CN205639517U - 抽油机永磁传动装置及抽油机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种抽油机永磁传动装置和抽油机，该抽油机永磁传动装置包括永磁耦合器、万向联轴器和减速机，抽油机的电机连接所述永磁耦合器的输入侧，所述永磁耦合器的输出侧连接所述万向联轴器，进而通过所述万向联轴器传动所述减速机的输入轴，所述减速机的输出轴连接抽油机的减速箱。
Description
技术领域
本实用新型涉及抽油机传动领域，尤其涉及一种抽油机永磁传动装置及抽油机。
背景技术
传统抽油机传动是利用皮带连接电机和减速机来实现动力的传递。由于抽油机电机的负荷曲线上有两个峰值，分别为抽油机上下冲程的“死点”。在皮带运转周期内，会有两次大的负载变化，对皮带产生一定的冲击，进而减少皮带的使用寿命，在潮湿及雨雪天气，更因为皮带打滑降低效率的同时加速了皮带磨损。皮带的损耗和维护保养成为影响抽油机可靠性及降低生产成本的关键问题。
据保守估计，我国抽油机的保有量在10万台以上，电动机装机总容量在3500MW，每年耗电量逾百亿kW·h。抽油机电机更是用电大户，用电约占油田总用电的40％左右。抽油机为克服启动时的重力势能，往往匹配较大的电机，而实际运行过程中，需要的电机功率较小，故造成油井开采成本的居高不下。
实用新型内容
为了解决以上提到的问题，本实用新型提供了一种抽油机永磁传动装置，包括永磁耦合器、万向联轴器和减速机，抽油机的电机连接所述永磁耦合器的输入侧，所述永磁耦合器的输出侧连接所述万向联轴器，进而通过所述万向联轴器传动所述减速机的输入轴，所述减速机的输出轴连接抽油机的减速箱。
可选的，所述永磁耦合器包括导体转子和永磁转子，所述导体转子连接所述电机，所述永磁转子连接所述万向联轴器，在正常工作状态下，所述导体转子和永磁转子之间的间隙被固定为特定数值或区间，当该作用消除或减少时，所述永磁转子能够沿轴向自由活动。
可选的，所述永磁耦合器还包括扭矩限制部件，所述扭矩限制部件能够沿轴向作用于所述永磁转子的与所述导体转子相背的一侧。
可选的，所述扭矩限制部件包括与所述导体转子和/或永磁转子同步旋转的限位支座，以及连接于所述限位支座上的限位块，所述限位块能够在离心力的驱使下发生位置变化，从而通过位置变化减少和/或消除对所述永磁转子的作用。
可选的，所述扭矩限制部件还包括弹性件，所述弹性件连接于所述限位支座与限位块之间，所述限位块通过所述弹性件实现位置的恢复。
可选的，所述限位块旋转连接于所述限位支架上。
可选的，所述导体转子和永磁转子通过轴承与中心轴连接，所述轴承和/或中心轴上设有定位轴肩，所述导体转子和永磁转子的间隙被所述定位轴肩限定。
可选的，所述减速机的输入轴与输出轴呈90度角。
可选的，所述减速机的输入轴与输出轴间通过锥齿轮结构或者蜗轮蜗杆结构传动。
可选的，所述电机和永磁耦合器之间采用胀紧套或法兰结构或键结构传动连接，和/或所述永磁耦合器和万向联轴器之间采用胀紧套或法兰结构或键结构传动连接。
本实用新型还提供了一种抽油机，包括本实用新型可选方案所述的抽油机永磁传动装置。
本实用新型通过永磁耦合器、万向联轴器和齿轮箱的连接组合，在取代传统皮带联接的基础上，实现了动力的可靠传递，减少了耗材的使用，降低了生产成本。进一步来说，由于摒弃了皮带传送的方式，其解决皮带的磨损问题，抽油机的可靠性也得到提高。此外，通过永磁耦合器的引入，还可实现缓冲启动等功能，从而有效降低抽油机适配电机的所需功率。
在本实用新型进一步可选方案中，通过轴肩和扭矩限制部件的引入实现了扭矩限制、过载保护和自动复位功能，其中无易损件，有利于降低抽油机适配电机的所需功率，进一步提高了抽油机系统的可靠性。
附图说明
图1是本实用新型一可选实施例提供的采用抽油机永磁传动装置的抽油机的局部示意图；
图2是本实用新型一可选实施例中永磁耦合器的示意图；
图3是本实用新型一可选实施例中扭矩限制部件的示意图；
图中，1-永磁耦合器；11-导体转子；12-永磁转子；13-铜盘；14-扭矩限制部件；141-限位支座；142-限位块；143-弹性件；15-中心轴；16-输出轴套；2-万向联轴器；3-减速箱；4-电机；5-联接盘；6-法兰；7-减速机；8-电动机安装支架。
具体实施方式
以下将结合图1至图3对本实用新型提供的抽油机永磁传动装置及抽油机进行详细的描述，其为本实用新型可选的实施例，可以认为，本领域技术人员 在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。
