CN112968467B - 人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无游梁抽油机领域，尤其涉及一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，包括底座、机架、驱动机构、配重块、皮带和控制柜，底座固定在地面上，机架固定竖立在底座上，机架的上端设置有平台，所述驱动机构安装在该平台上，所述皮带的一端与所述配重块连接，另一端绕过所述驱动机构后与抽油杆连接，所述机架为箱体式结构，机架上设置有通孔，通孔内安装有风力发电机。本发明作为一种节能抽油机，可采集风能和光能作为能源为抽油机提供动力，因此节能效果显著，经济效益极好。
Description
技术领域
本发明属于智能抽油机领域，尤其涉及一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机。
背景技术
在采油技工程领域，抽油机是一种重要的生产设备。然而目前使用的抽油机能耗较高，经济性和环保性均有待提高。
发明内容
本发明提供一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，包括底座、机架、驱动机构、配重块、皮带和控制柜，底座固定在地面上，机架固定竖立在底座上，机架的上端设置有平台，所述驱动机构安装在该平台上，所述皮带的一端与所述配重块连接，另一端绕过所述驱动机构后与抽油杆连接，所述机架为箱体式结构，机架上设置有通孔，通孔内安装有风力发电机；
驱动机构，包括滚筒、定子、转子、中心齿轮、行星齿轮、内齿圈、齿轮架、第一固定轴和第二固定轴，其中，第一固定轴和第二固定轴分别插在滚筒的两端并分别通过轴承安装在滚筒上，定子和转子均设置在滚筒内，定子套在转子外侧，转子的旋转轴的一端从定子的一端伸出，所述中心齿轮安装在该伸出端，定子的另一端与所述第二固定轴固定连接；
所述齿轮架固定安装在所述第一固定轴的内端，所述行星齿轮安装在齿轮架上，所述内齿圈设置在所述滚筒的内侧，所述行星齿轮的内外两侧分别与所述中心齿轮和内齿圈啮合，从而组成行星减速机构；
所述平台上还设置有起支撑作用的从动筒，所述皮带同时与所述滚筒和从动筒接触；
所述机架的内部设置有通向所述平台的电梯，电梯入口设置在机架底部的侧面，电梯出口设置在所述平台上；
所述电梯的结构包括轿厢和链条，链条上设置有一列可供攀登的横杆，所述轿厢的中部和下部分别固定安装在两根横杆上；所述轿厢为笼式结构，包括上、中、下三个钢制的方形环，相邻的两个方形环之间通过竖杆连接，用于安装轿厢的两根横杆分别连接在中、下两个方形环上；所述轿厢的底部设置有可向上翻转的活动板；
所述机架的下端设置有滑座A和滑座B，其中，滑座A固定在机架的下端，滑座B铰接在滑座A上；滑座A和滑座B的底部各设置有一个燕尾槽，分别称为燕尾槽A和燕尾槽B，所述底座上设置有两个燕尾块，两个燕尾块分别与滑座A和滑座B上的燕尾槽匹配对应，两个燕尾块之间的距离大于所述滑座A的宽度。
作为进一步的技术方案，所述人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机还包括用于给所述人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机供电的太阳能电池板。
作为进一步的技术方案，所述第一固定轴和第二固定轴分别通过磁悬浮轴承安装在所述滚筒的两端。
作为进一步的技术方案，所述机架和滑座B之间设置有起加固作用的支撑杆。
作为进一步的技术方案，所述支撑杆为液压缸。
作为进一步的技术方案，所述机架上安装有4G监控摄像机。
作为进一步的技术方案，所述机架上安装有太阳能照明灯。
作为进一步的技术方案，所述驱动机构的外侧设置有防护罩。
作为进一步的技术方案，所述控制柜内设置有变频控制器，以及用于将抽油机的运行数据发送至远方监控中心的5G数据传输模块。
本发明的有益效果为：
