CN115788365A - 抽油机运行过程中剩余能量发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了抽油机运行过程中剩余能量发电装置，包括：箱体，箱体侧端连接有发电机和蓄电池，箱体和抽油机同时连接于抽油平台，抽油机包括驱动电机和围设于驱动电机外侧的集热箱，集热箱设有与外部环境连通的进气口和与箱体连通的出气口，箱体内设置有传动单元，气流通过传动单元驱动发电机转轴转动，将气流动力转换为电能并储存于蓄电池内。本发明通过集热箱的设置，在抽油机动作时利用驱动电机发热产生的热量，对空气加热产生气流并将气流动力转化为电能，有效实现抽油机运转过程中剩余能量的利用，减少驱动电机使用时的能源损耗，改善驱动电机工作时的温度环境。

Description

抽油机运行过程中剩余能量发电装置

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，更具体地说，本发明涉及抽油机运行过程中剩余能量发电装置。

背景技术

抽油机是开采石油的一种机器设备，抽油机利用井下抽油管的往复运动，对油气储层中储藏的油气资源产生吸力，使油气资源沿管道抽取井口。常用的抽油机通过电机实现驱动，电机运行过程中会产生大量的能量损失和剩余，一般常规鼠笼式电机在输出功率为额定功率的60％-100％条件下工作时，其效率才能接近于额定效率，约为85％，即电机损耗约占15％，抽油机电机的负荷变化十分剧烈而频繁，特别是当抽油机出现严重不平衡时，其电机甚至可能在额定功率的-20％-100％范围内变化，电机的效率极低，损耗也大量增加。并且电机在使用时会产生大量的热量剩余，若不加以利用会导致大量的能量损耗，而现有技术中主要涉及对电机剩余动力的利用，电机产生的热量直接散发不加以处理，导致资源浪费。因此，有必要提出抽油机运行过程中剩余能量发电装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了抽油机运行过程中剩余能量发电装置，包括：

箱体，箱体侧端连接有发电机和蓄电池，箱体和抽油机同时连接于抽油平台，抽油机包括驱动电机和围设于驱动电机外侧的集热箱，集热箱设有与外部环境连通的进气口和与箱体连通的出气口，箱体内设置有传动单元，气流通过传动单元驱动发电机转轴转动，将气流动力转换为电能并储存于蓄电池内。

优选的是，所述抽油机运行过程中剩余能量发电装置，还包括控制器、温度传感器和电控阀，控制器与发电机、蓄电池、温度传感器和电控阀电连接，温度传感器设置于集热箱内，电控阀设置于集热箱进气口处，温度传感器用于检测集热箱内的温度，并将温度数据传输至控制器，以通过控制器控制电控阀开启。

