CN201528297U - 抽油机的电机启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油机的电机启动装置，与油田抽油机的电机连接，包括设有传动轴的液压马达、用于传动轴沿轴向前后移动的离合机构以及液压机构，液压马达以及离合机构的输入端分别通过液压管与液压机构的输出端连接，离合机构的一端与传动轴连接，另一端与电机连接。本装置采用了离合机构可以在抽油机的电机需要启动时将传动轴向电机移动，并启动液压马达，利用液压马达单位扭矩大、转速范围宽、控制方便等特点，带动电机的转子转动，在转速达到抽油机需要的工作转速时，启动电机的开关，由电机带动抽油机运行。在启动工作完成后，离合机构带动传动轴移开电机。

Description

抽油机的电机启动装置

技术领域

本实用新型涉及油田抽油机的电机启动技术，更具体地说是涉及一种抽油机的电机启动装置。

背景技术

在油田开采石油的过程中，抽油机是必不可少的设备。如图1所示，其中1为电机，2为刹车装置，3为减速器，4为曲柄，5为曲柄平衡块，6为连杆，7为横梁，8为游梁平衡块，9为支架轴，10为游梁，11为驴头，12为悬绳器，13为支架，14为底座。工作时由电机1经传动皮带将高速旋转运动传递给减速器3，经减速器3减速后由曲柄4的连杆6将旋转运动变为游梁10的上、下摆动。挂在驴头11上的悬绳器12通过抽油杆带动抽油泵作上、下往复运动，将井液抽汲至地面。在上冲程的过程中悬绳器12处的负荷(以下统称为悬点负荷)由抽油杆净重量、泵上油管内液体重量和摩擦力构成，在下冲程时悬点负荷由抽油杆在液体中的重量和摩擦力构成，可见抽油机在上、下冲程时悬点负荷差比较大。为此抽油机设计和工作时采用各种平衡措施，主要是在曲柄4上加装曲柄平衡块5以实现抽油机工作时的平衡问题，使抽油机的转动部分器件的运行负荷尽量平稳。由此也造成抽油机上的电机1启动负荷和稳定运行负荷差异极大，为满足抽油机的启动要求，需要配备大功率电机1，但在抽油机稳定运行时，电机实际功率相对于启动时要小的多，一般为其启动时的三分之一左右，在油井不出现异常故障情况下电机1长期工作在额定功率以下，处于“大马拉小车”的状态，效率不高。在抽油机工作时，油井管理人员还需根据上、下冲程时测得的电机电流，来判断整台抽油机平衡状态，严重不平衡时就要停机，调整曲柄平衡块5位置使抽油机平衡。调整时，需要电机1开关和刹车装置2的配合，将曲柄4停在合适角度，一般在水平角度附近，如曲柄平衡块5需要向内移动，曲柄4的角度则略微向上倾斜。如曲柄平衡块5需要向外移动，曲柄4的角度则略微向下倾斜。由于曲柄平衡块5重量大，所以控制不易，目前全部由人工完成整个调整，工人劳动强度大，费时费力且会影响油井的生产时间，因此实际工作中尽量减少对曲柄平衡块5的调整。如果平衡调整的位置不精确，就会造成大部分抽油机长时间工作在不平衡状态，这样的不平衡状态只要存在不仅会造成耗电量的增加，而且还会在抽油机处于下冲程过程时使电机处于发电状态，进而对外部电网产生较大的冲击。

实用新型内容

针对现有技术中存在抽油机的电机启动功耗相对于运行功耗过大的问题，本实用新型的目的是提供一种抽油机的电机启动装置，可以方便的启动电机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种抽油机的电机启动装置，与油田抽油机的电机连接，包括设有传动轴的液压马达、用于传动轴沿轴向前后移动的离合机构以及液压机构，液压马达以及离合机构的输入端分别通过液压管与液压机构的输出端连接，离合机构的一端与传动轴连接，另一端与电机连接。

