CN109787123A - 集群式抽油机优化节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抽油机节能技术领域，具体为一种集群式抽油机优化节能装置。包括箱体，箱体的底部设置有支脚，箱体内设置有电源总开关，箱体内设置有用于安装电器元件的安装板，安装板和箱体之间通过直角支架连接，直角支架的一端铰接在箱体侧面，另一端铰接在安装板的背面，安装板通过安装板锁定机构锁定在箱体的背板上，安装板锁定机构的锁定解除后，安装板可在直角支架的支撑下翻转至箱体外部。本发明将电气元件及各种电子设备安装在一个可翻出箱体外的安装板上，使维修时的操作空间更大，光线和视野更好，电气元件的拆装更加方便，从而使设备的维修更加方便快速。

Description

集群式抽油机优化节能装置

技术领域：

本发明涉及抽油机节能领域，具体地说是一种集群式抽油机优化节能装置。

背景技术：

游梁式抽油机是油田生产过程中广泛采用的一种抽油设备，抽油机属于位能性负载，尤其是在配重不平衡时，在抽油机的一个冲程周期中，会使电动机处于发电状态，产生再生能量。而如何有效利用再生能量是抽油机节能的关键。处理抽油机再生能量传统的做法是普遍采用不控整流的两象限变频器与制动单元、制动电阻结合使用的方案，每个逆变单元都具有整流环节、直流环节和逆变环节，这种方式是在母线电压上并制动单元及制动电阻，将能量直接消耗在制动电阻上，这种做法的缺点是：每台抽油机配一台变压器和变频器，每个变频器都具有整流环节，对于多台抽油机相距较近的场合，资源浪费，系统成本增加。技术人员设计了一些适用于抽油机群的集中配电电路，通过采用公共直流母线对多井进行统一供电，实现多台抽油机的倒发电能量的互馈共享和循环利用。实际生产中，上述的集中配电电路中涉及到的所有电气元件和电路设备均需要集中安装在一台配电柜内，而由于电气元件和电路设备的种类过多，结构、安装方式和接线方式各有不同，将所述的集中配电电路安装在普通的配电柜内时，配电柜的维修非常费力。

另外，配电柜进行维修时，为了最大程度地避免对生产的影响，常常需要将配电柜整体更换，而现有的配电柜大多是通过螺栓固定连接在混凝土基座上的，拆卸和安装配电柜时比较费力。同时，采用螺栓连接时，非授权人员可轻易地拆掉螺栓盗走设备，因此，现有配电柜的防盗性能有待提高。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提供一种集群式抽油机优化节能装置。

本发明的技术方案是：集群式抽油机优化节能装置，包括箱体，箱体的底部设置有支脚，箱体内设置有电源总开关，箱体内设置有用于安装电器元件的安装板，安装板和箱体之间通过直角支架连接，直角支架的一端铰接在箱体侧面，另一端铰接在安装板的背面，安装板通过安装板锁定机构锁定在箱体的背板上，安装板锁定机构的锁定解除后，安装板可在直角支架的支撑下翻转至箱体外部；

安装板锁定机构，其结构包括锁杆、锁套、锁球、滑套和弹簧A，锁杆垂直固定在箱体的背板上，锁套通过螺纹连接在安装板的正面，锁球安装在锁套的侧壁上，锁杆上设置有与锁球对应的锁槽，所述的滑套套在锁套的外侧，滑套在弹簧A的作用下保持向安装板靠近的运动趋势，滑套上靠近安装板的一端的内侧设置有供锁球退位的退位槽；

所述支脚包括滑块、滑块安装体、连杆、凸轮手柄、弹簧B、弹簧C和压环，滑块至少有两个，各滑块对称分布在滑块安装体的周围，滑块上设置有燕尾槽，滑块安装体的外侧设置有斜面，斜面上设置有与所述燕尾槽匹配的梯形导轨，滑块通过燕尾槽和梯形导轨的配合滑动安装在滑块安装体上，滑块安装体固定连接在连杆的下端，连杆的上端穿过箱体的底板后与所述的凸轮手柄铰接相连，所述的弹簧B和压环均套在连杆的外侧且位置位于凸轮手柄与箱体的底板之间，压板位于弹簧B与凸轮手柄之间，所述的弹簧C设置在滑块上的燕尾槽内，弹簧C的上端抵在燕尾槽上端的内侧，弹簧C的下端抵在梯形导轨的上端，从而使滑块在弹簧C的作用下保持向上的运动趋势，滑块的外侧设置有防滑齿。

