CN118065832A - 一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油气开采领域，公开了一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其H型钢立柱前后用薄板包覆且与底座之间安装有斜支撑，H型钢立柱安装有上部、中部及下部作业平台，在换向框架下方安装有润滑部件，平衡重设有引导机构，负荷胶带安装有导向机构及防风机构，主动机底部设有位置调节机构，装置设有水平移动机构及抽油杆夹具距离调节机构，控制系统包括边缘、限位等传感器及远程控制模块。本发明结构稳固性大为增强，作业及检修十分方便，链条润滑良好，平衡重及负荷胶带运动轨迹确保正常，主动机位置调节及装置水平移动非常便利，抽油杆夹具距离调节简单易行，实现自动控制，确保油气采集安全可靠、运行高效。

Description

一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置

技术领域

本发明涉及油气开采领域，具体涉及一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置。

背景技术

油气开采机械的基本工作原理可以看作是一种杠杆原理，井口位置相当于杠杆的支点，抽油杆作为杠杆，在外力的作用下，将油气从井底举升到地面。随着油气开采技术的不断进步，油气开采机械也在不断发展，从游梁式开采机械到无游梁式开采机械，其运行越加平稳，但在油气开采工作中发现目前油气开采机械存在以下不容忽视的主要技术问题：一是立柱的牢固性较差的问题；二是缺乏方便作业及检修的的作业平台问题；三是链条润滑的持续性较差的问题；四是平衡重缺乏引导的问题；五是负荷胶带如何导向与防风的问题；六是主动机如何进行位置调节的问题；七是机械整体如何进行水平移动的问题；八是抽油杆夹具与立柱之间垂直距离如何调节的问题；九是如何进行皮带偏移保护、冲程保护及信息远程传输问题。这些技术问题如果不能很好地加以解决，势必影响油气开采机械性能的发挥，进而影响油气开采工作的正常运行。

发明内容

为有效解决上述技术问题，本发明提供一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其技术方案如下：

一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，包括立柱、底座、从动滚动筒、负荷胶带、平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮、支架、动力设备、制动部件及控制系统；立柱左右两根竖直放置作为主体框架；底座固定在水泥基础上；负荷胶带架于立柱顶部的从动滚动筒上，其一端连接抽油杆夹具，另一端连接平衡重及换向框架；链条与用支架固定在立柱上的上链轮、下链轮啮合并通过链节与换向框架连接；安装在底座上的动力设备包括主动机及变速器；制动部件通过制动电路分别连接动力设备及平衡重；控制系统包括电连接的PLC、智能触摸屏及传感器。在以上基础上改进如下：立柱为H型钢立柱，H型钢立柱前后用薄板包覆，内部形成空腔结构，H型钢立柱与底座之间安装有斜支撑，H型钢立柱上中下部分别安装上部作业平台、中部作业平台及下部作业平台，各作业平台之间用梯子相通，在梯子一定位置上安装起安全防护作用的笼圈；在换向框架下方安装有润滑部件；平衡重设有引导机构；负荷胶带安装有导向机构及防风机构；主动机底部设有位置调节机构；装置设有水平移动机构；装置设有抽油杆夹具距离调节机构；控制系统还包括远程控制模块，传感器包括安装在从动滚动筒两侧的边缘传感器及安装在平衡重最大行程处的限位传感器。

进一步的，所述H型钢立柱空腔结构底部用钢板封住以贮存润滑油，并设有油位观察窗、油位计；平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮及其润滑部件放置于空腔结构中；润滑部件包括提油盒、接油盒、管道、油盒及背板，提油盒携带润滑油并流入接油盒中，再通过管道流入油盒中，油盒底部有孔，润滑油通过这些孔流向下链轮，持续润滑链条，背板挡住多余的润滑油流向包覆的薄板；变速器的端面有油位窗，外壳侧边上中间轴孔与输出轴孔之间铸有油道，主动轴与中间轴之间设有外挂油路。