1、本发明作为一种节能抽油机，可采集风能和光能作为能源为抽油机提供动力，因此节能效果显著，经济效益极好。另外，本发明中，可将风力发电机和太阳能电池板产生的电能先储存到电网中，并通过独立电表计量并网的电量，计算抽油机用电量时，用抽油机总耗电量减去风力发电和太阳能发电的电量的值才是抽油机从油田电网获得的电量，因此，本发明可节约大量的用电成本。
2、本发明中摒弃了驱动机构的电机驱动方式，转而设计了一种结构新颖的电动滚筒机构，与采用电机相比，这种电动滚筒机构维护周期短，传动效率高，具有明显的节能效果。另外，电动滚筒机构内采用了现有技术中的磁悬浮轴承，进一步改善了节能效果。
3、通过在本发明中设置变频控制器和5G数据传输模块，通过将这些成熟的控制技术和无线传输技术应用在抽油机中，可实现对抽油机工作状态的远程监测和控制，从而达到提产增效的目的。
4、本发明中设置了结构新颖的电梯，使维修人员可快速到达平台，不但提高维修效率，而且提高了人员的安全性。另外，本发明中的电梯既能作为正常的电梯使用，又能在停电时作为爬梯使用，从而保证停电时仍然可以上下平台。
5、本发明对机架在底座上的安装方式进行了改进，使机架立起后仍然可以调整位置，从而保证抽油机的位置与井口位置的精确匹配。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是平台顶部的布置图；
图4是驱动机构内部的结构示意图；
图5是本发明的另一种实施例的结构示意图；
图6是电梯的结构示意图；
图7是图6的左视图；
图8是轿厢的结构示意图；
图9是图8中A处的剖面图；
图10是风力发电机和太阳能电池板的并网的电路连接图。
图中：1、控制柜，2、底座，3、滑座B，4、燕尾块，5、燕尾槽B，6、滑座A，7、燕尾槽A，8、电梯入口，9、配重块，10、机架，11、支撑杆，12、皮带，13、平台，14、防护罩，15、从动筒，16、滚筒，17、电梯出口，18、风力发电机，19、第一固定轴，20、磁悬浮轴承，21、齿轮架，22、中心齿轮，23、行星齿轮，24、内齿圈，25、定子，26、转子，27、第二固定轴，28、太阳能照明灯，29、4G监控摄像机，30、太阳能电池板，31、链条，32、轿厢，33、横杆，34、方形环，35、竖杆，36、活动板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
如图1所示，本实施例包括底座2、机架10、驱动机构、配重块9、皮带12和控制柜1，底座2固定在地面上，机架10固定竖立在底座2上，机架10的上端设置有平台13，所述驱动机构安装在该平台13上，所述皮带12的一端与所述配重块9连接，另一端绕过所述驱动机构后与抽油杆连接。以上结构为现有技术中已经存在的结构，在此不再赘述。
如图2所示，所述机架10为箱体式结构，机架10上设置有通孔，通孔内安装有风力发电机18。如图5所示，所述人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机还包括用于给所述人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机供电的太阳能电池板30。本发明作为一种节能抽油机，可采集风能和光能作为能源为抽油机提供动力，因此节能效果显著，经济效益极好。另外，本发明中，可将风力发电机18和太阳能电池板30产生的电能先储存到电网中，并通过独立电表计量并网的电量，计算抽油机用电量时，用抽油机总耗电量减去风力发电和太阳能发电的电量的值才是抽油机从油田电网获得的电量，因此，本发明可节约大量的用电成本。
如图4所示，驱动机构，包括滚筒16、定子25、转子26、中心齿轮22、行星齿轮23、内齿圈24、齿轮架21、第一固定轴19和第二固定轴27，其中，第一固定轴19和第二固定轴27分别插在滚筒16的两端并分别通过轴承安装在滚筒16上，定子25和转子26均设置在滚筒16内，定子25套在转子26外侧，转子26的旋转轴的一端从定子25的一端伸出，所述中心齿轮22安装在该伸出端，定子25的另一端与所述第二固定轴27固定连接；所述齿轮架21固定安装在所述第一固定轴19的内端，所述行星齿轮23安装在齿轮架21上，所述内齿圈24设置在所述滚筒16的内侧，所述行星齿轮23的内外两侧分别与所述中心齿轮22和内齿圈24啮合，从而组成行星减速机构；所述平台13上还设置有起支撑作用的从动筒15，所述皮带12同时与所述滚筒16和从动筒15接触。工作时，第一固定轴19和第二固定轴27与平台之间无相对旋转，使定子25和齿轮架21也不能旋转，定子25上的电磁线圈通电后，转子26在励磁作用下旋转，继而通过行星齿轮系驱动滚筒16旋转，滚筒16通过施加摩擦力使皮带12往复移动。
