CN110984920A - 一种节能石油开采设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能石油开采设备，包括壳体，所述壳体内设有工作腔，所述工作腔底壁上固设有发电箱，所述发电箱内设有滑动腔，所述滑动腔内滑动连接有第一磁铁，所述滑动腔外绕有线圈，所述发电箱右侧固设有抽油箱；本发明结构简单，使用方便，在开发石油过程中,减少了石油开采过程中对电网的电力需求，增加电机启动时的负载，降低启动电流，防止启动电流过大损坏设备，还设有紧急停止功能，在紧急时刻可以使动力机构和电机分离并且固定住动力机构防止其由于惯性继续运动，保障了人员的安全，可以在石油企业中进行推广。
Description
技术领域
本发明涉及矿产资源开采技术领域，具体为一种节能石油开采设备。
背景技术
石油开采是指在有石油储存的地方对石油进行挖掘、提取的行为。在开采石油的过程中，油气从储层流入井底，又从井底上升到井口的驱动方式。
抽油机是一种开采石油的机器设备，油田中的抽油机比较多，对电力的需求就比较大，现有的节点技术是开发不同类型的抽油机节能电机，但是在许多油田用节能电机取代普通异步电机尚无法全面推广，或是采用节能配电箱，但电机只能得到固定电压，节电效果并不理想，同时抽油机采用的直流无刷电机的启动电流很大，一般不允许直接启动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能石油开采设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。
根据本发明的一种节能石油开采设备，包括壳体，所述壳体内设有工作腔，所述工作腔底壁上固设有发电箱，所述发电箱内设有滑动腔，所述滑动腔内滑动连接有第一磁铁，所述滑动腔外绕有线圈，所述发电箱右侧固设有抽油箱，所述抽油箱贯穿所述壳体底壁延伸至油层中，所述抽油箱与所述钻井滑动连接，所述抽油箱内设有抽油腔，所述抽油腔底壁内设有第一单向阀，所述抽油腔内滑动连接有出油箱，所述出油箱内设有出油腔，所述出油腔底壁内设有第二单向阀，所述出油箱顶壁内设有贯穿所述出油箱顶面的出油孔，所述抽油腔顶壁内滑动连接有抽油杆，所述抽油杆底端与所述出油箱顶面固定连接，所述抽油杆顶端向上延伸至所述工作腔内，所述抽油箱内且位于所述抽油腔上方左右位置对称设有第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动连接有摩擦块，所述摩擦块内侧固设有铁块，所述铁块内侧与所述第一滑动槽之间连接有第一弹簧，所述第一滑动槽远离所述抽油杆的方向上固设有电磁铁，所述抽油腔右壁顶部内设有出油管，所述出油管贯穿所述壳体右侧面，所述工作腔上方设有动力腔，所述动力腔内设有控制所述抽油杆上下运动的动力装置，所述动力腔内设有将所述抽油箱和所述发电箱联动在一起的绳轮装置。
在上述技术方案基础上，所述动力装置包括固设在所述动力腔后壁上的电机，所述电机前侧面安装有第一锥齿轮，所述电机上方固设有第一固定块，所述第一固定块内设有贯穿所述第一固定块上下表面的第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动连接有第一转动轴，所述第一转动轴底部右侧面转动连接有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述动力腔顶壁内设有T型槽，所述T型槽内滑动连接有T型滑块，所述T型滑块底部与所述第一转动轴顶端固定连接，所述动力腔右壁上固设有第二固定块，所述第二固定块内转动连接有轴心与所述第一转动轴轴心处于同一水平线上的第二转动轴，所述第二转动轴上固设有第一齿轮，所述第一齿轮后侧的所述第二转动轴上固设有与所述第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮，所述第一齿轮前侧的所述第二转动轴上固设有第一连杆，所述第一连杆另一端转动连接有第二连杆，所述动力腔 右壁上固设有第三固定块，所述第三固定块内设有第三滑动槽，所述第三滑动槽内滑动连接有第一滑动块，所述第一滑动块前侧面与所述第二连杆转动连接，所述第一滑动块底面固设有第三连杆，所述第三连杆底端延伸至所述工作腔内且与所述抽油杆顶端固定连接。