优选的是，传动单元包括：

安装块，安装块连接于箱体中部，安装块内开设有腔体一，发电机连接于安装块侧端且发电机转轴延伸至腔体一内，转轴上连接有扇叶；

管体，管体连通于腔体一底端并延伸至箱体内，管体内滑动连接有活塞，活塞底端依次连接有活塞杆和升降头，活塞杆外侧套设有弹簧一，且弹簧一连接于活塞和管体底端之间；

进气管，进气管连接于箱体内壁底端，且升降头盖设于进气管顶端，进气管底端通过管路与集热箱的出气口连通。

优选的是，传动单元还包括：

横板一和横板二，横板一滑动连接于管体外壁，横板一与安装块之间连接有弹簧二，横板二固定连接于进气管外壁；

气囊，气囊连接于横板一和横板二外边沿，且包围升降头和进气管顶端设置。

优选的是，箱体内还设置有气流切换单元，气流切换单元包括：

壳体，壳体固定连接于箱体底端，壳体顶端开口且与横板二底面接触，壳体底端与进气管滑动连接；

上气孔和下气孔，两个上气孔、两个下气孔均对称开设于进气管侧端且与壳体内部连通，下气孔位于上气孔下方；

楔形块，两个楔形块对称滑动连接于进气管外侧壁，且楔形块与壳体内壁之间连接有弹簧三，楔形块布置于上气孔上方。

优选的是，气流切换单元还包括：

齿条，两个齿条对称连接于横板二底端；

腔体二，腔体二开设于箱体底端且齿条延伸至腔体二内；

齿轮，两个齿轮转动连接于腔体二内壁，且齿轮与齿条分别啮合连接，其中一个齿轮转轴与电机一输出端连接，电机一与控制器电连接。

优选的是，升降头中空设置，升降头包括：

集气腔一，集气腔一开设于升降头中部，集气腔顶壁设置为锥型，活塞杆连接于集气腔中心；

集气腔二，集气腔二开设于升降头内并位于集气腔一外侧；

过滤板，过滤板同时与升降头内侧壁、集气腔一和集气腔二之间隔板和活塞杆的底端连接，过滤板斜向布置，且过滤板靠近集气腔二的一侧高于另一侧。

优选的是，所述抽油机运行过程中剩余能量发电装置，还包括：第一散热单元和第二散热单元，第一散热单元包括：泵体和三通电控阀的出口一，两个泵体分别连接于箱体顶端和底端，泵体进气端与箱体内部连通，泵体出气端连接有三通电控阀，三通电控阀的出口一与外部环境连通，控制器与泵体和三通电控阀电连接，控制器控制第一散热单元启动时，启动泵体并开启三通电控阀的出口一。

优选的是，第二散热单元包括：制冷片、三通电控阀的出口二和喷吹组件，制冷片连接于箱体内壁，三通电控阀的出口二与喷吹组件连通，控制器与制冷片和喷吹组件电连接，控制器控制第二散热单元启动时，启动泵体、制冷片和喷吹组件并开启三通电控阀的出口二，三通电控阀的出口一和出口二不同时开启。

优选的是，喷吹组件包括：

驱动箱，驱动箱连接于箱体靠近驱动电机的一侧，驱动箱内壁的顶端和底端对称连接有滑杆，滑杆上对称滑动连接有滑块，滑块与滑杆一端连接有弹簧四，同侧的两个滑块之间连接有推板；

椭圆盘，椭圆盘通过转轴转动连接于驱动箱内壁，椭圆盘转轴一端与电机二输出端连接，电机二与控制器电连接，椭圆盘与推板接触；

伸缩杆组，伸缩杆组一端与滑杆上的两个滑块连接，伸缩杆组另一端连接有横杆，横杆上设置有与三通电控阀的出口二连通的喷头。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明提供的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，通过集热箱的设置，在抽油机动作时利用驱动电机发热产生的热量，对空气加热产生气流并将气流动力转化为电能，有效实现抽油机运转过程中剩余能量的利用，减少驱动电机使用时的能源损耗，改善驱动电机工作时的温度环境。

本发明所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明抽油机结构示意图；

图2为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置的结构示意图；

图3为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置中箱体的剖面结构示意图；

图4为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置图3中A处局部放大结构示意图；

图5为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置图3中B处局部放大结构示意图；

图6为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置中升降头的剖面结构示意图；

图7为本发明抽油机运行过程中剩余能量发电装置中喷吹组件的结构示意图。

图中：1.箱体；2.抽油平台；3.抽油机；4.驱动电机；5.集热箱；10.安装块；11.腔体一；12.管体；13.活塞；14.活塞杆；15.升降头；16.进气管；17.横板一；18.横板二；19.气囊；20.壳体；21.上气孔；22.下气孔；23.楔形块；24.齿条；25.腔体二；26.齿轮；31.集气腔一；32.集气腔二；33.过滤板；41.制冷片；42.泵体；43.三通电控阀；44.驱动箱；45.滑杆；46.滑块；47.推板；48.椭圆盘；49.伸缩杆组；50.横杆；51.喷头。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-7所示，本发明提供了抽油机运行过程中剩余能量发电装置，包括：

箱体1，箱体1侧端连接有发电机和蓄电池，箱体1和抽油机3同时连接于抽油平台2，抽油机3包括驱动电机4和围设于驱动电机4外侧的集热箱5，集热箱5设有与外部环境连通的进气口和与箱体1连通的出气口，箱体1内设置有传动单元，气流通过传动单元驱动发电机转轴转动，将气流动力转换为电能并储存于蓄电池内。