所述的安装板上固定安装有进线对接装置，其结构包括插头组件和插座组件，插座组件固定在安装板上，插头组件插装在插座组件内，插头组件和插座组件上各设置有三个电极，插头组件上的三个电极与分别与输入电能的三相电缆连接，插座组件上的三个电极分别通过电缆连接在所述电源总开关的三个输入接线端，六个电极两两配对，形成三个电流通路；

插头组件，包括插头主体、绝缘隔套和插头电极，绝缘隔套和插头电极均套装在插头主体上，插头主体的端部设置有用于固定绝缘隔套和插头电极的插头压帽，插头压帽通过螺纹连接在插头主体上，插头主体的中央设置有用于容纳电缆的轴向盲孔，连接在插头电极上的三根电缆的端部穿过插头主体的侧壁和绝缘隔套后分别焊接在插头电极上；

插座组件，包括插座主体、绝缘隔套和插座电极，绝缘隔套和插座电极均安装在插座主体内侧的止口内，插座主体的端部设置有用于固定绝缘隔套和插座电极的插座压帽，插座压帽通过螺纹连接在插座主体上，连接在插座电极上的三根电缆的端部穿过插座主体的侧壁和绝缘隔套后分别焊接在插座电极上；

所述箱体上设置有供插头组件拔出的圆孔。

所述的滑块安装体的底部安装有滚轮。所述的绝缘隔套均由陶瓷材料制成。所述的插头电极为等壁厚的圆环状结构，圆环状结构的外壁形状为两端细中间粗的鼓形，圆环状结构上设置有一条贯通的轴向断口，圆环状结构的左右两侧分别设置有不贯通的轴向切缝。所述的插头电极由铍青铜制成。所述的插头电极的侧壁上设置有用于穿过电缆线芯的径向通孔，电缆线芯由插头电极的内侧穿入径向通孔内并在穿出径向通孔处与插头电极焊接相连。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明将电气元件及各种电子设备安装在一个可翻出箱体外的安装板上，使维修时的操作空间更大，光线和视野更好，电气元件的拆装更加方便，从而使设备的维修更加方便快速。

2、本发明一改以往采用螺栓固定的箱体安装方式，转而采用一种独特的箱体快速固定和快速拆卸机构，在保证箱体固定的可靠性的同时，大幅提高了箱体的拆装效率，最大程度上避免了更换箱体过程中对生产进度的影响。同时能有效防止配电柜被盗。

3、本发明在安装板上设置了进线对接装置，维修或更换箱体时，可通过插拔插头组件的方式实现电路的快速物理通断，进一步缩短设备的维修时间。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的剖视图；

图3是安装板锁定机构的结构示意图；

图4是支脚的结构示意图；

图5是图4中B处的截面图；

图6是进线对接装置的结构示意图；

图7是插头电极的结构示意图；

图8是主电路的结构示意图；

图9是控制电路的结构示意图。

图中1-支脚，2-箱体，3-安装板，4-安装板锁定机构，5-直角支架，6-进线对接装置，7-锁杆，8-锁套，9-锁球，10-滑套，11-弹簧A，12-锁槽，13-退位槽，14-滑块，15-滑块安装体，16-连杆，17-凸轮手柄，18-弹簧B，19-弹簧C，20-压环，21-滚轮，22-梯形导轨，23-燕尾槽，24-防滑齿，25-插头主体，26-绝缘隔套，27-插头电极，28-插头压帽，29-插座主体，30-插座电极，31-插座压帽，32-电缆，33-轴向切缝，34-轴向断口，35-轴向盲孔,36-圆孔，37-电缆线芯。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本实施例包括箱体2，箱体2的底部设置有支脚1，箱体2内设置有电源总开关(图中未示出)。以上为现有技术中的通用结构，在此不再赘述。

