CN205638380U - 一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，包括支架、设于支架顶端的游梁、设于游梁两端的前驴头和后驴头，所述前驴头连接有吊绳，所述游梁由游梁前臂和游梁后臂组成，所述游梁前臂连接前驴头，游梁后臂连接后驴头，所述后驴头重于前驴头，该游梁前臂上设有横槽，所述横槽内放有平衡块。本实用新型后驴头要重于前驴头，且有放置平衡块的横槽，保持抽油机平衡；游梁前后臂是一样长的，目的是像跷跷板一样保持两端力矩相等，进而保持抽油机运行平稳。本实用新型去掉皮带、减速箱和连杆，杜绝了皮带打滑、丢转和断脱等情况，减少了工人劳动强度；不需要进行减速和连杆传递，实现电动机纯扭矩传输，降低抽油能耗。

Description

一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置

技术领域

本实用新型属于油田抽油井采油技术领域，具体涉及一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置。

背景技术

游梁式抽油机是有杆采油系统的地面驱动设备，其具有结构简单、适应性强、操作维护方便的优点，在国内各油田应用90%以上。游梁3式抽油机主要由驴头、游梁、连杆、曲柄机构、减速箱和电动机等部分组成。抽油机工作时，电动机将其高速旋转运动通过皮带传递给减速箱的输入轴，经减速箱齿轮带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动。曲柄通过连杆拉动游梁摆动，驴头随游梁一起上下摆动，带动抽油泵做上下往复运动，完成采油过程。

通常的双驴头抽油机是对常规机的四连杆机构进行了关键性的技术改进，采用了变径圆弧状的游梁后臂，游梁与横梁直接才有了柔性件连接等特殊结构，使之成为具有“变参数四杆机构”的抽油机。该抽油机工作时，依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负载大时（下冲程结束、上冲程开始）游梁后臂长，负载小时（上冲程结束、下冲程开始）游梁后臂短的工作状态。双驴头抽油机游梁后臂的变化与载荷的变化规律有一种合理的对应关系，从而实现了节能效果。

常规抽油机均安装有减速箱，但减速箱作为减速机构，运行过程中经常会出现漏油现象和铸造缺陷造成的齿轮机械磨损，影响了油井正常生产和抽油机使用寿命。其次，皮带作为电动机与减速箱之间的传动机构，也有很多的缺点，如电动机遇雨雪天气或负荷增加时，皮带易发生打滑、丢转和断脱等现象，导致工人劳动强度增大，操作成本高，降低生产时率；电动机运行时，输出轴受径向皮带拉力的作用，增加了机械损耗和能量损耗。另外，皮带、减速箱和连杆作为抽油机减速和传向部件，其必定消耗能量，降低了电动机能量传递效率，造成了抽油机能耗增加。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有抽油机的上述问题，降低机械损耗和能量损耗。

为此，本实用新型提供了一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，包括支架、设于支架顶端的游梁、设于游梁两端的前驴头和后驴头，所述前驴头连接有吊绳，所述游梁由游梁前臂和游梁后臂组成，所述游梁前臂连接前驴头，游梁后臂连接后驴头，所述后驴头重于前驴头；

还包括开关磁阻电机、滚筒、与开关磁阻电机连接的开关磁阻电机控制柜，所述游梁前臂和游梁后臂下端均设有游梁挂钩，所述两个游梁挂钩均通过缆绳连接滚筒，滚筒轴与开关磁阻电机输出轴连接，所述两组缆绳缠绕在滚筒上，且绕向相反。

所述游梁前臂长度和游梁后臂长度相等。

所述游梁前臂上设有横槽，所述横槽内放有平衡块。

所述支架底部设有支架底座，所述开关磁阻电机和滚筒设于支架底座上，所述开关磁阻电机设于支架底座中间。

所述开关磁阻电机输出轴通过联轴器与滚筒轴连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的这种双驴头采油装置与常规双驴头抽油机相比，其后驴头要重于前驴头，且有放置平衡块的横槽，保持抽油机平衡；游梁前后臂是一样长的，目的是像跷跷板一样保持两端力矩相等，进而保持抽油机运行平稳。本实用新型去掉皮带、减速箱和连杆，杜绝了皮带打滑、丢转和断脱等情况，减少了工人劳动强度；不需要进行减速和连杆传递，实现电动机23纯扭矩传输，提高了传动效率；充分发挥开关磁阻电机启动转矩大、转速可调和可正反转等特点，降低抽油能耗。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是开关磁阻电机拖动滚筒示意图；

图3是现有的游梁式抽油机示意图。

图中：1、开关磁阻电机；2、前驴头；3、游梁；4、游梁挂钩；5、后驴头；6、缆绳；7、开关磁阻电机控制柜；8、滚筒；9、悬绳器；10、支架；11、支架底座；12、联轴器；13、滚筒轴；14、前驴头缆绳；15、滚筒辊子；16、后驴头缆绳；17、开关磁阻电机输出轴；18、驴头；19、横梁；20、连杆；21、曲柄；22、减速箱；23、电动机；24、刹车；25、减速箱皮带轮；26、横槽。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供了一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，包括支架10、设于支架10顶端的游梁3、设于游梁3两端的前驴头2和后驴头5，所述前驴头2下端连接有吊绳，所述游梁3由游梁前臂和游梁后臂组成，所述游梁前臂连接前驴头2，游梁后臂连接后驴头5，所述后驴头5重于前驴头2,；