进一步的，所述平衡重的引导机构采用设于平衡重外框上的T字板，T字板与H型钢立柱内部的燕尾槽配合，确保其上下运动时在同一条垂线上；或在平衡重的每一个角加装3个引导滚轮，引导滚轮通过滚轮支架连接在平衡重上，使其在H型钢立柱内上下运动时前后左右导向在在同一条垂线上。

进一步的，所述负荷胶带的导向机构包括导向轮、导轨及轴承；防风机构采用防风罩、合页及压紧锁的组合或采用防风挡板。

进一步的，所述主动机底部的位置调节机构采用两组垂直的燕尾槽结构，或底部使用燕尾槽结构，上部使用粗管套细管结构，用丝杠调节粗管在细管上的移动，用螺栓固定粗管。

进一步的，所述装置的水平移动机构用于带动装置整体在水泥基础上水平移动，其采用液压拖动、丝杠移动或导轨滑动方式；当采用液压拖动方式时，移动机构包括小型液压站及液压缸，液压活塞杆连接底座，缸筒固定于水泥基础上；当采用丝杠移动方式时，移动机构包括微型电机、丝杠、丝母及固定块，丝杠安装在底座上，固定块安装在水泥基础上，丝杠另一端安装套筒，套筒上安装长扳手或插入电机轴，既可手动转动丝杠，也可用电机转动丝杠。

进一步的，所述装置的抽油杆夹具距离调节机构采用调距滚动筒，调距滚动筒安装在抽油杆夹具一侧的H型钢立柱上，负荷胶带与调距滚动筒密接，通过改变调距滚动筒的直径，调节负荷胶带与H型钢立柱的垂直距离，从而调节抽油杆夹具与H型钢立柱之间的的垂直距离。

进一步的，所述装置再增加一组H型钢立柱，用于将主体框架变成长方体结构，增加结构的稳固性；并且再增加一个从动滚动筒，用于传递提升力。

进一步的，所述底座的一端设有链接左右H型钢立柱的铰链结构，用于保证H型钢立柱与底座在0°～90°范围内活动；换向框架安装在平衡重的下部并与平衡重同步运作，换向框架包括外框架、上下轨道、移动架、滚子、中心轴及轴承，移动架可以在平行于上下轨道的方向来回移动；从动滚动筒用于负荷胶带支撑与换向，其包括滚动筒、支撑架、轴承座及轴承，滚动筒上安装转速计，轴承座上安装温度探头；变速器与主动机作为独立构件设置或二者集成为一体式结构，独立构件设置采用联轴器、带与带轮或链与链轮的方式连接，一体式结构使变速器集成在主动机内部；主动机包括防爆型的三相异步电动机及永磁同步电机。

进一步的，所述换向框架与平衡重上安装惯性式机械测振仪；负荷胶带还安装有防跑偏位置探头、防坠落位置探头、载荷探头、速度探头及应变片，负荷胶带端部连接的平衡重与换向框架运动的位置设有上下死点，并在换向框架下端加装支撑；控制系统还包括变频器、智能电表及反馈单元，至少有以下一个开环或闭环反馈单元通过单片机接入控制系统：用于变速器的转速计、润滑油位计、润滑油温度计、轴承温度计，用于主动机的温度探头、转速计、电流计、电压计，分别用于平衡重、负荷胶带的定位探头、应变片，用于从动滚动筒的应变片，用于从动滚动筒轴承的温度计，用于润滑油的液位计、温度计、流量计，用于H型钢立柱与底座的倾角传感器；传感器还包括安装在主动机皮带轮旁的速度传感器、安装在装置顶部的位置传感器、安装在装置两侧底部的振动传感器、安装在负荷胶带及光杆连接处的悬绳器上的载荷位移传感器、安装在井口处的温度传感器、安装在井口处的压力传感器、安装在井口处的比重传感器及安装在井口处的流量传感器。