现有技术，电器元件均固定安装在箱体2的背板上，而在本发明中，箱体2内设置有用于安装电器元件的安装板3，安装板3和箱体2之间通过直角支架5连接，直角支架5的一端铰接在箱体2侧面，另一端铰接在安装板3的背面，安装板锁定机构4的锁定解除后，安装板3可在直角支架5的支撑下翻转至箱体2外部。将安装板3翻出箱体外，可使维修时的操作空间更大，光线和视野更好，电气元件的拆装更加方便，从而使设备的维修更加方便快速。为了保证安装板的快速可靠的固定，安装板3通过安装板锁定机构4锁定在箱体2的背板上。

安装板锁定机构4，其结构包括锁杆7、锁套8、锁球9、滑套10和弹簧A11，锁杆7垂直固定在箱体2的背板上，锁套8通过螺纹连接在安装板3的正面，锁球9安装在锁套8的侧壁上，锁杆7上设置有与锁球9对应的锁槽12，所述的滑套10套在锁套8的外侧，滑套10在弹簧A11的作用下保持向安装板3靠近的运动趋势，滑套10上靠近安装板3的一端的内侧设置有供锁球9退位的退位槽13。锁定状态下，锁球9位于所述的锁槽12内，同时滑套10的内侧抵在锁球上，即将锁套8锁定在锁杆7上，从而实现安装板3与箱体2的连接。解除锁定时，向远离安装板3的方向滑动滑套10，使退位槽13的位置与锁球9对应，继而使锁球9滑出锁槽12，从而解除锁定。

本发明的另一大创新点是：一改以往采用螺栓固定的箱体2安装方式，转而采用一种独特的箱体2快速固定和快速拆卸机构，在保证箱体2固定的可靠性的同时，大幅提高了箱体2的拆装效率，最大程度上避免了更换箱体2过程中对生产进度的影响。

所述支脚1包括滑块14、滑块安装体15、连杆16、凸轮手柄17、弹簧B18、弹簧C19和压环20，滑块14至少有两个，各滑块14对称分布在滑块安装体15的周围，滑块14上设置有燕尾槽，滑块安装体15的外侧设置有斜面，斜面上设置有与所述燕尾槽匹配的梯形导轨22，滑块14通过燕尾槽和梯形导轨22的配合滑动安装在滑块安装体15上，使滑块14可沿斜面上下滑动。滑块安装体15固定连接在连杆16的下端，连杆16的上端穿过箱体2的底板后与所述的凸轮手柄17铰接相连，所述的弹簧B18和压环20均套在连杆16的外侧且位置位于凸轮手柄17与箱体2的底板之间，压板20位于弹簧B18与凸轮手柄17之间，所述的弹簧C19设置在滑块14上的燕尾槽内，弹簧C19的上端抵在燕尾槽上端的内侧，弹簧C19的下端抵在梯形导轨22的上端，从而使滑块14在弹簧C19的作用下保持向上的运动趋势，滑块14的外侧设置有防滑齿24。安装时，先将支脚1插入预制在地面上的管状预制件23中，然后通过下压凸轮手柄17使弹簧B18预紧，从而使滑块安装体15始终承受一个向上的预紧力，该预紧力使滑块始终贴合在管状预制件23的内壁上。当箱体2承受向上的拉力时，滑块14在防滑齿24的作用下与管状预制件23保持静止，而滑块安装体15承受更大的向上的拉力，因此防滑齿24对管状预制件23的内壁施加的正压力增大，防滑齿24咬合越紧，因此可有效防止设备倾倒，也能防止配电柜被盗。

本发明在安装板3上设置了进线对接装置6，维修或更换箱体2时，可通过插拔插头组件的方式实现电路的快速物理通断，进一步缩短设备的维修时间。

所述的安装板3上固定安装有进线对接装置6，其结构包括插头组件和插座组件，插头组件插装在插座组件内，插头组件和插座组件上各设置有三个电极，插头组件上的三个电极与分别与输入电能的三根电缆32连接，插座组件上的三个电极分别通过电缆32连接在所述电源总开关的三个输入接线端，六个电极两两配对，形成三个电流通路。插座组件固定在安装板3上，这样，插头组件拔出后，安装板3与外部电缆的连接解除，从而使安装板3得以移动。

