CN113756755A - 储能一体化电平衡游梁抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田采油技术领域，一种储能一体化电平衡游梁抽油机，包括底座、支架，支架下端与底座固定连接，上端通过支撑与游梁转动连接，游梁的井口近端设有驴头，井口远端设有滑轮，在所述驴头外圆弧段设有吊绳，在底座上设置永磁同步电机和缠绕滚筒，永磁同步电机轴端设有小带轮，缠绕滚筒轴端设有大带轮，大带轮和小带轮之间通过同步带连接，驱动带绕过滑轮，一端与缠绕滚筒固定连接，另一端与底座上部固定连接，永磁同步电机通过信号线和动力线与控制柜连接，控制柜内设有超级电容，通过设置在控制柜内设置超级电容，在驴头下行时将抽油杆的重力势能存储在超级电容中，在驴头上行时超级电容供电给永磁同步电机，实现节能、环保地采油。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油技术领域，具体涉及一种储能一体化电平衡游梁抽油机。
背景技术
油田采油主要采用机械采油装备，其中抽油机主要是游梁抽油机和无游梁抽油机，其中游梁抽油机配套的平衡块在调平衡后，平衡块旋转一周的同时驴头上下往复一次，当驴头上升时提升抽油杆，平衡块由高点旋转到低点，平衡块的势能用以提升抽油杆；当驴头下降时抽油杆在重力作用下加速下午，而平衡块由低点旋转到高点，平衡块抵消、浪费掉部分抽油杆势能，且减速器在使用过程中容易漏油或飞溅，造成采油现场的环境污染，增加油田采油成本。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种储能一体化电平衡游梁抽油机，通过设置在控制柜9内设置超级电容91，在驴头4下行时将抽油杆的重力势能存储在超级电容91中，在驴头4上行时超级电容91供电给永磁同步电机13，实现节能、环保地采油。
本发明采取的技术方案是：一种储能一体化电平衡游梁抽油机，包括底座1、支架2和驱动带8，所述支架2下端与底座1固定连接，上端通过支撑5与游梁6转动连接，所述游梁6的井口近端设有驴头4，井口远端设有滑轮7，在所述驴头4外圆弧段设有吊绳3，在底座1上设置永磁同步电机13和缠绕滚筒11，所述永磁同步电机13轴端设有小带轮15，所述缠绕滚筒11轴端设有大带轮10，所述大带轮10和小带轮15之间通过同步带12连接，所述驱动带8绕过滑轮7，一端与缠绕滚筒11固定连接，另一端与底座1上部固定连接，所述永磁同步电机13通过信号线和动力线与控制柜9连接，所述控制柜9内设有超级电容91。
上述技术方案可以进一步优化为：
所述控制柜9包括电机控制单元93和变频器94，所述电机控制单元93分别与控制面板92、变频器94和超级电容91电连接，所述变频器94与超级电容91电连接。
在底座1和永磁同步电机13、缠绕滚筒11之间设置方箱14，所述方箱14分别与永磁同步电机13、缠绕滚筒11和底座1固定连接，所述驱动带8一端与缠绕滚筒11固定连接，另一端与方箱14上部固定连接。
所述同步带12为碳纤维聚氨酯同步带，所述驱动带8为聚氨酯平带。
本发明提供一种电控换向无配重游梁抽油机，通过设置在控制柜9内设置超级电容91，在驴头4下行时将抽油杆的重力势能存储在超级电容91中，在驴头4上行时超级电容91供电给永磁同步电机13，实现节能、环保地采油。
附图说明
图1为抽油机主视图；
图2控制柜框图；
图3控制柜主电路图。
图中：1-底座，2-支架，3-吊绳，4-驴头，5-支撑，6-游梁，7-滑轮，8-驱动带，9-控制柜，91-超级电容，92-控制面板，93-电机控制单元，94-变频器，10-大带轮，11-缠绕滚筒，12-同步带，13-永磁同步电机，14-方箱，15-小带轮。
具体实施方式