在上述技术方案基础上，所述绳轮装置包括固设在所述动力腔 右壁上且位于所述第三固定块上方的第四固定块，所述第四固定块 前侧面转动连接有第一线轮，所述动力腔 左壁上固设有第五固定块，所述第五固定块前侧面转动连接有第二线轮，所述第二线轮上绕有钢索，所述钢索与所述第一磁铁顶端固定连接，所述钢索另一端绕过所述第二线轮和所述第一线轮固定在所述第一滑动块顶端。
在上述技术方案基础上，所述第二滑动槽内滑动连接有第二滑动块，所述第二滑动块左侧面与所述第二滑动槽左侧面之间连接有第二弹簧，所述第二滑动槽前侧面内设有贯穿所述第一固定块的第三滑动槽，所述第三滑动槽内滑动连接有第四连杆，所述第四连杆前端固设有急停块，所述急停块曲面设有齿，所述第一转动轴左侧面固设有顶压杆，所述动力腔左侧设有联动腔，所述联动腔上下壁之间转动连接有第三转动轴，所述第三转动轴接近顶部固设有第四锥齿轮，所述第三转动轴接近底部固设有第二齿轮，所述联动腔左壁上且位于所述第二齿轮左侧处设有贯穿所述壳体的第四滑动槽，所述第四滑动槽内滑动连接有控制齿条，所述控制齿条左端面固设有安全头，所述控制齿条前端面与所述第二齿轮后端面啮合，所述T型槽左右侧面之间转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆与所述T型滑块螺纹连接，所述螺纹杆向左延伸至所述联动腔内，所述联动腔内的所述螺纹杆上固设有与所述第四锥齿轮啮合的第五锥齿轮。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用方便，在开发石油过程中，将抽油杆的上下运动和发电箱结合在一起，利用电磁感应原理发电，从而减少了石油开采过程中的电力需求。
同时加入了电磁铁，在不工作的时候固定住抽油杆，防止由于外界人为因素进行运动而产生的危害，同时电磁铁还能增加电机启动时的负载，降低启动电流，防止启动电流过大损坏设备。
本发明设有紧急停止功能，在紧急时刻可以使动力机构和电机分离并且固定住动力机构防止其由于惯性继续运动，保障了人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的一种节能石油开采设备的结构示意图；
图2是图1中A-A处结构示意图；
图3是图1中B处结构示意图；
图4是图1中C-C处结构示意图；
图5是图1中D-D处结构示意图;
图6是图3中E-E处结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
参照图1-6，根据本发明的实施例的一种节能石油开采设备，包括壳体1，所述壳体1内设有工作腔9，所述工作腔9底壁上固设有发电箱13，所述发电箱13内设有滑动腔10，所述滑动腔10内滑动连接有第一磁铁11，所述滑动腔10外绕有线圈12，所述发电箱13右侧固设有抽油箱25，所述抽油箱25贯穿所述壳体1底壁延伸至油层52中，所述抽油箱25与所述钻井51滑动连接，所述抽油箱25内设有抽油腔19，所述抽油腔19底壁内设有第一单向阀18，所述抽油腔19内滑动连接有出油箱20，所述出油箱20内设有出油腔22，所述出油腔22底壁内设有第二单向阀21，所述出油箱20顶壁内设有贯穿所述出油箱20顶面的出油孔23，所述抽油腔19顶壁内滑动连接有抽油杆24，所述抽油杆24底端与所述出油箱20顶面固定连接，所述抽油杆24顶端向上延伸至所述工作腔9内，所述抽油箱25内且位于所述抽油腔19上方左右位置对称设有第一滑动槽46，所述第一滑动槽46内滑动连接有摩擦块50，所述摩擦块50内侧固设有铁块49，所述铁块内侧与所述第一滑动槽之间连接有第一弹簧48，所述第一滑动槽46远离所述抽油杆24的方向上固设有电磁铁47，所述抽油腔19右壁顶部内设有出油管26，所述出油管26贯穿所述壳体1右侧面，所述工作腔9上方设有动力腔5，所述动力腔5内设有控制所述抽油杆24上下运动的动力装置101，所述动力腔5内设有将所述抽油箱25和所述发电箱13联动在一起的绳轮装置102，当所述抽油杆24向下运动时，所述抽油杆24带动所述出油箱20向下运动，所述第二单向阀21打开，所述第一单向阀18关闭，石油进入所述出油腔22内，再经过所述出油孔23进入所述抽油腔19内，然后所述抽油杆24向上运动，带动所述出油箱20向上运动，所述第二单向阀21关闭，随着所述出油箱20向上运动，所述出油箱20上方的所述抽油腔19变小，石油被挤入所述出油管26中然后流出，同时所述第一单向阀18打开，由于所述出油箱20下方的所述抽油腔19变大，石油进入所述出油箱20下方的所述抽油腔19中，当所述第一磁铁11在所述滑动腔10上下运动时，所述线圈12内会产生感应电流。
