术领域

本发明涉及一种节能抽油机。

背景技术

近十年来，随着人类社会对原油的需求量增大，对原油深度开采能力提出来了更高的技术要求，目前,国内游梁式抽油机仍然处在抽油机主导地位。游梁式抽油机不能实现长冲程、低冲次的抽油技术要求，已经不能满足油田的日需发展的需求，且现有的抽油机存在耗电量大，抽油效率低，导致油田资金投资较大。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的游梁式抽油机存在耗电量大，抽油效率低，导致油田资金投资较大的问题，进而提供一种节能抽油机。

本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：所述抽油机包括安装平台和桁架，所述抽油机还包括导向轮安装架、滚筒安装架、滚筒、带有制动的联轴器、电机组件、电机安装架、悬绳器、连接铰链、配重导向部件、抽油杆、两条第一绳索、两条第二绳索和两个导向轮组件，两个导向轮组件安装在导向轮安装架上，滚筒安装在滚筒安装架上，电机组件安装在电机安装架上，滚筒安装架和电机安装架均安装在安装平台上，导向轮安装架通过连接铰链固定安装在安装平台上，且滚筒和电机组件通过带有制动的联轴器连接，安装平台安装在桁架的顶端，抽油杆固定安装在悬绳器上，悬绳器设置在两个导向轮组件的下方，每条第一绳索的一端固定在滚筒上，且每条第一绳索的另一端绕过一个导向轮组件并且穿过悬绳器固定在导向轮安装架上，两条第二绳索的一端分别固定在安装平台上，且每条第二绳索的另一端穿过配重导向部件固定在滚筒上。

本发明的有益效果是：本发明的抽油机采用开关磁阻电机取代三相异步电机和永磁同步制动电机，开关磁阻电机启动电流小，可以频繁变换工作方向，工作效率高，电机控制部件可以实现开关磁阻电机柔性启动、加减速、低速运行，避免了抽油机在换向启动时的机械冲击，利用行星齿轮滚筒减速的方式取代体积较大的减速器减速，结构紧凑、降速比大、实现封闭润滑，滚筒外圆柱表面加工有两个螺旋槽5-2，使第一绳索15和第二绳索16排列整齐，防止出现咬绳现象，抽油机工作时通过控制器电机组件7上开关磁阻电机转动带动滚筒5降速转动，滚筒5转动使缠绕其外圆表面的第一绳索15带动悬绳器9上下移动，从而使抽油杆21上下移动来驱动井下抽油泵做周期的上下往复运动，把井下的原油送到地面，滚筒5转动使缠绕其外圆表面的第二绳索16带动配重导向部件14上下移动，利用配重导向部件14的升降来实现位能的改变，可以将抽油杆21的自重在上升下降时所消耗的能量降低，这样就提高了抽油机系统稳定性和工作效率，节约油田的资金投资，本发明还具有结构设计简单，容易加工，成本低的特点。

附图说明

图1是本发明整体结构主视图，图2是图1的左视图，图3是本发明导向轮安装架2、桁架3、滚筒安装架4、电机安装架8、两个导向轮组件10、梯子13和安装在安装平台1的安装于一体的整体结构俯视图，图4是本发明抽油杆21安装在悬绳器9上的主视图，图5是本发明导向件18的俯视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述抽油机包括安装平台1和桁架3，所述抽油机还包括导向轮安装架2、滚筒安装架4、滚筒5、带有制动的联轴器6、电机组件7、电机安装架8、悬绳器9、连接铰链12、配重导向部件14、抽油杆21、两条第一绳索15、两条第二绳索16和两个导向轮组件10，两个导向轮组件10安装在导向轮安装架2上，滚筒5安装在滚筒安装架4上，电机组件7安装在电机安装架8上，滚筒安装架4和电机安装架8均安装在安装平台1上，导向轮安装架2通过连接铰链12固定安装在安装平台1上，且滚筒5和电机组件7通过带有制动的联轴器6连接，安装平台1安装在桁架3的顶端，抽油杆21固定安装在悬绳器9上，悬绳器9设置在两个导向轮组件10的下方，每条第一绳索15的一端固定在滚筒5上，且每条第一绳索15的另一端绕过一个导向轮组件10并且穿过悬绳器9固定在导向轮安装架2上，两条第二绳索16的一端分别固定在安装平台1上，且每条第二绳索16的另一端穿过配重导向部件14固定在滚筒5上。