与现有技术相比，本发明主要具有以下有益技术效果：

1.立柱结构稳固性大为增强，有利于安全生产，有利于延长装置的使用年限。

2.作业平台的合理设置方便作业及检修，有利于保障生产运行和提高工作效率。

3.润滑结构的合理设置不仅保证了链条良好的持续润滑，而且变速器的润滑功能也更加完善。

4.平衡重设置的引导机构使其上下运动时在同一条垂线上，有利于确保平衡重运动的一致性及安全性。

5.负荷胶带设置的导向机构与防风机构，在确保负荷胶带运动的一致性及安全性的同时，还有效增强了抗风能力，使其不会由于风大而导致负荷胶带偏离正常的运动轨迹。

6.主动机底部的位置调节机构方便将主动机安装到合适的位置，并可根据现场变化情况及时更换安装位置。

7.水平移动机构的设置可使装置整体在水泥基础上水平移动，极大地方便装置的安装就位，提高安装效率。

8.抽油杆夹具距离调节机构的设置，使抽油杆夹具与立柱之间垂直距离的调节变得简单易行。

9.边缘传感器的设置有利于实现负荷胶带偏移保护，限位传感器的设置有利于实现冲程保护，远程控制模块解决信息远程传输问题。

10.增加一个从动滚动筒，使提升力的传递更加顺畅及牢靠；其它结构的完善也有利于装置相应性能的发挥。

11.设置各种传感器、仪表等信息源，实时掌握装置的运行状态，并进行自动化控制和保护。

附图说明

图1及图2为本发明整体结构布局示意图；

图3、图4及图5为本发明换向框架与平衡重结构布局示意图；

图6为本发明换向及润滑示意图；

图7为本发明从动滚动筒结构示意图；

图8及图9为本发明负荷胶带导向机构与防风机构示意图；

图10及图11为本发明动力设备布局示意图；

图12及图13为本发明变速器油道分布示意图；

图14及图15为本发明主动机位置调节机构示意图；

图16及图17为本发明用于整套装置水平移动的机构示意图；

图18为本发明调节抽油杆夹具与H钢型立柱的垂直距离的结构示意图；

图19及图20为本发明传感器控制流程示意图；

图21为本发明冲次、行程控制示意图；

图22为本发明总体控制流程示意图；

图中：1-H型钢立柱，2.1-上链轮，2.2-下链轮，3-薄板，4-抽油杆夹具，5-链条，5.1-链节，6-负荷胶带，7-换向框架，7.1-外框架，7.2-上下轨道，7.3-移动架，7.4-滚子，7.5-中心轴，8-平衡重，8.1-T字板，8.2-引导滚轮，8.3-滚轮支架，9-从动滚动筒，9.1-滚动筒，9.2-支撑架，9.3-轴承座，10-动力设备，10.1-主动机，10.2-变速器，10.2.1-油道，10.2.2-外挂油路，11-上部作业平台，12-支架，13-中部作业平台，14-梯子，15-斜支撑，16-下部作业平台，17-底座，18-水平移动机构，18.1-小型液压站，18.2-液压缸，18.3-液压活塞杆，18.4-丝杠，18.5-丝母，18.6-固定块，18.7-套筒，19-位置调节机构，19.1-燕尾槽结构，19.2-丝杠，19.3-粗管，19.4-细管，20-调距滚动筒，21.1-提油盒，21.2-背板，21.3-接油盒，21.4-管道，21.5-油盒，22.1-导向轮，22.2-导轨，23.1-防风罩，23.2-合页，23.3-防风挡板，24-水泥基础。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明进行详细描述。