另外，在一个实施例中，所述动力装置101包括固设在所述动力腔5后壁上的电机42，所述电机42前侧面安装有第一锥齿轮43，所述电机42上方固设有第一固定块39，所述第一固定块39内设有贯穿所述第一固定块39上下表面的第二滑动槽53，所述第二滑动槽53内滑动连接有第一转动轴36，所述第一转动轴36底部右侧面转动连接有与所述第一锥齿轮43啮合的第二锥齿轮45，所述动力腔5顶壁内设有T型槽38，所述T型槽38内滑动连接有T型滑块37，所述T型滑块37底部与所述第一转动轴36顶端固定连接，所述动力腔5右壁上固设有第二固定块61，所述第二固定块61内转动连接有轴心与所述第一转动轴36轴心处于同一水平线上的第二转动轴34，所述第二转动轴34上固设有第一齿轮54，所述第一齿轮54后侧的所述第二转动轴34上固设有与所述第二锥齿轮45啮合的第三锥齿轮44，所述第一齿轮54前侧的所述第二转动轴34上固设有第一连杆35，所述第一连杆35另一端转动连接有第二连杆30，所述动力腔5 右壁上固设有第三固定块28，所述第三固定块28内设有第三滑动槽31，所述第三滑动槽31内滑动连接有第一滑动块29，所述第一滑动块29前侧面与所述第二连杆30转动连接，所述第一滑动块29底面固设有第三连杆27，所述第三连杆27底端延伸至所述工作腔9内且与所述抽油杆24顶端固定连接，当所述电机42开始工作时，所述电机42带动所述第一锥齿轮43转动，所述第一锥齿轮43通过所述第二锥齿轮45带动所述第三锥齿轮44转动，所述第三锥齿轮44带动所述第二转动轴34转动，所述第二转动轴34带动所述第一连杆35转动，所述第一连杆35带动所述第二连杆30移动，所述第二连杆30带动所述第一滑动块29上下移动，所述第一滑动块29通过所述第三连杆27带动所述抽油杆24上下移动，将所述电机42的旋转运动转变为所述抽油杆24的上下运动，依次达到连续运动的目的。
另外，在一个实施例中，所述绳轮装置102包括固设在所述动力腔5 右壁上且位于所述第三固定块28上方的第四固定块32，所述第四固定块32 前侧面转动连接有第一线轮3，所述动力腔5 左壁上固设有第五固定块6，所述第五固定块6前侧面转动连接有第二线轮7，所述第二线轮7上绕有钢索8，所述钢索8与所述第一磁铁11顶端固定连接，所述钢索8另一端绕过所述第二线轮7和所述第一线轮33固定在所述第一滑动块29顶端，所述第一滑动块29向上移动时，所述第一磁铁11会在自身重力作用下向下移动，当所述第一滑动块29向下移动时，通过所述钢索8带动所述第一磁铁11向上运动，所述第一滑动块29的运动会带动所述第一磁铁11，从而利用电磁感应原理发电。
另外，在一个实施例中，所述第二滑动槽53内滑动连接有第二滑动块59，所述第二滑动块59左侧面与所述第二滑动槽53左侧面之间连接有第二弹簧58，所述第二滑动槽53前侧面内设有贯穿所述第一固定块39的第三滑动槽57，所述第三滑动槽57内滑动连接有第四连杆56，所述第四连杆56前端固设有急停块55，所述急停块55曲面设有齿，所述第一转动轴36左侧面固设有顶压杆60，所述动力腔5左侧设有联动腔4，所述联动腔4上下壁之间转动连接有第三转动轴2，所述第三转动轴2接近顶部固设有第四锥齿轮3，所述第三转动轴3接近底部固设有第二齿轮14，所述联动腔4左壁上且位于所述第二齿轮14左侧处设有贯穿所述壳体1的第四滑动槽15，所述第四滑动槽15内滑动连接有控制齿条17，所述控制齿条17左端面固设有安全头16，所述控制齿条17前端面与所述第二齿轮14后端面啮合，所述T型槽38左右侧面之间转动连接有螺纹杆40，所述螺纹杆40与所述T型滑块37螺纹连接，所述螺纹杆40向左延伸至所述联动腔4内，所述联动腔4内的所述螺纹杆40上固设有与所述第四锥齿