所述离合机构包括离合液缸、锥形齿轮以及皮带轮，传动轴穿过离合液缸，传动轴的一端与锥形齿轮内侧固定连接，锥形齿轮外侧设有一皮带轮，皮带轮一端形状与锥形齿轮外侧形状相配，另一端与电机固定连接。

所述液压马达还包括锁紧机构，锁紧机构设于液压马达的下方并与电机底座锁紧固定。

所述锁紧机构包括锁紧液缸以及锁紧卡瓦，锁紧液缸输入端通过液压管与液压机构相连，锁紧液缸的输出端与锁紧卡瓦相连。

所述液压机构包括液压电机、液压泵以及用于检测液压泵压的压力表，液压泵的输入端与液压电机的输出端相连，液压泵的输出端通过液压管分别与液压马达、离合液缸以及锁紧液缸连接，压力表与液压泵的输出端相连。

所述启动装置还包括用于抽油机维护的动力机构，动力机构包括动力油缸，动力油缸通过液压管与液压泵连接。

在上述技术方案中，本实用新型的一种抽油机的电机启动装置，与油田抽油机的电机连接，包括设有传动轴的液压马达、用于传动轴沿轴向前后移动的离合机构以及液压机构，液压马达以及离合机构的输入端分别通过液压管与液压机构的输出端连接，离合机构的一端与传动轴连接，另一端与电机连接。本装置采用了离合机构可以在抽油机的电机需要启动时将传动轴向电机移动，并启动液压马达，利用液压马达单位扭矩大、转速范围宽、控制方便等特点，带动电机的转子转动，在转速达到抽油机需要的工作转速时，启动电机的开关，由电机带动抽油机运行。在启动工作完成后，离合机构带动传动轴移开电机。由于采用了专用的启动装置，这样的话抽油机可以只配置使其能够工作在稳定动态负荷区间的低功率电机，改变了目前“大马拉小车”的状态，提高了电机的机械效率，降低能源消耗。而且本装置可以移动，方便启动在不同物理位置的抽油机。

附图说明

图1是现有抽油机的结构示意图；

图2是本实用新型的液压马达与离合机构的立体结构分解图；

图3是本实用新型抽油机的电机启动装置的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图2、图3所示。一种抽油机的电机启动装置20，与油田抽油机的电机30连接，包括设有传动轴211的液压马达21，液压马达21设于马达底座213上，用于传动轴211沿轴向前后移动的离合机构22以及液压机构23，液压马达21以及离合机构22的输入端分别通过液压管25与液压机构23的输出端连接，离合机构22的一端与传动轴211连接，另一端与电机30连接。离合机构22包括离合液缸221、锥形齿轮222以及皮带轮223，传动轴211穿过离合液缸221，传动轴211的一端与锥形齿轮222内侧固定连接，锥形齿轮222外侧设有一皮带轮223，皮带轮223一端形状与锥形齿轮222外侧形状相配，另一端与电机30固定连接。液压马达21还包括锁紧机构212，锁紧机构212设于液压马达21的马达底座213的下方并与电机底座31锁紧固定。锁紧机构212包括锁紧液缸2121以及锁紧卡瓦2122，锁紧液缸2121输入端通过液压管25与液压机构23相连，锁紧液缸2121的输出端与锁紧卡瓦2122相连。液压机构23包括液压电机231、液压泵232以及用于检测液压泵压的压力表233，液压泵232的输入端与液压电机231的输出端相连，油箱234通过过滤器235与液压泵232相连，液压泵232的输出端通过设在液压管25上的单向阀236分别与液压马达21、离合液缸221以及锁紧液缸2121连接，压力表233与液压泵232的输出端相连。启动装置20还包括用于抽油机维护的动力机构(图中未显示)，动力机构包括动力油缸24，动力油缸24通过液压管25与液压泵232连接。