实施例1

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，包括立柱、底座17、从动滚动筒9、负荷胶带6、平衡重8、换向框架7、链条5、上链轮2.1、下链轮2.2、支架12、动力设备10、制动部件及控制系统；立柱左右两根竖直放置作为主体框架；底座17固定在水泥基础24上；负荷胶带6架于立柱顶部的从动滚动筒9上，其一端连接抽油杆夹具4，另一端连接平衡重8及换向框架7；链条5与用支架12固定在立柱特定位置上（以确定装置实现的冲程）的上链轮2.1、下链轮2.2啮合并通过链节5.1与换向框架7连接；安装在底座17上的动力设备10包括主动机10.1及变速器10.2；制动部件通过制动电路分别连接动力设备10及平衡重8；控制系统包括通过线缆连接的PLC（用于收集、传输数据并通过计算自动控制装置参数）、智能触摸屏（用于调整装置运行参数、观察报警信息）及传感器（用于检测装置运行状况）。在以上基础上改进如下：立柱为H型钢立柱1，H型钢立柱1前后（翼缘外侧面）用薄板3包覆，内部形成空腔结构，H型钢立柱1与底座17之间安装有斜支撑15，用于保证H型钢立柱1与底座17呈90°放置时，形成稳定的三角形结构；H型钢立柱1上中下部分别安装上部作业平台11、中部作业平台13及下部作业平台16，各作业平台之间用梯子14相通，在梯子14一定位置上安装起安全防护作用的笼圈（图中未展示）；另外，梯子14也可按作业平台位置分段安装（图中未展示）；上部作业平台11用于安装、检修、更换从动滚动筒9及其附属零部件，以及润滑零部件；中部作业平台13用于安装、检修、更换平衡重、换向框架及其附属零部件，以及润滑零部件；下部作业平台16用于安装、检修、更换下链轮2.2、抽油杆夹具4及其附属零部件，以及润滑零部件。在换向框架7下方安装有润滑部件；平衡重8设有引导机构；负荷胶带6安装有导向机构及防风机构；主动机10.1底部设有位置调节机构19；装置设有水平移动机构18及抽油杆夹具距离调节机构；控制系统还包括远程控制模块（用于接收传感器数据并可远程传输、远程控制启停机），传感器包括安装在从动滚动筒9两侧的边缘传感器及安装在平衡重8最大行程处的限位传感器。边缘传感器用来检测负荷胶带6偏移程度，当负荷胶带6偏移过大时传输电信号给控制系统，控制系统保护停机；负荷胶带6偏移报警可减少负荷胶带6的磨损，及时通知工作人员对负荷胶带6进行调整，保证负荷胶带6偏移时无安全事故的发生。限位传感器用于防止装置悬点过冲程，将限位信号传递给控制系统，控制系统控制保护停机。

实施例2

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上，H型钢立柱1空腔结构底部用钢板封住以贮存润滑油，并设有油位观察窗、油位计；平衡重8、换向框架7、链条5、上链轮2.1、下链轮2.2及其润滑部件放置于空腔结构中。润滑部件包括提油盒21.1、接油盒21.3、管道21.4、油盒21.5及背板21.2；下链轮2.2至少有1/5位置浸在H型钢立柱1空腔结构底部的润滑油中，在换向框架7通过最低点往上运动的时候，提油盒21.1携带润滑油并流入接油盒21.3中，再通过管道21.4流入油盒21.5中，油盒21.5底部有孔，润滑油通过这些孔流向下链轮2.2，持续润滑链条5，背板21.2挡住多余的润滑油流向包覆的薄板3。另外，变速器10.2的端面有油位窗（图中未展示），外壳侧边上中间轴孔与输出轴孔之间铸有油道10.2.1，主动轴与中间轴之间设有外挂油路10.2.2，将收集的飞溅润滑油引入主动轴轴承部位，可以用较低的润滑油量对所有轴承进行润滑。若油位较高，没过大孔轴承的约1/3，可以只有外挂油路10.2.2，将收集的飞溅润滑油引入主动轴轴承部位和流入中间轴承部位。

实施例3

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上：

平衡重8的引导机构采用设于平衡重8外框上的T字板8.1，T字板8.1与H型钢立柱1内部的燕尾槽配合，确保其上下运动时在同一条垂线上；或在平衡重8的每一个角加装3个引导滚轮8.2，引导滚轮8.2通过滚轮支架8.3连接在平衡重8上，使其在H型钢立柱1内上下运动时前后左右导向在在同一条垂线上。

负荷胶带6的导向机构包括导向轮22.1、导轨22.2及轴承；防风机构采用防风罩23.1、合页23.2及压紧锁（图中未展示）的组合或采用防风挡板23.3。

实施例4

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上：

主动机10.1底部的位置调节机构19（方便调整主动机10.1位置）采用两组垂直的燕尾槽结构19.1，或底部使用燕尾槽结构19.1，上部使用粗管19.3套细管19.4结构，用丝杠19.2调节粗管19.3在细管19.4上的移动，用螺栓固定粗管19.3。