轮啮合的第五锥齿轮41，当手动按下所述安全头16时，所述安全头16带动所述控制齿条17向右移动，通过所述第二齿轮14带动所述第三转动轴2转动，所述第三转动轴2带动所述第四锥齿轮3转动，所述第四锥齿轮3带动所述第五锥齿轮41转动，所述第五锥齿轮41带动所述螺纹杆40转动，所述螺纹杆40带动所述T型滑块37左右移动，所述T型滑块37通过所述第一转动轴36带动所述第二锥齿轮45左右移动，当所述第一转动轴36向右移动时，带动所述顶压杆60向右移动，所述第二滑动块59在所述第二弹簧58作用下向右移动，所述第二滑动块59通过所述第四连杆56带动所述急停块55向右移动与所述第一齿轮54啮合，使所述第一齿轮54停止转动。
初始状态时，所述第一弹簧48处于压缩状态，所述摩擦块50抵住所述抽油杆24，所述第二弹簧58处于压缩状态，所述急停块55不与所述第一齿轮54啮合，所述第二锥齿轮45与所述第一锥齿轮43和所述第三锥齿轮44啮合。
当需要抽油工作时，所述电机42开始工作，为所述电磁铁47供电，吸引所述摩擦块50完全进入所述第一滑动槽46中，所述电机42带动所述第一锥齿轮43转动，所述第一锥齿轮43通过所述第二锥齿轮45带动所述第三锥齿轮44转动，所述第三锥齿轮44带动所述第二转动轴34转动，所述第二转动轴34带动所述第一连杆35转动，所述第一连杆35带动所述第二连杆30移动，所述第二连杆30带动所述第一滑动块29上下移动，所述第一滑动块29通过所述第三连杆27带动所述抽油杆24上下移动，通过所述抽油杆24的上下移动将石油排入所述出油管26中。
当需要发电工作时，当所述第一滑动块29上下移动时，所述第一磁铁11在所述滑动腔10中上下移动，此时会在所述线圈12内产生感应电流。
当需要紧急停止工作时，手动按下所述安全头16，所述安全头16带动所述控制齿条17向右移动，会带动所述T型滑块37向右移动，所述T型滑块37通过所述第一转动轴36带动所述第二锥齿轮45向右移动，使所述第二锥齿轮45与所述第一锥齿轮43和所述第三锥齿轮44脱离啮合，同时当所述第一转动轴36向右移动时，带动所述顶压杆60向右移动，所述第二滑动块59在所述第二弹簧58作用下向右移动，所述第二滑动块59通过所述第四连杆56带动所述急停块55向右移动与所述第一齿轮54啮合，使所述第一齿轮54停止转动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种节能石油开采设备，包括壳体，所述壳体内设有工作腔，其特征在于：所述工作腔底壁上固设有发电箱，所述发电箱内设有滑动腔，所述滑动腔内滑动连接有第一磁铁，所述滑动腔外绕有线圈，所述发电箱右侧固设有抽油箱，所述抽油箱贯穿所述壳体底壁延伸至油层中，所述抽油箱与所述钻井滑动连接，所述抽油箱内设有抽油腔，所述抽油腔底壁内设有第一单向阀，所述抽油腔内滑动连接有出油箱，所述出油箱内设有出油腔，所述出油腔底壁内设有第二单向阀，所述出油箱顶壁内设有贯穿所述出油箱顶面的出油孔，所述抽油腔顶壁内滑动连接有抽油杆，所述抽油杆底端与所述出油箱顶面固定连接，所述抽油杆顶端向上延伸至所述工作腔内，所述抽油箱内且位于所述抽油腔上方左右位置对称设有第一滑动槽，所述第一滑动槽内滑动连接有摩擦块，所述摩擦块内侧固设有铁块，所述铁块内侧与所述第一滑动槽之间连接有第一弹簧，所述第一滑动槽远离所述抽油杆的方向上固设有电磁铁，所述抽油腔右壁顶部内设有出油管，所述出油管贯穿所述壳体右侧面，所述工作腔上方设有动力腔，所述动力腔内设有控制所述抽油杆上下运动的动力装置，所述动力腔内设有将所述抽油箱和所述发电箱联动在一起的绳轮装置。