使用时，首先将电机30与皮带轮223连接在一起并安装在电机底座31上、按原抽油机的安装位置和方式安装在抽油机上。通过锁紧机构212的锁紧液缸2121以及锁紧卡瓦2122使启动装置20安放在电机底座31上，然后启动液压电机231，使液压泵232工作为启动装置20工作提供动力液。调节锁紧液缸换向阀41使动力液被送到锁紧液缸2121中，推动锁紧卡瓦2122伸出使启动装置20固定在电机底座31上。调节离合液缸换向阀42，使动力液推动离合液缸221中的活塞推动传动轴211伸出移动将位于其一端锥形齿轮222推入皮带轮223中并啮合连接。调节离合液缸换向阀42使其置于工作位，这样就完成了启动装置20与抽油机电机30的连接。然后调节液压马达的换向阀43使动力液驱动液压马达21转动，并通过传动轴211和已经与皮带轮223啮合的锥形齿轮222带动电机30转动，调节流量调节阀51，增大液压马达21的转速，如需要调节平衡块则将电机30调至额定转速的2/3处，保持抽油机在该转速下稳定工作几分钟后，通过压力表233测量动力液的压力并记录抽油机上冲程、下冲程时压力表数据，加大动力液流量，提高转速，一般在额定转速附近，记录上、下冲程时压力表233的数据，用通用平衡计算方法，计算和评价抽油机平衡状态，需要调整平衡时，使用通用抽油机平衡块调节办法计算调节距离和方向，当抽油机曲柄达到接近水平角度时，调节液压马达换向阀43使抽油机处于停机状态，接着锁紧抽油机的刹车装置，按照平衡块调整规范将平衡块调整到预计算的位置。如不需要调节平衡块则直接增大液压马达21的转速至电机30的额定转速，然后启动电机30的开关并使液压马达21处于浮动工作状态，由电机30拖动抽油机工作。调节离合液缸换向阀42使其置于分离位，动力液推动离合液缸221中的活塞，使传动轴211缩回并将位于端部锥形齿轮222退出皮带轮223，启动装置20与电机30分离。调节锁紧液缸换向阀41使锁紧液缸2121拉回伸出的锁紧卡瓦2122后，分别调节锁紧液缸换向阀41、离合液缸换向阀42以及液压马达换向阀43置于停止位，关闭液压电机231的电源后，即可将启动装置20移走。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型的目的，而并非用作对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种抽油机的电机启动装置，与油田抽油机的电机连接，其特征在于：包括设有传动轴的液压马达、用于传动轴沿轴向前后移动的离合机构以及液压机构，液压马达以及离合机构的输入端分别通过液压管与液压机构的输出端连接，离合机构的一端与传动轴连接，另一端与电机连接。

2.如权利要求1所述的启动装置，其特征在于：

所述离合机构包括离合液缸、锥形齿轮以及皮带轮，传动轴穿过离合液缸，传动轴的一端与锥形齿轮内侧固定连接，锥形齿轮外侧设有一皮带轮，皮带轮一端形状与锥形齿轮外侧形状相配，另一端与电机固定连接。

3.如权利要求1或2所述的启动装置，其特征在于：

所述液压马达还包括锁紧机构，锁紧机构设于液压马达的下方并与电机底座锁紧固定。

4.如权利要求3所述的启动装置，其特征在于：

所述锁紧机构包括锁紧液缸以及锁紧卡瓦，锁紧液缸输入端通过液压管与液压机构相连，锁紧液缸的输出端与锁紧卡瓦相连。

5.如权利要求4所述的启动装置，其特征在于：

所述液压机构包括液压电机、液压泵以及用于检测液压泵压的压力表，液压泵的输入端与液压电机的输出端相连，液压泵的输出端通过液压管分别与液压马达、离合液缸以及锁紧液缸连接，压力表与液压泵的输出端相连。

6.如权利要求5所述的启动装置，其特征在于：

所述启动装置还包括用于抽油机维护的动力机构，动力机构包括动力油缸，动力油缸通过液压管与液压泵连接。

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