装置的水平移动机构18用于带动装置整体在水泥基础24上水平移动，其采用液压拖动、丝杠移动或导轨滑动方式；当采用液压拖动方式时，水平移动机构18包括小型液压站18.1及液压缸18.2，液压活塞杆18.3连接底座17，缸筒固定于水泥基础24上；当采用丝杠移动方式时，水平移动机构18包括微型电机（图中未画出）、丝杠18.4、丝母18.5及固定块18.6，丝杠18.4安装在底座17上，固定块18.6安装在水泥基础24上，丝杠18.4另一端安装套筒18.7，套筒18.7上安装长扳手或插入电机轴，既可手动转动丝杠18.4，也可用电机转动丝杠18.4。

实施例5

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上，装置的抽油杆夹具距离调节机构采用调距滚动筒20，调距滚动筒20安装在抽油杆夹具4一侧的H型钢立柱1上，负荷胶带6与调距滚动筒20密接，通过改变调距滚动筒20的直径，调节负荷胶带6与H型钢立柱1的垂直距离，从而调节抽油杆夹具4与H型钢立柱1之间的的垂直距离。

实施例6

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上，装置再增加一组H型钢立柱1，用于将主体框架变成长方体结构，增加结构的稳固性；并且再增加一个从动滚动筒9，用于传递提升力；长方体框架底部放置主动机10.1、变速器10.2及手动刹车。

实施例7

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上：

底座17的一端设有链接左右H型钢立柱1的铰链结构，用于保证H型钢立柱1与底座17在0°～90°范围内活动。

换向框架7安装在平衡重8的下部并与平衡重8同步运作；换向框架7包括外框架7.1、上下轨道7.2、移动架7.3、滚子7.4、中心轴7.5及轴承，移动架7.3可以在平行于上下轨道7.2的方向来回移动。

从动滚动筒9用于负荷胶带6支撑与换向，其包括滚动筒9.1、支撑架9.2、轴承座9.3及轴承；滚动筒9.1上安装转速计，轴承座9.3上安装温度探头，转速计及温度探头接入单片机中，连至远程控制终端RTU；轴承采用润滑脂润滑，可定期加注或用注射器加注。

变速器10.2与主动机10.1作为独立构件设置或二者集成为一体式结构；当变速器10.2与主动机10.1分别作为独立构件设置时，二者之间采用联轴器、带与带轮或链与链轮的方式连接；当集成为一体式结构时，变速器10.2集成在主动机10.1内部；用于驱动装置运行的主动机10.1为防爆型主动机，其包括三相异步电动机及永磁同步电机。

实施例8

参见图1至图22。一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，在实施例1的技术方案基础上：

换向框架7与平衡重8上安装用于检测其运行平稳性的惯性式机械测振仪；惯性式机械测振仪与单片机通讯，并连至远程控制终端。

负荷胶带6还安装有防跑偏位置探头、防坠落位置探头、载荷探头、速度探头（各类探头图中均未展示）及应变片；防跑偏位置探头在负荷胶带6左右各4个，即一侧上端2个、下端2个，分别检测最高点以上100mm、最高点、最低点、最低点以下100mm位置，位置探头接入单片机中，连至远程控制终端RTU。另外，负荷胶带6另一头连接的平衡重8与换向框架7运动的位置设有上下死点，并在换向框架7下端加装支撑（图中未展示），以便平衡重8与换向框架7坠落时抽油杆夹具4的最高点不能超过滚动筒9.1。应变片用于检测负荷胶带6的伸长度，确保其稳定与安全，并接入单片机中，连至远程控制终端RTU。抽油杆夹具4也设置载荷探头，直接监测抽油杆的载荷，并接入单片机中，连至远程控制终端RTU。

控制系统还包括用于改变主动机的频率和电压的变频器、用于采集主动机运行时电参数信息的智能电表及反馈单元，至少有以下一个开环或闭环反馈单元通过单片机接入控制系统：用于变速器10.2的转速计、润滑油位计、润滑油温度计、轴承温度计，用于主动机10.1的温度探头、转速计、电流计、电压计，分别用于平衡重8、负荷胶带6的定位探头、应变片；用于从动滚动筒9的应变片，用于从动滚动筒9轴承的温度计；用于润滑油的液位计、温度计、流量计；用于H型钢立柱1与底座17的倾角传感器。