2.根据权利要求1所述的一种节能石油开采设备，其特征在于：所述动力装置包括固设在所述动力腔后壁上的电机，所述电机前侧面安装有第一锥齿轮，所述电机上方固设有第一固定块，所述第一固定块内设有贯穿所述第一固定块上下表面的第二滑动槽，所述第二滑动槽内滑动连接有第一转动轴，所述第一转动轴底部右侧面转动连接有与所述第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述动力腔顶壁内设有T型槽，所述T型槽内滑动连接有T型滑块，所述T型滑块底部与所述第一转动轴顶端固定连接，所述动力腔右壁上固设有第二固定块，所述第二固定块内转动连接有轴心与所述第一转动轴轴心处于同一水平线上的第二转动轴，所述第二转动轴上固设有第一齿轮，所述第一齿轮后侧的所述第二转动轴上固设有与所述第二锥齿轮啮合的第三锥齿轮，所述第一齿轮前侧的所述第二转动轴上固设有第一连杆，所述第一连杆另一端转动连接有第二连杆，所述动力腔 右壁上固设有第三固定块，所述第三固定块内设有第三滑动槽，所述第三滑动槽内滑动连接有第一滑动块，所述第一滑动块前侧面与所述第二连杆转动连接，所述第一滑动块底面固设有第三连杆，所述第三连杆底端延伸至所述工作腔内且与所述抽油杆顶端固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种节能石油开采设备，其特征在于：所述绳轮装置包括固设在所述动力腔 右壁上且位于所述第三固定块上方的第四固定块，所述第四固定块 前侧面转动连接有第一线轮，所述动力腔 左壁上固设有第五固定块，所述第五固定块前侧面转动连接有第二线轮，所述第二线轮上绕有钢索，所述钢索与所述第一磁铁顶端固定连接，所述钢索另一端绕过所述第二线轮和所述第一线轮固定在所述第一滑动块顶端。
4.根据权利要求2所述的一种节能石油开采设备，其特征在于：所述第二滑动槽内滑动连接有第二滑动块，所述第二滑动块左侧面与所述第二滑动槽左侧面之间连接有第二弹簧，所述第二滑动槽前侧面内设有贯穿所述第一固定块的第三滑动槽，所述第三滑动槽内滑动连接有第四连杆，所述第四连杆前端固设有急停块，所述急停块曲面设有齿，所述第一转动轴左侧面固设有顶压杆，所述动力腔左侧设有联动腔，所述联动腔上下壁之间转动连接有第三转动轴，所述第三转动轴接近顶部固设有第四锥齿轮，所述第三转动轴接近底部固设有第二齿轮，所述联动腔左壁上且位于所述第二齿轮左侧处设有贯穿所述壳体的第四滑动槽，所述第四滑动槽内滑动连接有控制齿条，所述控制齿条左端面固设有安全头，所述控制齿条前端面与所述第二齿轮后端面啮合，所述T型槽左右侧面之间转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆与所述T型滑块螺纹连接，所述螺纹杆向左延伸至所述联动腔内，所述联动腔内的所述螺纹杆上固设有与所述第四锥齿轮啮合的第五锥齿轮。
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|---|---|---|---|
| CN201911350061.XA Withdrawn CN110984920A (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种节能石油开采设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110984920A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114016960A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-02-08 | 大庆师范学院 | 一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统 |
-
2019
- 2019-12-24 CN CN201911350061.XA patent/CN110984920A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114016960A (zh) * | 2021-09-28 | 2022-02-08 | 大庆师范学院 | 一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统 |
| CN114016960B (zh) * | 2021-09-28 | 2023-06-06 | 大庆师范学院 | 一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统 |
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