本发明中摒弃了驱动机构的电机驱动方式，转而设计了一种结构新颖的电动滚筒16机构，与采用电机相比，这种电动滚筒16机构维护周期短，传动效率高，具有明显的节能效果。另外，电动滚筒16机构内采用了现有技术中的磁悬浮轴承20，进一步改善了节能效果。
如图5所示，所述机架10的内部设置有通向所述平台13的电梯，电梯入口8设置在机架10底部的侧面，电梯出口17设置在所述平台13上；
如图6-9所示，所述电梯的结构包括轿厢32和链条31，链条31上设置有一列可供攀登的横杆33，所述轿厢32的中部和下部分别固定安装在两根横杆33上；所述轿厢32为笼式结构，包括上、中、下三个钢制的方形环34，相邻的两个方形环34之间通过竖杆35连接，用于安装轿厢32的两根横杆33分别连接在中、下两个方形环34上；所述轿厢32的底部设置有可向上翻转的活动板36。本发明中设置了结构新颖的电梯，使维修人员可快速到达平台13，不但提高维修效率，而且提高了人员的安全性。另外，本发明中的电梯既能作为正常的电梯使用，又能在停电时作为爬梯使用，从而保证停电时仍然可以上下平台13。
如图1所示，所述机架10的下端设置有滑座A6和滑座B3，其中，滑座A6固定在机架10的下端，滑座B3铰接在滑座A6上；滑座A6和滑座B3的底部各设置有一个燕尾槽，分别称为燕尾槽A7和燕尾槽B5，所述底座2上设置有两个燕尾块4，两个燕尾块4分别与滑座A6和滑座B3上的燕尾槽匹配对应，两个燕尾块4之间的距离大于所述滑座A6的宽度。本发明对机架10在底座2上的安装方式进行了改进，使机架10立起后仍然可以调整位置，从而保证抽油机的位置与井口位置的精确匹配。
如图4所示，作为进一步的技术方案，所述第一固定轴19和第二固定轴27分别通过磁悬浮轴承20安装在所述滚筒16的两端。
如图1所示，作为进一步的技术方案，所述机架10和滑座B3之间设置有起加固作用的支撑杆11。运输时，将支撑杆11拆下，将滑座B3折叠至与机架10折叠的状态，便于运输，安装时，先将滑座B3插在图1中底座2左侧的燕尾块4上，当该燕尾块4刚刚没入燕尾槽B5时，将机架10立起至竖直状态并将支撑杆11安装，此时滑座A6落入两个燕尾块4之间，然后沿底座2推动滑座B3和滑座A6，可使燕尾槽A7插在底座2上的另一个燕尾块上，从而对滑座A6限位。另外，为了便于操作，支撑杆11可采用液压缸，液压缸可通过作业车上的液压系统驱动。
如图5所示，作为进一步的技术方案，所述机架10上安装有4G监控摄像机29，便于对井场进行视频监控。
如图5所示，作为进一步的技术方案，所述机架10上安装有太阳能照明灯28。
如图1所示，作为进一步的技术方案，所述驱动机构的外侧设置有防护罩14。
作为进一步的技术方案，所述控制柜1内设置有变频控制器，以及用于将抽油机的运行数据发送至远方监控中心的5G数据传输模块。通过在本发明中设置变频控制器和5G数据传输模块，通过将这些成熟的控制技术和无线传输技术应用在抽油机中，可实现对抽油机工作状态的远程监测和控制，从而达到提产增效的目的。
Claims (9)
1.一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，包括底座(2)、机架(10)、驱动机构、配重块(9)、皮带(12)和控制柜(1)，底座(2)固定在地面上，机架(10)固定竖立在底座(2)上，机架(10)的上端设置有平台(13)，所述驱动机构安装在该平台(13)上，所述皮带(12)的一端与所述配重块(9)连接，另一端绕过所述驱动机构后与抽油杆连接，其特征在于：
