CN205876673U - 小排量伺服电机潜油隔膜泵 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小排量伺服电机潜油隔膜泵，包括由上向下依次连接的隔膜泵、传动机构、潜油伺服电机；所述隔膜泵包括缸套，缸套内活动设置有活塞，活塞的上方活动设置有隔膜，隔膜的上方设置有进液阀和排液阀；所述传动机构包括连杆、曲轴、驱动轴，所述隔膜泵的活塞的下端通过横向设置的销子连接连杆的上端，连杆的下端连接曲轴，曲轴通过锥齿轮传动机构连接驱动轴；驱动轴的下端连接潜油伺服电机的电机轴。本实用新型采用伺服潜油电机结合潜油隔膜泵进行石油的开采举升，避免采用效率低、寿命短的减速机构，从而能够提高整机的工作效率和寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种隔膜泵，具体涉及一种小排量伺服电机潜油隔膜泵。
背景技术
石油开采常用的人工举升设备主要有电潜泵、螺杆泵和柱塞泵等，其中，螺杆泵和柱塞泵又分为地上驱动和地下驱动两种驱动方式。
其中，电潜泵的优点是排量大、扬程高，主要用来开采产量比较大的油井，尤其是海上油井(如产液量可达4700立方米/天)；缺点是难以应用于低产井(日产液量小于30立方米/天)，虽然通过降低工作频率和限流可以实现低产量工作，但是其泵效很低，不能满足正常使用需求。
地上驱动式螺杆泵和柱塞泵的优点是可应用于小排量油井，并且可以适应很高的井液粘度；缺点是由于动力需要通过抽油杆从地面传递至地下，因此动力损失比较大，难以达到较高的工作效率。
地下驱动式螺杆泵除具有地上驱动式螺杆泵的优点外，由于取消了抽油杆，因此理论上工作效率较地面驱动螺杆泵高；缺点是螺杆泵只能适应低转速工作，因此常规的潜油电机不能满足螺杆泵的使用需求，只能通过多极电机或减速器来降低转速以适应螺杆泵的需求，但是，由于多极电机和减速器工作效率低，因此地下驱动螺杆泵仍体现出工作效率低的特点。
地下驱动式柱塞泵与地下驱动式螺杆泵具有类似的优点；缺点是地下驱动式柱塞泵需要将潜油电机的旋转运动转变为往复运动，或者直接采用直线电机驱动柱塞泵，但是，无论是换向动力传递机构还是直线电机在机械效率和运转寿命方面均存在问题，因此地下驱动式柱塞泵也具有效率低和寿命短的特点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种小排量伺服电机潜油隔膜泵，它可以弥补以上几种人工举升设备不适用的工作条件，具有低产液量、高效率以及长寿命的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型小排量伺服电机潜油隔膜泵的技术解决方案为：
包括由上向下依次连接的隔膜泵、传动机构、潜油伺服电机；所述隔膜泵包括缸套4，缸套4内活动设置有活塞5，活塞5的上方活动设置有隔膜3，隔膜3的上方设置有进液阀1和排液阀2；所述传动机构包括连杆7、曲轴8、驱动轴9，所述隔膜泵的活塞5的下端通过横向设置的销子6连接连杆7的上端，连杆7的下端连接曲轴8，曲轴8通过锥齿轮传动机构连接驱动轴9；驱动轴9的下端连接潜油伺服电机的电机轴12。
所述潜油伺服电机包括电机定子10、电机转子11、电机轴12，电机转子11设置于电机定子10内，电机转子11连接电机轴12。
所述曲轴8的左右两端固定设置，形成水平旋转轴；所述曲轴8与连杆7的连接点与曲轴8的水平旋转轴之间形成垂向距离。
所述锥齿轮传动机构的转速比为1:2。
所述驱动轴9垂向设置。
所述进液阀1和排液阀2并列设置。
本实用新型可以达到的技术效果是：
本实用新型采用伺服潜油电机结合潜油隔膜泵进行石油的开采举升，避免采用效率低、寿命短的减速机构，从而能够提高整机的工作效率和寿命。
本实用新型能够有效降低低产油井开采时所消耗的能源，同等产量下较其它采油方式可节约能耗20％。
本实用新型能够有效延长检泵周期，降低采油成本。
本实用新型通过曲轴和连杆实现动力的传递和运行方向的变换，曲轴带动连杆进行往复运动，不需要弹簧使连杆复位，相对于只能使活塞向上运动的凸轮轴换向机构更加高效和可靠，大大增加了传动机构的可靠性。
本实用新型通过曲轴将旋转运动转变为往复式运动传递给连杆，连杆带动活塞进行往复式运动，活塞驱动井下隔膜泵进行工作将井液举升至地面。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1是本实用新型小排量伺服电机潜油隔膜泵的示意图。
图中附图标记说明：
1为进液阀， 2为排液阀，
3为隔膜， 4为缸套，
5为活塞， 6为销子，
7为连杆， 8为曲轴，
9为驱动轴， 10为电机定子，
11为电机转子， 12为电机轴。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型小排量伺服电机潜油隔膜泵，包括由上向下依次连接的隔膜泵、传动机构、潜油伺服电机；隔膜泵用于对井液举升；潜油伺服电机用于给整个系统提供动力；传动机构用于将潜油伺服电机提供的动力传递给隔膜泵并将旋转运动转化为往复运动；