上述技术方案的工作原理：

抽油机3使用时，驱动电机4通过传动机构与抽油机3的驴头连接，为抽油机3工作提供动力，驱动电机4使用时会产生大量的热量，抽油机3中部分能量转化为热能，当驱动电机4升温时，集热箱5内温度随之升高，使集热箱5内的空气升温膨胀，集热箱5的进气口关闭，高温空气通过集热箱5的出气口进入到箱体1内，气流通过传动单元驱动发电机转轴转动，使发电机发电并将电流输送至蓄电池内进行储存。

上述技术方案的有益效果：

本发明提供的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，通过集热箱5的设置，在抽油机3动作时利用驱动电机4发热产生的热量，对空气加热产生气流并将气流动力转化为电能，有效实现抽油机3运转过程中剩余能量的利用，减少驱动电机4使用时的能源损耗，改善驱动电机4工作时的温度环境。

在一个实施例中，所述抽油机运行过程中剩余能量发电装置，还包括控制器、温度传感器和电控阀，控制器与发电机、蓄电池、温度传感器和电控阀电连接，温度传感器设置于集热箱5内，电控阀设置于集热箱5进气口处，温度传感器用于检测集热箱5内的温度，并将温度数据传输至控制器，以通过控制器控制电控阀开启。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

温度传感器设置于集热箱5内，用于检测集热箱5内的温度，控制器能够根据集热箱5内的温度情况来判断驱动电机4的升温状况，当温度超过预设值时，控制电控阀开启，使空气能够从外部环境流入集热箱5内，对集热箱5内空气进行补充。

在一个实施例中，传动单元包括：

安装块10，安装块10连接于箱体1中部，安装块10内开设有腔体一11，发电机连接于安装块10侧端且发电机转轴延伸至腔体一11内，转轴上连接有扇叶；

管体12，管体12连通于腔体一11底端并延伸至箱体1内，管体12内滑动连接有活塞13，活塞13底端依次连接有活塞杆14和升降头15，活塞杆14外侧套设有弹簧一，且弹簧一连接于活塞13和管体12底端之间；

进气管16，进气管16连接于箱体1内壁底端，且升降头15盖设于进气管16顶端，进气管16底端通过管路与集热箱5的出气口连通；

横板一17和横板二18，横板一17滑动连接于管体12外壁，横板一17与安装块10之间连接有弹簧二，横板二18固定连接于进气管16外壁；

气囊19，气囊19连接于横板一17和横板二18外边沿，且包围升降头15和进气管16顶端设置。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

发电机使用时，集热箱5内的气流通过传动单元带动发电机的转轴转动，使用时，随着集热箱5内的空气膨胀，集热箱5内的空气形成气流，并通过管路流动至进气管16内，气流推动进气管16顶端的升降头15向上移动，通过活塞杆14带动活塞13向上移动，活塞13压缩管体12和腔体一11内的气流流动，带动扇叶转动使发电机转轴转动，发电机产生电能并将电能储存至蓄电池内，当气流推动升降头15上升后，气流通过进气管16和升降头15之间的间隙溢出，并储存在气囊19内，然后升降头15、活塞杆14和活塞13在弹簧一的作用下向下复位，重新将进气管16顶端封闭，在活塞13向下移动时，管体12和腔体一11内的气流在负压作用下反向流动，带动扇叶转动使发电机发电。随着集热箱5内的温度不断升高，不断重复上述过程，使活塞13在管体12内往复运动，进而将驱动电机4的电能转化为电能，有效实现抽油机3运行过程中剩余能量的利用，避免资源浪费。横板一17和横板二18对气囊19起到支撑作用，使气囊19能够包围在升降头15和进气管16顶端外侧，便于对热空气的收集，气囊19在实现对热空气的储存同时保证一定的气压，能够避免热空气快速溢出，使升降头15受力更好。