参照图1，一种储能一体化电平衡游梁抽油机，包括底座1、支架2和驱动带8，所述支架2下端与底座1固定连接，上端通过支撑5与游梁6转动连接，所述游梁6的井口近端设有驴头4，井口远端设有滑轮7，在所述驴头4外圆弧段设有吊绳3，在底座1上设置永磁同步电机13和缠绕滚筒11，所述永磁同步电机13轴端设有小带轮15，所述缠绕滚筒11轴端设有大带轮10，所述大带轮10和小带轮15之间通过同步带12连接，所述驱动带8绕过滑轮7，一端与缠绕滚筒11固定连接，另一端与底座1上部固定连接，所述永磁同步电机13通过信号线和动力线与控制柜9连接，所述控制柜9内设有超级电容91，当抽油机运行时，吊绳3通过悬绳器与油井光杆连接，永磁同步电机13接收到控制柜9的上行信号及超级电容91释放的电能后开始逆时针转动，在永磁同步电机13的作用下，动力通过小带轮15、同步带12、大带轮10传递至缠绕滚筒11，缠绕滚筒11开始逆时针转动，驱动带8端部缠绕在缠绕滚筒11上，驱动带8变短，带动滑轮7转动并下行，则驴头4和吊绳3同步上行，带动油井光杆上行；当光杆上行至上死点时，永磁同步电机13、缠绕滚筒11、滑轮7的转速为零；永磁同步电机13接收到控制柜9的下行信号开始顺时针转动，吊绳3在抽油杆自重带动下开始下行，带动驴头4下行，滑轮7转动并上行，驱动带8变长，缠绕滚筒11开始顺时针转动，缠绕在缠绕滚筒11上的驱动带8开始脱出，同时永磁同步电机13顺时针转动产生电能给超级电容91充电，当油井光杆下行至下死点时，永磁同步电机13、缠绕滚筒11、滑轮7的转速为零，抽油机的一个采油冲程结束，同时超级电容91的一个充放电过程结束。
参照图2和图3，在优选的实施例中，所述控制柜9包括电机控制单元93和变频器94，所述电机控制单元93分别与控制面板92、变频器94和超级电容91电连接，所述变频器94与超级电容91电连接，电机控制单元93在控制面板92作用下通过程序控制变频器94运行，永磁同步电机13因其工作特性，抽油机杆柱下降时，永磁同步电机13变为发电机产生电能存储至超级电容91里；当抽油机杆柱上升时，电源与超级电容91储存的电能用于永磁同步电机13的驱动，减少电能的损耗。
在底座1和永磁同步电机13、缠绕滚筒11之间设置方箱14，所述方箱14分别与永磁同步电机13、缠绕滚筒11和底座1固定连接，所述驱动带8一端与缠绕滚筒11固定连接，另一端与方箱14上部固定连接，有效减少驱动带8长度，降低成本及其摆动幅度。
所述同步带12为碳纤维聚氨酯同步带，所述驱动带8为聚氨酯平带，使用寿命大幅提高。
Claims (4)
1.一种储能一体化电平衡游梁抽油机，包括底座（1）、支架（2）和驱动带（8），所述支架（2）下端与底座（1）固定连接，上端通过支撑（5）与游梁（6）转动连接，所述游梁（6）的井口近端设有驴头（4），井口远端设有滑轮（7），在所述驴头（4）外圆弧段设有吊绳（3），其特征在于：在底座（1）上设置永磁同步电机（13）和缠绕滚筒（11），所述永磁同步电机（13）轴端设有小带轮（15），所述缠绕滚筒（11）轴端设有大带轮（10），所述大带轮（10）和小带轮（15）之间通过同步带（12）连接，所述驱动带（8）绕过滑轮（7），一端与缠绕滚筒（11）固定连接，另一端与底座（1）上部固定连接，所述永磁同步电机（13）通过信号线和动力线与控制柜（9）连接，所述控制柜（9）内设有超级电容（91）。
2.根据权利要求1所述储能一体化电平衡游梁抽油机，其特征在于：所述控制柜（9）包括电机控制单元（93）和变频器（94），所述电机控制单元（93）分别与控制面板（92）、变频器（94）和超级电容（91）电连接，所述变频器（94）与超级电容（91）电连接。
3.根据权利要求2所述储能一体化电平衡游梁抽油机，其特征在于：在底座（1）和永磁同步电机（13）、缠绕滚筒（11）之间设置方箱（14），所述方箱（14）分别与永磁同步电机（13）、缠绕滚筒（11）和底座（1）固定连接，所述驱动带（8）一端与缠绕滚筒（11）固定连接，另一端与方箱（14）上部固定连接。
4.根据权利要求3所述储能一体化电平衡游梁抽油机，其特征在于：所述同步带（12）为碳纤维聚氨酯同步带，所述驱动带（8）为聚氨酯平带。
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