所述机架(10)为箱体式结构，机架(10)上设置有通孔，通孔内安装有风力发电机(18)；
驱动机构，包括滚筒(16)、定子(25)、转子(26)、中心齿轮(22)、行星齿轮(23)、内齿圈(24)、齿轮架(21)、第一固定轴(19)和第二固定轴(27)，其中，第一固定轴(19)和第二固定轴(27)分别插在滚筒(16)的两端并分别通过轴承安装在滚筒(16)上，定子(25)和转子(26)均设置在滚筒(16)内，定子(25)套在转子(26)外侧，转子(26)的旋转轴的一端从定子(25)的一端伸出，所述中心齿轮(22)安装在该伸出端，定子(25)的另一端与所述第二固定轴(27)固定连接；
所述齿轮架(21)固定安装在所述第一固定轴(19)的内端，所述行星齿轮(23)安装在齿轮架(21)上，所述内齿圈(24)设置在所述滚筒(16)的内侧，所述行星齿轮(23)的内外两侧分别与所述中心齿轮(22)和内齿圈(24)啮合，从而组成行星减速机构；
所述平台(13)上还设置有起支撑作用的从动筒(15)，所述皮带(12)同时与所述滚筒(16)和从动筒(15)接触；
所述机架(10)的内部设置有通向所述平台(13)的电梯，电梯入口(8)设置在机架(10)底部的侧面，电梯出口(17)设置在所述平台(13)上；
所述电梯的结构包括轿厢(32)和链条(31)，链条(31)上设置有一列可供攀登的横杆(33)，所述轿厢(32)的中部和下部分别固定安装在两根横杆(33)上；所述轿厢(32)为笼式结构，包括上、中、下三个钢制的方形环(34)，相邻的两个方形环(34)之间通过竖杆(35)连接，用于安装轿厢(32)的两根横杆(33)分别连接在中、下两个方形环(34)上；所述轿厢(32)的底部设置有可向上翻转的活动板(36)；
所述机架(10)的下端设置有滑座A(6)和滑座B(3)，其中，滑座A(6)固定在机架(10)的下端，滑座B(3)铰接在滑座A(6)上；滑座A(6)和滑座B(3)的底部各设置有一个燕尾槽，分别称为燕尾槽A(7)和燕尾槽B(5)，所述底座(2)上设置有两个燕尾块(4)，两个燕尾块(4)分别与滑座A(6)和滑座B(3)上的燕尾槽匹配对应，两个燕尾块(4)之间的距离大于所述滑座A(6)的宽度。
2.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：还包括用于给所述人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机供电的太阳能电池板(30)。
3.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述第一固定轴(19)和第二固定轴(27)分别通过磁悬浮轴承(20)安装在所述滚筒(16)的两端。
4.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述机架(10)和滑座B(3)之间设置有起加固作用的支撑杆(11)。
5.根据权利要求4所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述支撑杆(11)为液压缸。
6.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述机架(10)上安装有4G监控摄像机(29)。
7.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述机架(10)上安装有太阳能照明灯(28)。
8.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述驱动机构的外侧设置有防护罩(14)。
9.根据权利要求1所述的一种人工智能磁悬浮永磁内置式抽油机，其特征在于：所述控制柜(1)内设置有变频控制器，以及用于将抽油机的运行数据发送至远方监控中心的5G数据传输模块。
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