在一个实施例中，箱体1内还设置有气流切换单元，气流切换单元包括：

壳体20，壳体20固定连接于箱体1底端，壳体20顶端开口且与横板二18底面接触，壳体20底端与进气管16滑动连接；

上气孔21和下气孔22，两个上气孔21、两个下气孔22均对称开设于进气管16侧端且与壳体20内壁连通，下气孔22位于上气孔21下方；

楔形块23，两个楔形块23对称滑动连接于进气管16外侧壁，且楔形块23与壳体20内壁之间连接有弹簧三，楔形块23布置于上气孔21上方。

在一个实施例中，气流切换单元还包括：

齿条24，两个齿条24对称连接于横板二18底端；

腔体二25，腔体二25开设于箱体1底端且齿条24延伸至腔体二25内；

齿轮26，两个齿轮26转动连接于腔体二26内壁，且齿轮24与齿条24分别啮合连接，其中一个齿轮26转轴与电机一输出端连接，电机一与控制器电连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

当集热箱5内的温度达到预设值后，说明驱动电机4温度过高，需要对驱动电机4进行降温处理，通过设置气流切换单元，在利用气流对装置进行发电的过程中，壳体20顶端与横板二18底面接触，将壳体20顶端封堵，气流只能通过进气管16顶端将升降头15推动后流出，当温度传感器检测得到的集热箱5内的温度达到预设值后，控制器启动电机一，电机一驱动齿轮26转动，齿轮26与齿条24啮合传动，带动齿条24向上移动，推动横板二18带动进气管16向上移动，进气管16和壳体20相对滑动，并带动横板一17和气囊19向上移动，横板一17和管体12相对滑动，横板二18向上移动与壳体20顶端分离产生缝隙，壳体20内的楔形块23沿进气管16滑动，并卡接于上气孔21内，此时电机一停止，两个楔形块23接触将进气管16封堵，气流通过下气孔22流入到壳体20内，然后从横板二18与壳体20顶端的缝隙流出至箱体1内。集热箱5的电控阀开启即进气口与外界连通，在外部环境、集热箱5、进气管16和箱体1内形成气流通路，使高温空气能够沿气流通路流出，便于对驱动电机4的散热。

在一个实施例中，升降头15中空设置，升降头15包括：

集气腔一31，集气腔一31开设于升降头15中部，集气腔31顶壁设置为锥型，活塞杆14连接于集气腔31中心；

集气腔二32，集气腔二32开设于升降头15内并位于集气腔一31外侧；

过滤板33，过滤板33同时与升降头15内侧壁、集气腔一31和集气腔二32之间隔板和活塞杆14的底端连接，过滤板33斜向布置，且过滤板33靠近集气腔二32的一侧高于另一侧。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

气流对升降头15顶升时，气流先通过过滤板33，将气流中的灰尘过滤，避免气囊19内积灰，气流同时进入集气腔一31和集气腔二32，集气腔31顶壁设置为锥型，能够使气流对升降头15的压力集中于升降头15顶端中心，获得更大的顶升力，受力效果更好，活塞13动作更灵敏，过滤板33靠近集气腔二32的一侧高于另一侧，在气流通过过滤板33时，能够带动过滤板33上的灰尘向集气腔二32的一侧移动，挡灰尘积聚过多时，部分灰尘经过过滤板33进入到集气腔二32内，集气腔二32起到储存灰尘的作用，避免集气腔一31处的过滤板33发生堵塞。

在一个实施例中，所述抽油机运行过程中剩余能量发电装置，还包括：第一散热单元和第二散热单元，第一散热单元包括：泵体42和三通电控阀43的出口一，两个泵体42分别连接于箱体1顶端和底端，泵体42进气端与箱体1内部连通，泵体42出气端连接有三通电控阀43，三通电控阀43的出口一与外部环境连通，控制器与泵体42和三通电控阀43电连接，控制器控制第一散热单元启动时，启动泵体42并开启三通电控阀43的出口一。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

第一散热单元使用时，控制器启动泵体42并开启三通电控阀43的出口一，在泵体42的作用下，气流经外部环境、集热箱5、进气管16后进入箱体1内，然后通过三通电控阀43的出口一流出，泵体42加速了气流的流动速度，气流流动使将箱体1内壁的热量吸收，使集热箱5能够快速与外界形成热交换，降低箱体1表面温度，减少发热对驱动电机4工作的影响，散热能力更好。