传感器还包括安装在主动机10.1皮带轮旁的速度传感器、安装在装置顶部的位置传感器、安装在置两侧底部的振动传感器、安装在负荷胶带6及光杆连接处的悬绳器上的载荷位移传感器、安装在井口处的温度传感器、安装在井口处的压力传感器、安装在井口处的比重传感器及安装在井口处的流量传感器。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，除以上描述外，现将其它有关基本工作原理简介如下：

主动机10.1的电流、电压通过电流计、电压计检测，与单片机通讯，并连至远程控制终端RTU。主动机10.1的电流、电压是程控制终端RTU判定装置运转状态的主要依据。主动机10.1制动方式为能量回馈制动，还可以替代性的电气制动如短接制动、反接制动、能耗制动等或机械制动电磁抱闸、盘式、鼓式、液压制动、带式制动等方法。主动机10.1上的速度、制动反馈单元（图中未展示）中采集的数据反馈到单片机中，由远程控制终端RTU通过单片机监控主动机工作，可以使用PLC替代单片机。变速器10.2输出的转速和扭矩要与整个装置负载要求相一致。变速器10.2采用抱闸抱紧圆盘刹车，圆盘置于变速器10.2主动轴的一侧，设置手动和自动两种方式。手动抱闸采用连杆机构，自动抱闸采用液压控制。当电气控制系统按下关机按钮或反馈单元发给PLC刹车信号后，PLC发出信号控制液压抱闸刹车（图中未展示）。换向框架7的中心轴与链条5上某一链节5.1固定，随链条5的转动，移动架7.3同时运动，在上下运动阶段，平衡重8同时上下运动，在链条5与链轮最先接触的地方，移动架7.3在上下运动的同时开始沿上下轨道移动，当前述固定链节5.1越过上链轮2.1最高点的时候，平衡重8由上到下进行换向。负荷胶带6用于减少换向冲击，负荷胶带6与从动滚动筒9的摩擦系数应保证负荷胶带6与从动滚动筒9同步运作。上链轮2.1与下链轮2.2的中心距决定抽油杆上下的行程。制动部件用于电机急停、变速器及平衡重。滚动筒轴承、链轮轴承用润滑脂，设置加注孔，其余用润滑油润滑，在特定位置设置油位观察窗。链条5下端浸入润滑油中，靠其运转中携带的油给上面的链轮润滑。链轮的承载能力要与整个装置的承载能力相适应。控制系统用于控制装置的运行状态，保证装置在正常运行、异常故障时都能得到及时的处理。控制系统是在控制装置内设置集成CPU的PLC自动控制元器件、远程控制模块、变频控制器、智能电表及网络接收天线等；电参数采集模块主要采集电机的运行电流、电压等电参数；PLC有着处理指令、执行操作、控制时间、处理数据四大作用，采用可以编制程序的存储器，对装置频率、电流、冲程信息通过集成处理器在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算操作的指令，并通过主控系统以数字式或模拟式的输入和输出，发送给变频控制器，智能控制装置生产过程，实现装置运行的无级调节；PLC自动接收各种传感器采集的数据，并根据预先编写程序设定的参数，对装置的运行状态进行自动控制、保护；智能触摸屏预先编写程序，更改数据写入PLC进行调整参数，PLC的报警信息也能在智能触摸屏上反映。远程控制模块主要采集载荷、流量、压力、温度等传感器信息，通过有线或无线网络将装置运行参数传输到控制中心，控制中心通过远程控制装置启停，观察各项运行数据及装置示功图，再根据这些数据分析油井是否正常，是否需要采取措施。采用远程控制模块传输是根据远程控制模块所采集的各项装置运行数据，通过无线传输，随时发出装置运行数据。利用无线网络，在控制中心即可获得装置的各项运行数据及示功图，再根据这些数据分析油井是否正常，是否需要采取措施。控制中心可以上下发指令操作装置的启停机、更改冲次。远程控制模块通过配置与传感器通讯，采集传感器传来的数据，再通过有线或无线网络传输至控制中心，实现远程传输功能；控制中心指令通过网络传输至RTU，再经过PLC运算改变装置的运行冲次，实现远程启停机及冲次调整。载荷位移传感器用于检测悬点载荷变化，实时采集装置的负载大小，并将采集到的载荷大小、冲程、冲次信号传输到远程控制模块，再由远程控制模块将数据传送到控制中心，实现控制系统的远程传输功能；载荷位移传感器所检测的载荷变化大于装置最大可承受载荷，当载荷位移传感器检测载荷过大导致装置无法正常运行时，控制系统自动调节装置的运行频率，如超过正常运行的范围，将进行停机保护。速度传感器用于检测装置运行冲次，实时检测装置皮带运行的行程及冲次；速度传感器安装在主动机10.1皮带轮旁，皮带轮的另一侧安装码盘，码盘上设置数个光栅孔，速度传感器对应光栅孔中心；主动机10.1运行的同时，速度传感器记录经过光栅孔的数量传送给PLC，PLC对光栅孔间距离和数量对应大皮带轮与小皮带轮的减速比进行运算，得出装置皮带运行的行程。振动传感器用以检测装置机体振动程度，其所能检测到的振动高限值大于装置运行时最大振动；如装置机体振动过大时，振动传感器将传输信号给控制系统，控制系统发出保护指令及报警信息使装置停机；振动报警可避免因振动过大而可能产生的危险后果，保证装置机体在振动较大时无安全事故发生。温度传感器用于监测用于检测井口温度并通过远程控制模块传输给控制中心。压力传感器用于用于检测井口压力并通过远程控制模块传输给控制中心。流量传感器用于检测单井原油产量并通过远程控制模块传输给控制中心。比重传感器用于监测所生产原油的含水比重并通过远程控制模块传输给控制中心。位置传感器用于检测装置冲程零点的位置，设置PLC接收到上平台速度传感器信号时为位移零点位置，位移零点监测点随皮带往复运动，零点位置传送给控制系统，控制系统计算出皮带运行行程达到设定冲程后控制电机换向，实现装置的电控换向功能及可调冲程功能。