请参考图1至图3，本实用新型提供了一种抽油机永磁传动装置，包括永磁耦合器1、万向联轴器2和减速机7，抽油机的电机4连接所述永磁耦合器1的输入侧，所述永磁耦合器1的输出侧连接所述万向联轴器2，进而通过所述万向联轴器2传动所述减速机7的输入轴，所述减速机7的输出轴连接抽油机的减速箱3。
有关所述永磁耦合器1，所述永磁耦合器1包括导体转子11和永磁转子12，所述导体转子11连接所述电机4，所述永磁转子12连接所述万向联轴器2，在正常工作状态下，所述导体转子11和永磁转子12之间的间隙被固定为特定数值或区间。
进一步可选的实施例中，所述永磁耦合器还包括扭矩限制部件14，所述扭矩限制部件14能够沿轴向作用于所述永磁转子12。进一步来说，所述扭矩限制部件14包括与所述导体转子11和/或永磁转子12同步旋转的限位支座141，以及连接于所述限位支座141上的限位块142，所述限位块142能够在离心力的驱使下发生位置变化，从而通过位置变化减少和/或消除对所述永磁转子12的作用。这种作用可以指对永磁转子12提供一个轴向的作用力，从而对导体转子11与永磁转子12之间的间隙进行了限定，并提供扭矩的过载保护功能。限位块142被离心力驱使脱离永磁转子12之后，即可排除这种作用。
在本实用新型可选方案中，所述扭矩限制部件14还包括弹性件143，所述弹性件143连接于所述限位支座141与限位块142之间，所述限位块142通过所述弹性件143实现位置的恢复。
在图3所示意的实施例中，所述限位块142旋转连接于所述限位支架141上。该旋转运动可以通过旋转向的弹簧结构作为弹性件143，以恢复旋转位置。 具体来说，可以理解为，其形成了弹簧臂，在离心力作用下，限位块142会弯曲一个角度，此时永磁耦合器永磁转子12可在轴上自由滑动。一旦发生过扭矩负载，可实现扭矩保护功能。
在其他可选实施例中，扭矩限制部件14还可以采用其他结构，比如一个限位块142，其通过弹性件143沿轴线连接限位支架141，中心轴15上的轴承上或者限位支架141上设有槽结构，当限位块142插入槽结构时，可实现限位，随着离心力，限位块142沿直线运动，可脱离槽结构，从而实现永磁转子12的自由滑动。从中可见，本实用新型所限制的扭矩限制部件4并不限于旋转，还可由其他方式实现，而本实用新型所保护的范围涵盖其所有。
在本实用新型可选的实施例中，所述导体转子11和永磁转子12通过轴承与中心轴连接，所述轴承和/或中心轴16上设有定位轴肩，所述导体转子11和永磁转子12的间隙被所述定位轴肩限定。在该可选方案中，具体描述为：导体转子11和永磁转子12采用两个或多个轴承通过空心的中心轴16连接，导体转子11上设有铜盘13，通过轴承轴肩定位的形式限定永磁耦合器磁盘与铜盘13之间的气隙。限位作用可以由定位轴肩和扭矩限制部件14共同作用来实现，而不限于任何之一。
此外，还需指出，本实用新型图示的实施例中，包括对此布置的两个导体转子11和永磁转子12。
有关所述减速机7：
所述减速机7的输入轴与输出轴呈90度角，即其为直角减速机。在进一步可选方案中，所述减速机7的输入轴与输出轴间通过锥齿轮结构或者蜗轮蜗杆结构传动。
在连接方式上，所述电机4和永磁耦合器1之间采用胀紧套或法兰结构或 键结构传动连接，和/或所述永磁耦合器1和万向联轴器2之间采用胀紧套或法兰结构或键结构传动连接。
电动机正常启动过程中，如图2所示，永磁耦合器的永磁转子12和导体转子11之间会产生很大的滑差，永磁转子12与导体转子13之间会产生排斥力，使永磁转子12和铜盘3之间间隙放大1.5mm～2mm，降低永磁耦合器的带载能力，从而降低了电机启动负载，实现了缓冲启动，降低了电机的选配功率，降低了能源损耗。永磁耦合器1转动后带动万向联轴器2转动，万向联轴器2通过直角齿轮箱将动力输入给抽油机减速箱3，抽油机即可正常工作。
当发生卡塞现象时，若负载超过永磁耦合器最大扭矩，扭矩限制部件14在离心力作用下被甩开一个开角，此时永磁转子12的永磁盘可在空心轴15上自由滑动。由于负载变大，永磁转子12与刀体转子11滑差随之变大，使得永磁转子12与铜盘13之间产生排斥力，推动内永磁转子2滑动到两外转子11的中间。导体转子11与永磁转子12之间的气隙由原先的3mm增加到28mm左右，电机与负载脱离。该过程取代了传统带传动设计中通过皮带打滑实现的过载保护功能。此时若电机停转，随着滑差变小，永磁转子12与铜盘13之间的吸引力逐渐增大，最终使得永磁转子12滑向铜盘3，两者之间的气隙恢复到正常状态。此时电机可再次正常启动。
基于以上实施例，本实用新型还提供了一种抽油机，包括本实用新型可选方案所述的抽油机永磁传动装置。