在一个实施例中，第二散热单元包括：制冷片41、三通电控阀43的出口二和喷吹组件，制冷片41连接于箱体1内壁，三通电控阀43的出口二与喷吹组件连通，控制器与制冷片41和喷吹组件电连接，控制器控制第二散热单元启动时，启动泵体42、制冷片41和喷吹组件并开启三通电控阀43的出口二，三通电控阀43的出口一和出口二不同时开启。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

第二散热单元使用时，控制器启动泵体42、制冷片41和喷吹组件并开启三通电控阀43的出口二，在泵体42的作用下，气流经外部环境、集热箱5、进气管16后进入箱体1内，然后通过三通电控阀43的出口二流出，制冷片41通电制冷，降低箱体1内的温度，使高温气流进入箱体1内能够快速降温，然后降温后的气体通过三通电控阀43的出口二流入喷吹组件，喷吹组件对箱体1外部喷吹，结合集热箱5内空气的流动，分别在箱体1外部和箱体1内部实现降温，进一步提高驱动电机4的降温效果，散热能力更好。

在一个实施例中，喷吹组件包括：

驱动箱44，驱动箱44连接于箱体1靠近驱动电机4的一侧，驱动箱44内壁的顶端和底端对称连接有滑杆45，滑杆45上对称滑动连接有滑块46，滑块46与滑杆45一端连接有弹簧四，同侧的两个滑块46之间连接有推板47；

椭圆盘48，椭圆盘48通过转轴转动连接于驱动箱44内壁，椭圆盘48转轴一端与电机二输出端连接，电机二与控制器电连接，椭圆盘48与推板47接触；

伸缩杆组49，伸缩杆组49一端与滑杆45上的两个滑块46连接，伸缩杆组49另一端连接有横杆50，横杆50上设置有与三通电控阀43的出口二连通的喷头51。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

喷吹组件使用时，控制器启动电机二，电机二驱动椭圆盘48转动，在弹簧四的作用下，推板47与椭圆盘48始终保持接触，并随椭圆盘48转动使同一滑杆45上的两个滑块46相互靠近和远离，伸缩杆组49的宽度随滑块46距离同步变化，当滑块46带动伸缩杆组49宽度减小时，带动伸缩杆组49的高度增大，伸缩杆组49另一端的横杆50带动喷头51向远离驱动箱44的方向移动，当滑块46带动伸缩杆组49宽度增大时，伸缩杆组49的高度变小，伸缩杆组49另一端的横杆50带动喷头51向靠近驱动箱44的方向移动，使喷头51中低温空气能够均匀的喷向集热箱5，提高驱动电机4的散热降温效果，并且伸缩杆组49能够靠近驱动箱44折叠收纳，减少伸缩杆组49的占用空间，避免使用过程中产生误碰。

在一个实施例中，控制器控制第一散热单元和第二散热单元启动的过程为：

判断温度传感器检测的集热箱5内的温度T与预设温度T₀之间的关系，预设温度T₀即为驱动电机4的工作温度上限，通过驱动电机4的温度试验确定，判断第一散热单元运行时间t和预设时间t₀之间的关系，预设时间t₀即为在温度上限时驱动电机4能够工作的最长时间，通过驱动电机4的温度试验确定；

当T＜T₀时，控制器不启动第一散热单元和第二散热单元；

当T₀＜T＜2T₀且t＜t₀时，控制器启动第一散热单元，关闭第二散热单元；

当T₀＜T＜2T₀且t＞t₀时，控制器关闭第一散热单元，开启第二散热单元。

在一个实施例中，还包括磨损检测单元，磨损检测单元包括：

距离传感器，距离传感器连接于活塞13侧端，用以检测活塞13每次动作时的移动距离；

压力传感器，压力传感器连接于活塞13靠近腔体一11的一侧，用以检测活塞13动作时的实时压力，

警报器，警报器连接于箱体1上，用于对抽油机运行过程中剩余能量发电装置的磨损程度进行报警；

控制器与距离传感器、压力传感器和警报器电连接，控制器通过预设算法对发电装置的磨损系数进行计算，控制警报器进行报警，所述预设算法包括以下步骤：

步骤A1，控制器启动距离传感器检测获得活塞13第i次动作时的移动距离d_i，控制器启动压力传感器检测获得活塞13第i次动作时的实时压力P_i，并将检测数据传输至控制器；