插头组件，包括插头主体25、绝缘隔套26和插头电极27，绝缘隔套26和插头电极27均套装在插头主体25上，插头主体25的端部设置有用于固定绝缘隔套26和插头电极27的插头压帽28，插头压帽28通过螺纹连接在插头主体25上，插头主体25的中央设置有用于容纳电缆32的轴向盲孔36，连接在插头电极27上的三根电缆32的端部穿过插头主体25的侧壁和绝缘隔套26后分别焊接在插头电极27上。插座组件，包括插座主体29、绝缘隔套26和插座电极30，绝缘隔套26和插座电极30均安装在插座主体29内侧的止口内，插座主体29的端部设置有用于固定绝缘隔套26和插座电极30的插座压帽31，插座压帽31通过螺纹连接在插座主体29上，连接在插座电极30上的三根电缆32的端部穿过插座主体29的侧壁和绝缘隔套26后分别焊接在插座电极30上。

所述箱体2上设置有供插头组件拔出的圆孔37，插头组件通过该圆孔37得以拔出箱体2外。圆孔37处可通过橡胶件或其他覆盖件封堵，防止灰尘进入箱体2内。

所述的滑块安装体15的底部安装有滚轮21，便于箱体2在地面上或运输车上的移动。

所述的绝缘隔套26均由陶瓷材料制成，保证了良好的绝缘效果。

所述的插头电极27为等壁厚的圆环状结构，圆环状结构的外壁形状为两端细中间粗的鼓形，圆环状结构上设置有一条贯通的轴向断口34，圆环状结构的左右两侧分别设置有不贯通的轴向切缝33。插头电极27采用上述结构的优点在于：插头电极27的外壁受挤压形变后，可与插座电极30保持较大的接触面积，并保持一定的接触压力，从而有利于降低电极接触时的电阻，增加导电效能。上述结构中，设置轴向断口34和轴向切缝33的目的均是在插头电极27受压后有一个活动空间，以便其直径得以缩小。

所述的插头电极27由铍青铜制成，铍青铜具有良好的弹性和良好的导电性，可进一步保证进线对接装置6的使用效果。

所述的插头电极27的侧壁上设置有用于穿过电缆线芯38的径向通孔，电缆线芯38由插头电极27的内侧穿入径向通孔内并在穿出径向通孔处与插头电极27焊接相连。采用上述结构，使电缆32焊接时可采用外部焊接，便于焊接的进行，同时有利于保证焊接质量。

在电缆32在插头本体25和插座本体29上的进线处，可通过环氧树脂胶将电缆32固定住。

图8，图9为安装在安装板上的各电器元件的接线电路图，通过采用该电路连接图，可实现一台配电柜控制两台抽油机，同理，也可拓展至控制多台抽油机，从而使多台抽油机的运转能耗和制动再生能量得以互补，实现节能目的。

Claims (7)

1.一种集群式抽油机优化节能装置，包括箱体(2)，箱体(2)的底部设置有支脚(1)，箱体(2)内设置有电源总开关，其特征在于：箱体(2)内设置有用于安装电器元件的安装板(3)，安装板(3)和箱体(2)之间通过直角支架(5)连接，直角支架(5)的一端铰接在箱体(2)侧面，另一端铰接在安装板(3)的背面，安装板(3)通过安装板锁定机构(4)锁定在箱体(2)的背板上，安装板锁定机构(4)的锁定解除后，安装板(3)可在直角支架(5)的支撑下翻转至箱体(2)外部；

安装板锁定机构(4)，其结构包括锁杆(7)、锁套(8)、锁球(9)、滑套(10)和弹簧A(11)，锁杆(7)垂直固定在箱体(2)的背板上，锁套(8)通过螺纹连接在安装板(3)的正面，锁球(9)安装在锁套(8)的侧壁上，锁杆(7)上设置有与锁球(9)对应的锁槽(12)，所述的滑套(10)套在锁套(8)的外侧，滑套(10)在弹簧A(11)的作用下保持向安装板(3)靠近的运动趋势，滑套(10)上靠近安装板(3)的一端的内侧设置有供锁球(9)退位的退位槽(13)；