隔膜泵包括缸套4，缸套4内活动设置有活塞5，活塞5的上方活动设置有隔膜3，隔膜3的上方并列设置有进液阀1和排液阀2；
传动机构包括连杆7、曲轴8、驱动轴9，隔膜泵的活塞5的下端通过横向设置的销子6连接连杆7的上端，连杆7的下端连接曲轴8，曲轴8通过锥齿轮传动机构连接驱动轴9；曲轴8的左右两端固定设置，形成水平旋转轴；曲轴8与连杆7的连接点与曲轴8的水平旋转轴之间形成垂向距离；驱动轴9垂向设置，驱动轴9的下端通过花键连接潜油伺服电机的电机轴12；
潜油伺服电机包括电机定子10、电机转子11、电机轴12，电机转子11设置于电机定子10内，电机转子11通过方键连接电机轴12。
本实用新型的工作原理如下：
通电后电机转子11与电机定子10之间产生磁力，电机定子10驱动电机转子11旋转，电机转子11带动电机轴12一起转动；
电机轴12将旋转动力传递给驱动轴9，驱动轴9将旋转动力传递给曲轴8，经过锥齿轮传动机构的传动，将竖向转动转换为横向转动，使曲轴8绕其水平旋转轴横向旋转；曲轴8在横向旋转的过程中，带动连杆7以销子6为固定转轴作前后摆动，同时带动连杆7上下运动，从而将旋转运动转换为往复运动；连杆7通过销子6将往复运动传递给活塞5，从而实现活塞5的上下往复运动；
活塞5的上下往复运动带动隔膜3上下往复运动，使隔膜腔的容积产生变化；当隔膜3向下运动时，进液阀1打开，吸入井液；当隔膜3向上运动时，进液阀1关闭，排液阀2打开，将井液经油管举升至地面。
本实用新型的潜油伺服电机安装在系统最下方，具有高效率、大扭矩输出以及转速范围大的优点，驱动隔膜泵时将其转速设定在300转/分左右；由于锥齿轮传动机构具有1:2的转速比，能够进一步将转速从300转/分降低到150转/分，从而实现低转速的工作状态，非常适合驱动井下隔膜泵工作。
本实用新型适用于日产液量小于30立方米/天的低产油井。
Claims (6)
1.一种小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：包括由上向下依次连接的隔膜泵、传动机构、潜油伺服电机；
所述隔膜泵包括缸套(4)，缸套(4)内活动设置有活塞(5)，活塞(5)的上方活动设置有隔膜(3)，隔膜(3)的上方设置有进液阀(1)和排液阀(2)；
所述传动机构包括连杆(7)、曲轴(8)、驱动轴(9)，所述隔膜泵的活塞(5)的下端通过横向设置的销子(6)连接连杆(7)的上端，连杆(7)的下端连接曲轴(8)，曲轴(8)通过锥齿轮传动机构连接驱动轴(9)；驱动轴(9)的下端连接潜油伺服电机的电机轴(12)。
2.根据权利要求1所述的小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：所述潜油伺服电机包括电机定子(10)、电机转子(11)、电机轴(12)，电机转子(11)设置于电机定子(10)内，电机转子(11)连接电机轴(12)。
3.根据权利要求1所述的小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：所述曲轴(8)的左右两端固定设置，形成水平旋转轴；所述曲轴(8)与连杆(7)的连接点与曲轴(8)的水平旋转轴之间形成垂向距离。
4.根据权利要求1所述的小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：所述锥齿轮传动机构的转速比为1∶2。
5.根据权利要求1所述的小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：所述驱动轴(9)垂向设置。
6.根据权利要求1所述的小排量伺服电机潜油隔膜泵，其特征在于：所述进液阀(1)和排液阀(2)并列设置。
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106989000A (zh) * | 2017-05-28 | 2017-07-28 | 上海飞舟博源石油装备技术有限公司 | 双隔膜潜油隔膜泵系统及其接力举升方法 |
| CN109630385A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-04-16 | 浙江和京石油机械科技有限公司 | 一种潜油柱塞电泵 |
| CN111946307A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-17 | 山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司 | 一种采空区与下伏煤储层煤层气分层控压联合抽采方法 |
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