步骤A2，控制器计算发电装置在第i次动作后的磨损系数K为：

其中，d₀为在初始状态活塞13为发生磨损时预设的移动距离，μ_i为活塞13第i次动作时的实时压力P_i的平均值，σ_i为活塞13第i次动作时的实时压力P_i的标准差，μ_i-1为活塞13第i-1次动作时的实时压力P_i-1的平均值，σ_i-1为活塞13第i-1次动作时的实时压力P_i-1的标准差；

步骤A3，控制器将计算得到的第i次动作后的磨损系数K与预设的磨损系数K_m进行对比，当第i次动作后的磨损系数K大于预设的最大磨损系数K_m时，说明活塞13发生磨损影响发电，控制器控制警报器报警，提醒工作人员停机维护，当第i次动作后的磨损系数K小于预设的最大磨损系数K_m时，说明活塞13的磨损不影响发电，发电装置可以正常使用，控制器控制警报器不报警。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

在抽油机运行过程中剩余能量发电装置使用的过程中，通过活塞13的往复运动产生气流，带动发电机转轴上的扇叶转动，进而实现发电，活塞13和管体12频繁摩擦会导致活塞13发生磨损，影响活塞13的运动灵活度，导致发电效率降低，因此通过设置磨损检测单元，通过距离传感器检测活塞13每次动作时的移动距离，通过压力传感器检测活塞13动作时的实时压力，随着活塞13的磨损，每次移动距离会减小，因此将活塞13每次动作时的移动距离作为评判指标，另外由于活塞13在移动过程中由于气流影响会发生小幅振动，通过对活塞13压力的检测并计算获得振动因子

因此综合考虑移动距离和振动因子，计算得到发电装置在第i次动作后的磨损系数K，并将计算得到的发电装置在第i次动作后的磨损系数K与预设的预设的最大磨损系数K_m进行对比，当第i次动作后的磨损系数K大于预设的最大磨损系数K_m时，说明活塞13发生磨损影响发电，控制器控制警报器报警，提醒工作人员停机维护，有效实现了对抽油机运行过程中剩余能量发电装置的实时监控，对其有效性进行评估，提高了装置的自动化程度，保证发电过程稳定可靠。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，包括：箱体(1)，箱体(1)侧端连接有发电机和蓄电池，箱体(1)和抽油机(3)同时连接于抽油平台(2)，抽油机(3)包括驱动电机(4)和围设于驱动电机(4)外侧的集热箱(5)，集热箱(5)设有与外部环境连通的进气口和与箱体(1)连通的出气口，箱体(1)内设置有传动单元，气流通过传动单元驱动发电机转轴转动，将气流动力转换为电能并储存于蓄电池内。

2.根据权利要求1所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，还包括控制器、温度传感器和电控阀，控制器与发电机、蓄电池、温度传感器和电控阀电连接，温度传感器设置于集热箱(5)内，电控阀设置于集热箱(5)进气口处，温度传感器用于检测集热箱(5)内的温度，并将温度数据传输至控制器，以通过控制器控制电控阀开启。

3.根据权利要求1所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，传动单元包括：

安装块(10)，安装块(10)连接于箱体(1)中部，安装块(10)内开设有腔体一(11)，发电机连接于安装块(10)侧端且发电机转轴延伸至腔体一(11)内，转轴上连接有扇叶；

管体(12)，管体(12)连通于腔体一(11)底端并延伸至箱体(1)内，管体(12)内滑动连接有活塞(13)，活塞(13)底端依次连接有活塞杆(14)和升降头(15)，活塞杆(14)外侧套设有弹簧一，且弹簧一连接于活塞(13)和管体(12)底端之间；

进气管(16)，进气管(16)连接于箱体(1)内壁底端，且升降头(15)盖设于进气管(16)顶端，进气管(16)底端通过管路与集热箱(5)的出气口连通。

4.根据权利要求3所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，传动单元还包括：

横板一(17)和横板二(18)，横板一(17)滑动连接于管体(12)外壁，横板一(17)与安装块(10)之间连接有弹簧二，横板二(18)固定连接于进气管(16)外壁；

