CN201535154U - 永磁电机多楔带传动驱动式抽油机 - Google Patents

Abstract

一种由永磁大力矩电机、多楔带、电磁制动器、天轮、钢丝绳芯橡胶皮带、桁架结构、配重、控制系统等构成的永磁电机多楔带传动驱动式抽油机，其主要特征是：传动系统和永磁电机置于桁架结构的顶部，传动系统由电磁制动器、大带轮、轴承组合、天轮以及皮带等组成，皮带绕过伸缩轮和天轮，皮带一端连接悬绳器，另一端连接配重，用多楔带连接传动系统和永磁电机。本实用新型的有益效果是永磁电机旋转通过一次多楔带传动驱动传动系统，无需复杂减速设备，提高采油效率，节约电能和成本。构成桁架结构的桁架顶座、桁架支撑和桁架底座三部分之间由螺栓法兰盘连接，方便运输。

Description

永磁电机多楔带传动驱动式抽油机

技术领域

本抽油机是油田采油方面的新型实用采油机械装置，属于采油机械技术研究领域。

背景技术

目前，采油方法有自喷采油和机械采油法，随着油田的不断发展，采用自喷采油法的油田在中后期出现了水淹和强水淹的现象，为了保证原油的产量，就必须采用机械采油法。抽油机是有杆抽油系统的地面动力传动设备，是构成“三抽”系统的主要组成部分。抽油机的产生和使用已经有一百多年的历史，目前，游梁式抽油机是油田上的主要生产设备，其原理是电动机通过三角皮带减速箱减速后，由四连杆机构把减速箱输出轴的旋转运动变为游梁驴头的往复运动，用驴头带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动，通过抽油杆再将这个运动传给井下抽油泵中的柱塞，使之工作抽油。但是由于游梁式抽油机存在着结构不尽合理、能耗高、功率因数低等缺点，各国纷纷就改良游梁式抽油机以及研发无游梁抽油机进行着一系列的尝试。

随着油田的不断开发，石油开采条件变得日益复杂，一些老油井中的石油游梁式抽油机无法采收完全也是影响油田产量的一个问题，为了保证油井产量，采油工艺对有杆抽油设备提出了长冲程、低冲次、大泵深抽等要求，游梁式抽油机在适用性上已经不能满足采油工艺的要求。

发明内容

我们根据油田现状和电机的发展水平，研发出一种新型的采油机械——永磁电机多楔带传动驱动式抽油机。本实用新型更加符合新的采油工艺要求，在降低能耗的基础上提高石油采收率，应用精简的设计理念，具有性能优越，运行安全稳定，维护成本低，效率高等优点，适宜在油田上推广使用。

本实用新型主要包括三大部分，分别是桁架部分、动力系统和智能控制系统。

一、桁架部分

桁架部分包括桁架底座、桁架主体支撑、桁架顶座、配重箱及其导轨、护栏、扶梯等几部分。桁架主体支撑与桁架底座、桁架顶座采用法兰盘螺栓连接；护栏也采用可装卸式；配重箱采用四块铸铁连接的方式，易于拆装，加工运输方便；扶梯采用挂接的方式连接在桁架支撑主体上。

二、动力系统

动力系统主要包括永磁电动机、多楔带、电磁制动器、天轮、钢丝绳芯橡胶皮带等几部分。电机选用的是多极永磁同步低速大扭矩交流伺服电机，可以很容易地实现正反转控制；根据电机的特点，采用电机输出轴通过多楔带传动与天轮直接相连，驱动天轮带动皮带工作，无需复杂减速装置；皮带一端通过悬绳器与光杆相连，另一端绕过天轮与配重箱相连；电磁制动器安置在大带轮的一边，通过制动大带轮上的轮毂起到制动作用。

三、智能控制系统

通过变频器自动控制电动机工作频率，实现电机的正反转并根据井况自动调节；通过压力传感器检测抽油机工况。

为了解决目前游梁式抽油机和其它部分无游梁抽油机结构复杂，效率低能耗高的技术问题以及直驱电机抽油机由于使用更大力矩电机造成成本偏高的问题，本实用新型采用的技术方案是：永磁电机多楔带传动驱动式抽油机由永磁大力矩电机、多楔带、电磁制动器、天轮、钢丝绳芯橡胶皮带、桁架结构、配重、控制系统等构成，永磁大力矩电机通过多楔带传动与天轮相连，驱动天轮带动皮带工作抽油。