综上所述，本实用新型通过永磁耦合器、万向联轴器和齿轮箱的连接组合，在取代传统皮带联接的基础上，实现了动力的可靠传递，减少了耗材的使用，降低了生产成本。进一步来说，由于摒弃了皮带传送的方式，其解决皮带的磨损问题，抽油机的可靠性也得到提高。此外，通过永磁耦合器的引入，还可实 现缓冲启动等功能，从而有效降低抽油机适配电机的所需功率。
在本实用新型进一步可选方案中，通过轴肩和扭矩限制部件的引入实现了扭矩限制、过载保护和自动复位功能，其中无易损件，有利于降低抽油机适配电机的所需功率，进一步提高了抽油机系统的可靠性。
Claims (10)
1.一种抽油机永磁传动装置，其特征在于：包括永磁耦合器、万向联轴器和减速机，抽油机的电机连接所述永磁耦合器的输入侧，所述永磁耦合器的输出侧连接所述万向联轴器，进而通过所述万向联轴器传动所述减速机的输入轴，所述减速机的输出轴连接抽油机的减速箱。
2.如权利要求1所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述永磁耦合器包括导体转子和永磁转子，所述导体转子连接所述电机，所述永磁转子连接所述万向联轴器，在正常工作状态下，所述导体转子和永磁转子之间的间隙被固定为特定数值或区间。
3.如权利要求2所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述永磁耦合器还包括扭矩限制部件，所述扭矩限制部件能够沿轴向作用于所述永磁转子的与所述导体转子相背的一侧，当该作用消除或减少时，所述永磁转子能够沿轴向自由活动。
4.如权利要求3所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述扭矩限制部件包括与所述导体转子和/或永磁转子同步旋转的限位支座，以及连接于所述限位支座上的限位块，所述限位块能够在离心力的驱使下发生位置变化，从而通过位置变化减少和/或消除对所述永磁转子的作用。
5.如权利要求4所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述扭矩限制部件还包括弹性件，所述弹性件连接于所述限位支座与限位块之间，所述限位块通过所述弹性件实现位置的恢复。
6.如权利要求4所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述限位块旋转连接于所述限位支架上。
7.如权利要求2所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述导体转子和永磁转子通过轴承与中心轴连接，所述轴承和/或中心轴上设有定位轴肩，所述导体转子和永磁转子的间隙被所述定位轴肩限定。
8.如权利要求1所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述减速机的输入轴与输出轴呈90度角，所述减速机的输入轴与输出轴间通过锥齿轮结构或者蜗轮蜗杆结构传动。
9.如权利要求1所述的抽油机永磁传动装置，其特征在于：所述电机和永磁耦合器之间采用胀紧套或法兰结构或键结构传动连接，和/或所述永磁耦合器和万向联轴器之间采用胀紧套或法兰结构或键结构传动连接。
10.一种抽油机，其特征在于：包括如权利要求1至9任意之一所述的抽油机永磁传动装置。
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| CN201620469063.6U CN205639517U (zh) | 2016-05-19 | 2016-05-19 | 抽油机永磁传动装置及抽油机 |
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|---|---|---|---|---|
| CN105782383A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-07-20 | 上海市东方海事工程技术有限公司 | 抽油机永磁传动装置及抽油机 |
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2016
- 2016-05-19 CN CN201620469063.6U patent/CN205639517U/zh active Active
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