还包括开关磁阻电机1、滚筒8、与开关磁阻电机1连接的开关磁阻电机控制柜7，所述游梁前臂和游梁后臂下端均设有游梁挂钩4，所述两个游梁挂钩4均通过缆绳6连接滚筒8，滚筒轴13与开关磁阻电机输出轴17连接，所述两组缆绳6缠绕在滚筒8上，且绕向相反。

本实施例提供的这种采油装置其后驴头5要重于前驴头2。前驴头2下端连接有吊绳，吊绳通过悬绳器9连接光杆，光杆与井下杆柱、抽油泵连接。工作时，开关磁阻电机1带动滚筒轴13，滚筒轴13旋转带动滚筒8旋转，当开关磁阻电机1正转时，前驴头缆绳14缠绕于滚筒8上，向下推动抽油杆，后驴头缆绳16被放开，完成抽油下行程；开关磁阻电机1电机反转时，前驴头缆绳14被放开，后驴头缆绳16缠绕于滚筒8上，向上拉动抽油杆完成抽油上行程；开关磁阻电机1在设定时间内实现正反转切换，带动前驴头2拉动抽油杆的往复运动，实现了抽油泵的抽汲采油。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，游梁前臂长度和游梁后臂长度相等，目的是像跷跷板一样保持两端力矩相等，进而保持抽油机运行平稳；游梁前臂上设有横槽26，所述横槽26内放有平衡块，目的是保持抽油机平衡。支架10底部设有支架底座11，所述开关磁阻电机1和滚筒8设于支架底座11上，所述开关磁阻电机1设于支架底座11中间，其中，滚筒包括滚筒轴13和滚筒辊子15。

如图2所示，开关磁阻电机输出轴17通过联轴器12与滚筒轴13连接，滚筒8中两端的缆绳6分别与前后游梁3臂底部游梁挂钩4连接。工作时，开关磁阻电机1通过联轴器12将动力传递给滚筒8，滚筒8的正反旋转完成了两条缆绳6的收放过程。采油装置的冲次、冲程分别通过开关磁阻电机控制柜7调节开关磁阻电机1转速、正反转变换时间来调节。

现有的游梁3式抽油机如图3所示，由驴头18、游梁3、连杆20、横梁19、曲柄21、减速箱22、减速箱皮带轮25和电动机23、刹车24等部分组成。抽油机工作时，电动机23通过皮带减速箱22减速后，由曲柄21、连杆20将减速箱22输出轴旋转运动转换为驴头的往复运动，从而带动抽油泵做上下往复运动，完成采油过程。

综上所述，本实用新型与现有的游梁式抽油机相比，有以下有益效果：

1、取消了抽油机皮带传动、减速箱22和连杆20，电动机23纯扭矩输出，提高了电动机23传动效率；较大幅度降低了电动机23转速，降低了电动机23转动内耗，提高了机采系统地面效率；

2、无需再进行更换皮带、减速箱22保养等工作，降低工作强度和操作成本，保证了生产时率，减少了地面系统机械损耗，使系统运行更加安全可靠；

3、将电机放置于支架10底部，类似于跷板式驱动拖动抽油机游梁3，利用平衡来实现往复过程，这使得电机输出力不需要太大，减少电能消耗；

4、应用开关磁阻电机1调速系统作为动力，降低了电机运行电流、有功和无功功率，减小了电机能量损耗；同时，开关磁阻电机控制柜7配有过流、过压和过载保护，保证了运行安全可靠；

5、开关磁阻电机控制柜7由微电脑控制，可以根据抽油机的负载变化进行智能调速运转。便于抽油机调参，通过设定电机转速和正反转转换时间，实现对抽油机冲次和冲程的调节。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构，开关磁阻电机控制柜7属于现有技术，这里不一一叙述。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，包括支架（10）、设于支架（10）顶端的游梁（3）、设于游梁（3）两端的前驴头（2）和后驴头（5），所述前驴头（2）连接有吊绳，其特征在于：所述游梁（3）由游梁前臂和游梁后臂组成，所述游梁前臂连接前驴头（2），游梁后臂连接后驴头（5），所述后驴头（5）重于前驴头（2）；

还包括开关磁阻电机（1）、滚筒（8）、与开关磁阻电机（1）连接的开关磁阻电机控制柜（7），所述游梁前臂和游梁后臂下端均设有游梁挂钩（4），所述两个游梁挂钩（4）均通过缆绳（6）连接滚筒（8），滚筒轴（13）与开关磁阻电机输出轴（17）连接，所述两组缆绳（6）缠绕在滚筒（8）上，且绕向相反。

2. 根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，其特征在于：所述游梁前臂长度和游梁后臂长度相等。

3.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，其特征在于：所述游梁前臂上设有横槽（26），所述横槽（26）内放有平衡块。

4.根据权利要求1所述的一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，其特征在于：所述支架（10）底部设有支架底座（11），所述开关磁阻电机（1）和滚筒（8）设于支架底座（11）上，所述开关磁阻电机（1）设于支架底座（11）中间。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种开关磁阻电机拖动的跷板式采油装置，其特征在于：所述开关磁阻电机输出轴（17）通过联轴器（12）与滚筒轴（13）连接。