Claims (10)

1.一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，包括立柱、底座、从动滚动筒、负荷胶带、平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮、支架、动力设备、制动部件及控制系统；立柱左右两根竖直放置作为主体框架；底座固定在水泥基础上；负荷胶带架于立柱顶部的从动滚动筒上，其一端连接抽油杆夹具，另一端连接平衡重及换向框架；链条与用支架固定在立柱上的上链轮、下链轮啮合并通过链节与换向框架连接；安装在底座上的动力设备包括主动机及变速器；制动部件通过制动电路分别连接动力设备及平衡重；控制系统包括电连接的PLC、智能触摸屏及传感器；其特征在于：立柱为H型钢立柱，H型钢立柱前后用薄板包覆，内部形成空腔结构，H型钢立柱与底座之间安装有斜支撑，H型钢立柱上中下部分别安装上部作业平台、中部作业平台及下部作业平台，各作业平台之间用梯子相通，在梯子一定位置上安装起安全防护作用的笼圈；在换向框架下方安装有润滑部件；平衡重设有引导机构；负荷胶带安装有导向机构及防风机构；主动机底部设有位置调节机构；装置设有水平移动机构及抽油杆夹具距离调节机构；控制系统还包括远程控制模块，传感器包括安装在从动滚动筒两侧的边缘传感器及安装在平衡重最大行程处的限位传感器。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述H型钢立柱空腔结构底部用钢板封住以贮存润滑油，并设有油位观察窗、油位计；平衡重、换向框架、链条、上链轮、下链轮及其润滑部件放置于空腔结构中；润滑部件包括提油盒、接油盒、管道、油盒及背板，提油盒携带润滑油并流入接油盒中，再通过管道流入油盒中，油盒底部有孔，润滑油通过这些孔流向下链轮，持续润滑链条，背板挡住多余的润滑油流向包覆的薄板；变速器的端面有油位窗，外壳侧边上中间轴孔与输出轴孔之间铸有油道，主动轴与中间轴之间设有外挂油路。