具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述抽油机还包括梯子13，梯子13固定安装在桁架3上，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述抽油机还包括支撑杆11，支撑杆11的一端固定安装在导向轮安装架2上，支撑杆11的另一端固定安装在桁架3上，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述滚筒5内设有行星齿轮5-1，滚筒5两端的外侧壁上沿径向分别加工有两个螺旋槽5-2，一条第一绳索15的一端和一条第二绳索16均安装在一个螺旋槽5-2内，另一条第一绳索15的一端和另一条第二绳索16的一端均安装在另一个螺旋槽5-2内，滚筒5内部的行星齿轮5-1，降速比可以达到1:23，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述电机组件7的电机为开关磁阻电机，通过开关磁阻电机实现电机柔性启动、加减低速运行，避免了抽油机在换向启动时的机械冲击，采用开关磁阻电机启动电流小，可以频繁变换工作方向，提高了抽油机的工作效率，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图1、图2和图4说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述悬绳器9包括支承座9-1、浮动平衡件9-2、浮动支承件和两个第一滑轮组件9-3，浮动支承件的上端面加工有球形凹槽9-4，球形凹槽9-4的底部至浮动支承件的底端加工有通孔，浮动平衡件9-2的底部加工有球形凸起部9-5，浮动平衡件9-2设置在浮动支承件的上端面上，浮动支承件固定安装在支承座9-1上，抽油杆21由上至下依次穿过浮动平衡件9-2的球形凸起部9-5和浮动支承件的通孔，且抽油杆21设置在浮动平衡件9-2上，浮动支承件通孔内的抽油杆21和支承座9-1的通孔内壁留有间隙，位于浮动支承件的两侧各固定有一个第一滑轮组件9-3，两个第一滑轮组件9-3通过两条第一绳索15设置在两个导向轮组件10的下方，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1、图2和图5说明本实施方式，本实施方式所述一种节能抽油机，所述配重导向部件14还包括第三绳索17、导向件18、配重块19和两个第二滑轮组件20，导向件18包括导向轮18-1、导向轮轴18-2、框体18-3、导向轮安装架18-4、滑块18-5、螺栓18-6、弹簧18-7和多个连接件18-8，框体18-3顶边和底边各加工有一个滑槽18-9，滑块18-5安装在导向轮安装架18-4的外部，且滑块18-5和导向轮安装架18-4通过多个连接件18-8固定连接，导向轮18-1安装在导向轮安装架18-4内，导向轮轴18-2插装在导向轮18-1上，导向轮轴18-2的两端分别由内向外依次穿过导向轮安装架18-4和滑块18-5，且导向轮轴18-2安装在滑块18-5上，弹簧18-7套装在螺栓18-6上，螺栓18-6的一端安装在导向轮安装架18-4上，螺栓18-6的轴线与导向轮轴18-2的轴线垂直，导向轮安装架18-4的一端安装在框体18-3的一端，且多个连接件18-8设置在两个滑槽18-9内，螺栓18-6的另一端安装靠近在框体18-3的另一端，导向件18安装在配重块19的侧壁上，且螺栓18-6的轴线与水平面平行，两个第二滑轮组件20固定安装在配重块19的顶端，两个第二滑轮组件20通过两条第二绳索16设置在滚筒5的下方，位于导向轮18-1的导向槽和导向轮安装架18-4之间设有第三绳索17，第三绳索17的一端固定在桁架3的顶部，第三绳索17的另一端固定在桁架3的底部，且第三绳索17竖直设置，通过调螺栓18-6在框体18-3的位置来改变弹簧18-7压力大小，进行导向轮18-1和第三绳索17接触压力大小调整，实现配重块19上下移动的导向效果，利用导向轮18-1沿着第三绳索17作上下移动来导向，保证配重块19上下运动平稳，利用配重块19的升降来实现位能的改变，使电机组件7在上、下冲程里的推力幅值的变化幅度减小，提高了抽油机工作稳定性和工作效率，其它与具体实施方式一相同。

工作原理

抽油机工作时通过控制电机组件7的开关磁阻电机转动，通过带有制动的联轴器6将开关磁阻电机转速和扭矩传递到滚筒5，带动滚筒5降速转动，滚筒5转动使缠绕其外圆表面的第一绳索15和第二绳索16运动来带动悬绳器9和配重导向部件14上下移动，从而使固定在悬绳器9上的抽油杆21上下移动来驱动井下抽油泵做周期的上下往复运动，把井下的原油送到地面，同时利用配重块19的升降来实现位能的改变，可以将抽油杆21的自重在上升下降时所消耗的能量降低到最小值，这样就提高了抽油机系统稳定性和工作效率。

Claims (6)