气囊(19)，气囊(19)连接于横板一(17)和横板二(18)外边沿，且包围升降头(15)和进气管(16)顶端设置。

5.根据权利要求4所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，箱体(1)内还设置有气流切换单元，气流切换单元包括：

壳体(20)，壳体(20)固定连接于箱体(1)底端，壳体(20)顶端开口且与横板二(18)底面接触，壳体(20)底端与进气管(16)滑动连接；

上气孔(21)和下气孔(22)，两个上气孔(21)、两个下气孔(22)均对称开设于进气管(16)侧端且与壳体(20)内部连通，下气孔(22)位于上气孔(21)下方；

楔形块(23)，两个楔形块(23)对称滑动连接于进气管(16)外侧壁，且楔形块(23)与壳体(20)内壁之间连接有弹簧三，楔形块(23)布置于上气孔(21)上方。

6.根据权利要求5所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，气流切换单元还包括：

齿条(24)，两个齿条(24)对称连接于横板二(18)底端；

腔体二(25)，腔体二(25)开设于箱体(1)底端且齿条(24)延伸至腔体二(25)内；

齿轮(26)，两个齿轮(26)转动连接于腔体二(26)内壁，且齿轮(24)与齿条(24)分别啮合连接，其中一个齿轮(26)转轴与电机一输出端连接，电机一与控制器电连接。

7.根据权利要求3所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，升降头(15)中空设置，升降头(15)包括：

集气腔一(31)，集气腔一(31)开设于升降头(15)中部，集气腔(31)顶壁设置为锥型，活塞杆(14)连接于集气腔(31)中心；

集气腔二(32)，集气腔二(32)开设于升降头(15)内并位于集气腔一(31)外侧；

过滤板(33)，过滤板(33)同时与升降头(15)内侧壁、集气腔一(31)和集气腔二(32)之间隔板和活塞杆(14)的底端连接，过滤板(33)斜向布置，且过滤板(33)靠近集气腔二(32)的一侧高于另一侧。

8.根据权利要求2所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，还包括：第一散热单元和第二散热单元，第一散热单元包括：泵体(42)和三通电控阀(43)的出口一，两个泵体(42)分别连接于箱体(1)顶端和底端，泵体(42)进气端与箱体(1)内部连通，泵体(42)出气端连接有三通电控阀(43)，三通电控阀(43)的出口一与外部环境连通，控制器与泵体(42)和三通电控阀(43)电连接，控制器控制第一散热单元启动时，启动泵体(42)并开启三通电控阀(43)的出口一。

9.根据权利要求8所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，第二散热单元包括：制冷片(41)、三通电控阀(43)的出口二和喷吹组件，制冷片(41)连接于箱体(1)内壁，三通电控阀(43)的出口二与喷吹组件连通，控制器与制冷片(41)和喷吹组件电连接，控制器控制第二散热单元启动时，启动泵体(42)、制冷片(41)和喷吹组件并开启三通电控阀(43)的出口二，三通电控阀(43)的出口一和出口二不同时开启。

10.根据权利要求9所述的抽油机运行过程中剩余能量发电装置，其特征在于，喷吹组件包括：

驱动箱(44)，驱动箱(44)连接于箱体(1)靠近驱动电机(4)的一侧，驱动箱(44)内壁的顶端和底端对称连接有滑杆(45)，滑杆(45)上对称滑动连接有滑块(46)，滑块(46)与滑杆(45)一端连接有弹簧四，同侧的两个滑块(46)之间连接有推板(47)；

椭圆盘(48)，椭圆盘(48)通过转轴转动连接于驱动箱(44)内壁，椭圆盘(48)转轴一端与电机二输出端连接，电机二与控制器电连接，椭圆盘(48)与推板(47)接触；

伸缩杆组(49)，伸缩杆组(49)一端与滑杆(45)上的两个滑块(46)连接，伸缩杆组(49)另一端连接有横杆(50)，横杆(50)上设置有与三通电控阀(43)的出口二连通的喷头(51)。

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