3.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述平衡重的引导机构采用设于平衡重外框上的T字板，T字板与H型钢立柱内部的燕尾槽配合，确保其上下运动时在同一条垂线上；或在平衡重的每一个角加装3个引导滚轮，引导滚轮通过滚轮支架连接在平衡重上，使其在H型钢立柱内上下运动时前后左右导向在在同一条垂线上。

4.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述负荷胶带的导向机构包括导向轮、导轨及轴承；防风机构采用防风罩、合页及压紧锁的组合或采用防风挡板。

5.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述主动机底部的位置调节机构采用两组垂直的燕尾槽结构，或底部使用燕尾槽结构，上部使用粗管套细管结构，用丝杠调节粗管在细管上的移动，用螺栓固定粗管。

6.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述装置的水平移动机构用于带动装置整体在水泥基础上水平移动，其采用液压拖动、丝杠移动或导轨滑动方式；当采用液压拖动方式时，移动机构包括小型液压站及液压缸，液压活塞杆连接底座，缸筒固定于水泥基础上；当采用丝杠移动方式时，移动机构包括微型电机、丝杠、丝母及固定块，丝杠安装在底座上，固定块安装在水泥基础上，丝杠另一端安装套筒，套筒上安装长扳手或插入电机轴，既可手动转动丝杠，也可用电机转动丝杠。

7.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述装置的抽油杆夹具距离调节机构采用调距滚动筒，调距滚动筒安装在抽油杆夹具一侧的H型钢立柱上，负荷胶带与调距滚动筒密接，通过改变调距滚动筒的直径，调节负荷胶带与H型钢立柱的垂直距离，从而调节抽油杆夹具与H型钢立柱之间的的垂直距离。

8.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述装置再增加一组H型钢立柱，用于将主体框架变成长方体结构，增加结构的稳固性；并且再增加一个从动滚动筒，用于传递提升力。

9.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述底座的一端设有链接左右H型钢立柱的铰链结构，用于保证H型钢立柱与底座在0°～90°范围内活动；换向框架安装在平衡重的下部并与平衡重同步运作，换向框架包括外框架、上下轨道、移动架、滚子、中心轴及轴承，移动架可以在平行于上下轨道的方向来回移动；从动滚动筒用于负荷胶带支撑与换向，其包括滚动筒、支撑架、轴承座及轴承，滚动筒上安装转速计，轴承座上安装温度探头；变速器与主动机作为独立构件设置或二者集成为一体式结构，独立构件设置采用联轴器、带与带轮或链与链轮的方式连接，一体式结构使变速器集成在主动机内部；主动机包括防爆型的三相异步电动机及永磁同步电机。

10.根据权利要求1所述的一种用于油气采集过程中提供动力的皮带式抽油机装置，其特征在于：所述换向框架与平衡重上安装惯性式机械测振仪；负荷胶带还安装有防跑偏位置探头、防坠落位置探头、载荷探头、速度探头及应变片，负荷胶带端部连接的平衡重与换向框架运动的位置设有上下死点，并在换向框架下端加装支撑；控制系统还包括变频器、智能电表及反馈单元，至少有以下一个开环或闭环反馈单元通过单片机接入控制系统：用于变速器的转速计、润滑油位计、润滑油温度计、轴承温度计，用于主动机的温度探头、转速计、电流计、电压计，分别用于平衡重、负荷胶带的定位探头、应变片，用于从动滚动筒的应变片，用于从动滚动筒轴承的温度计，用于润滑油的液位计、温度计、流量计，用于H型钢立柱与底座的倾角传感器；传感器还包括安装在主动机皮带轮旁的速度传感器、安装在装置顶部的位置传感器、安装在装置两侧底部的振动传感器、安装在负荷胶带及光杆连接处的悬绳器上的载荷位移传感器、安装在井口处的温度传感器、安装在井口处的压力传感器、安装在井口处的比重传感器及安装在井口处的流量传感器。