与游梁式抽油机和其它部分无游梁抽油机相比，本实用新型的有益效果是：

1.桁架结构的连接方式，使其加工制造以及拆装与运输比较方便；其简单的结构设计，重量轻，占地面积小，节省原材料。

2.由于桁架结构前后通透并有伸缩轮，因此对于修井工作来说非常方便。

3.省去了复杂减速装置，电机主轴通过一次多楔带减速驱动天轮轴进行作业，这样不仅使抽油机的结构紧凑，重量减轻，重要的是省去齿轮减速机构使抽油机的寿命增加，维修周期增长。

4.应用变频调速技术，实现软启软停，实现电机的无冲击换向，取消了复杂的换向机构。

5.由于具有先进的永磁电机技术和先进的变频技术，并且采用单独的配重平衡，省去了部分机构，因此本抽油机节电效果明显。

6.本抽油机能够实现大泵深抽，即可以实现长冲程、低冲次，适用于稠油井、大泵强采井、深井的原油开采以及游梁式抽油机无法抽汲出油的油井开采，明显增加油田产量。

7.由于简单的结构和优越的性能，永磁电机多楔带传动驱动式抽油机的性价比大大提高，经济性非常好。

附图说明

图1 天轮总装配体正视图

图2 桁架底座俯视图

图3 桁架顶座俯视图

图4 桁架轴测图

图5 伸缩轮总成

图6 皮带连接总成

图7 抽油机上视图

图8 抽油机正视图

图9 抽油机侧视图

图10 抽油机等轴测图

在图中，1.电磁制动器，2.多楔带轮，3.天轮，4.轴承，5.法兰盘，6.工字钢，7.槽钢，8.钢板，9.皮带，10.绳头，11.连接头，12.丝杠，13.下吊卡，14.U形块，15.上吊卡。

具体实施方式

下面结合附图阐明本实用新型的结构与工作原理。

动力系统主要由永磁电动机、多楔带、电磁制动器、轴承、天轮等几大部件组成。先将天轮装配在主轴上，然后按照图上的顺序从轴的两端分别装入其他零部件。如图1。

桁架部分的桁架底座和桁架顶座是用不同型号的工字钢按照设计计算尺寸焊接而成的，然后将底座和顶座的四个角处焊接上法兰盘以和桁架主体支撑连接，如图2和图3。桁架主体支撑是由两根矩形钢管作为支腿，中间用方管焊接加固，如图4。

伸缩轮可以在槽钢构成的槽内移动，通过限位销进行限位，如图5。

皮带总成主要由上吊卡、U形块、下吊卡、连接丝杠、连接头、绳头、皮带以及连接丝杠等组成，如图6。皮带与绳头连接的时候，绳头的安装孔里面先安装O形橡胶圈。

下面介绍抽油机在工作现场的安装过程。

1.首先将桁架底座安装在水泥台上并调整好水平度，然后将桁架主体支撑用螺栓连接到桁架底座上。

2.将天轮总成预先安装到桁架顶座上面，用螺栓连接固定好，然后一起吊装到桁架主体支撑上面，保证法兰盘螺栓孔对准，然后用螺栓紧固好并检查其水平情况。

3.安装电机。

4.将配重安装到配重导轨上。

5.连接好动力电缆和控制线路。

6.将皮带总成搭绕在天轮的两侧，然后一端与配重用螺母连接到一起，另一端绕过伸缩轮待与光杆相连。

7.启动电机并制动，将配重吊起，直至皮带的另一端降至抽油杆悬点处，连接好光杆，吊车慢慢释放配重。

8.安装好后，电机运行无误后，停机，把护栏吊起安装到桁架顶座上，用螺栓均匀拧紧。

9.抽油机安装完毕。

Claims (4)

1.一种由永磁大力矩电机、多楔带、电磁制动器、天轮、钢丝绳芯橡胶皮带、桁架结构、配重、控制系统等构成的永磁电机多楔带传动驱动式抽油机，其主要特征是：永磁大力矩电机通过多楔带传动与天轮相连，驱动天轮带动皮带工作抽油。

2.根据权利要求1所述的永磁电机多楔带传动驱动式抽油机，其特征是采用伸缩轮结构。

3.根据权利要求1所述的永磁电机多楔带传动驱动式抽油机，其特征是桁架整体结构前后通透。

4.根据权利要求1所述的永磁电机多楔带传动驱动式抽油机，其特征是构成桁架的三大部分之间由螺栓法兰盘连接。

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