1.一种节能抽油机，所述抽油机包括安装平台(1)和桁架(3)，所述抽油机还包括导向轮安装架(2)、滚筒安装架(4)、滚筒(5)、带有制动的联轴器(6)、电机组件(7)、电机安装架(8)、悬绳器(9)、连接铰链(12)、配重导向部件(14)、抽油杆(21)、两条第一绳索(15)、两条第二绳索(16)和两个导向轮组件(10)，其特征在于：所述配重导向部件(14)包括第三绳索(17)、导向件(18)、配重块(19)和两个第二滑轮组件(20)，导向件(18)包括导向轮(18-1)、导向轮轴(18-2)、框体(18-3)、导向轮安装架(18-4)、滑块(18-5)、螺栓(18-6)、弹簧(18-7)和多个连接件(18-8)，框体(18-3)顶边和底边各加工有一个滑槽(18-9)，滑块(18-5)安装在导向轮安装架(18-4)的外部，且滑块(18-5)和导向轮安装架(18-4)通过多个连接件(18-8)固定连接，导向轮(18-1)安装在导向轮安装架(18-4)内，导向轮轴(18-2)插装在导向轮(18-1)上，导向轮轴(18-2)的两端分别由内向外依次穿过导向轮安装架(18-4)和滑块(18-5)，且导向轮轴(18-2)安装在滑块(18-5)上，弹簧(18-7)套装在螺栓(18-6)上，螺栓(18-6)的一端安装在导向轮安装架(18-4)上，螺栓(18-6)的轴线与导向轮轴(18-2)的轴线垂直，导向轮安装架(18-4)的一端安装在框体(18-3)的一端，且多个连接件(18-8)设置在两个滑槽(18-9)内，螺栓(18-6)的另一端安装靠近在框体(18-3)的另一端，导向件(18)安装在配重块(19)的侧壁上，且螺栓(18-6)的轴线与水平面平行，两个导向轮组件(10)安装在导向轮安装架(2)上，滚筒(5)安装在滚筒安装架(4)上，电机组件(7)安装在电机安装架(8)上，滚筒安装架(4)和电机安装架(8)均安装在安装平台(1)上，导向轮安装架(2)通过连接铰链(12)固定安装在安装平台(1)上，且滚筒(5)和电机组件(7)通过带有制动的联轴器(6)连接，安装平台(1)安装在桁架(3)的顶端，抽油杆(21)固定安装在悬绳器(9)上，悬绳器(9)设置在两个导向轮组件(10)的下方，每条第一绳索(15)的一端固定在滚筒(5)上，且每条第一绳索(15)的另一端绕过一个导向轮组件(10)并且穿过悬绳器(9)固定在导向轮安装架(2)上，两条第二绳索(16)的一端分别固定在安装平台(1)上，且每条第二绳索(16)的另一端穿过配重导向部件(14)固定在滚筒(5)上，两个第二滑轮组件(20)固定安装在配重块(19)的顶端，两个第二滑轮组件(20)通过两条第二绳索(16)设置在滚筒(5)的下方，位于导向轮(18-1)的导向槽和导向轮安装架(18-4)之间设有第三绳索(17)，第三绳索(17)的一端固定在桁架(3)的顶部，第三绳索(17)的另一端固定在桁架(3)的底部，且第三绳索(17)竖直设置。

2.根据权利要求1所述一种节能抽油机，其特征在于：所述抽油机还包括梯子(13)，梯子(13)固定安装在桁架(3)上。

3.根据权利要求1所述一种节能抽油机，其特征在于：所述抽油机还包括支撑杆(11)，支撑杆(11)的一端固定安装在导向轮安装架(2)上，支撑杆(11)的另一端固定安装在桁架(3)上。

4.根据权利要求1所述一种节能抽油机，其特征在于：所述滚筒(5)内设有行星齿轮(5-1)，滚筒(5)两端的外侧壁上沿径向分别加工有两个螺旋槽(5-2)，一条第一绳索(15)的一端和一条第二绳索(16)均安装在一个螺旋槽(5-2)内，另一条第一绳索(15)的一端和另一条第二绳索(16)的一端均安装在另一个螺旋槽(5-2)内。

5.根据权利要求1所述一种节能抽油机，其特征在于：所述电机组件(7)的电机为开关磁阻电机。

6.根据权利要求1所述一种节能抽油机，其特征在于：所述悬绳器(9)包括支承座(9-1)、浮动平衡件(9-2)、浮动支承件和两个第一滑轮组件(9-3)，浮动支承件的上端面加工有球形凹槽(9-4)，球形凹槽(9-4)的底部至浮动支承件的底端加工有通孔，浮动平衡件(9-2)的底部加工有球形凸起部(9-5)，浮动平衡件(9-2)设置在浮动支承件的上端面上，浮动支承件固定安装在支承座(9-1)上，抽油杆(21)由上至下依次穿过浮动平衡件(9-2)的球形凸起部(9-5)和浮动支承件的通孔，且抽油杆(21)设置在浮动平衡件(9-2)上，浮动支承件通孔内的抽油杆(21)和支承座(9-1)的通孔内壁留有间隙，位于浮动支承件的两侧各固定有一个第一滑轮组件(9-3)，两个第一滑轮组件(9-3)通过两条第一绳索(15)设置在两个导向轮组件(10)的下方。