所述支脚(1)包括滑块(14)、滑块安装体(15)、连杆(16)、凸轮手柄(17)、弹簧B(18)、弹簧C(19)和压环(20)，滑块(14)至少有两个，各滑块(14)对称分布在滑块安装体(15)的周围，滑块(14)上设置有燕尾槽，滑块安装体(15)的外侧设置有斜面，斜面上设置有与所述燕尾槽匹配的梯形导轨(22)，滑块(14)通过燕尾槽和梯形导轨(22)的配合滑动安装在滑块安装体(15)上，滑块安装体(15)固定连接在连杆(16)的下端，连杆(16)的上端穿过箱体(2)的底板后与所述的凸轮手柄(17)铰接相连，所述的弹簧B(18)和压环(20)均套在连杆(16)的外侧且位置位于凸轮手柄(17)与箱体(2)的底板之间，压板(20)位于弹簧B(18)与凸轮手柄(17)之间，所述的弹簧C(19)设置在滑块(14)上的燕尾槽内，弹簧C(19)的上端抵在燕尾槽上端的内侧，弹簧C(19)的下端抵在梯形导轨(22)的上端，从而使滑块(14)在弹簧C(19)的作用下保持向上的运动趋势，滑块(14)的外侧设置有防滑齿(24)。

2.根据权利要求1所述的一种集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的安装板(3)上固定安装有进线对接装置(6)，其结构包括插头组件和插座组件，插座组件固定在安装板(3)上，插头组件插装在插座组件内，插头组件和插座组件上各设置有三个电极，插头组件上的三个电极与分别与输入电能的三根电缆(32)连接，插座组件上的三个电极分别通过电缆(32)连接在所述电源总开关的三个输入接线端，六个电极两两配对，形成三个电流通路；

插头组件，包括插头主体(25)、绝缘隔套(26)和插头电极(27)，绝缘隔套(26)和插头电极(27)均套装在插头主体(25)上，插头主体(25)的端部设置有用于固定绝缘隔套(26)和插头电极(27)的插头压帽(28)，插头压帽(28)通过螺纹连接在插头主体(25)上，插头主体(25)的中央设置有用于容纳电缆(32)的轴向盲孔(36)，连接在插头电极(27)上的三根电缆(32)的端部穿过插头主体(25)的侧壁和绝缘隔套(26)后分别焊接在插头电极(27)上；

插座组件，包括插座主体(29)、绝缘隔套(26)和插座电极(30)，绝缘隔套(26)和插座电极(30)均安装在插座主体(29)内侧的止口内，插座主体(29)的端部设置有用于固定绝缘隔套(26)和插座电极(30)的插座压帽(31)，插座压帽(31)通过螺纹连接在插座主体(29)上，连接在插座电极(30)上的三根电缆(32)的端部穿过插座主体(29)的侧壁和绝缘隔套(26)后分别焊接在插座电极(30)上；

所述箱体(2)上设置有供插头组件拔出的圆孔(37)。

3.根据权利要求1所述的一种集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的滑块安装体(15)的底部安装有滚轮(21)。

4.根据权利要求2所述的集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的绝缘隔套(26)均由陶瓷材料制成。

5.根据权利要求2所述的集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的插头电极(27)为等壁厚的圆环状结构，圆环状结构的外壁形状为两端细中间粗的鼓形，圆环状结构上设置有一条贯通的轴向断口(34)，圆环状结构的左右两侧分别设置有不贯通的轴向切缝(33)。

6.根据权利要求2所述的集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的插头电极(27)由铍青铜制成。

7.根据权利要求2所述的集群式抽油机优化节能装置，其特征在于：所述的插头电极(27)的侧壁上设置有用于穿过电缆线芯38的径向通孔，电缆线芯(38)由插头电极(27)的内侧穿入径向通孔内并在穿出径向通孔处与插头电极(27)焊接相连。