CN216342565U - 一种水平轴风力注水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于浇注水技术领域，公开了一种水平轴风力注水装置，设置有：塔筒；塔筒上固定有支架，支架前端设置有叶片，叶片输入轴通过连接联轴器连接增速箱，叶片通过传动轴连接增速箱，智能控制系统调节压力阀组调节水箱内的水压大小。注水泵多为叶片转动的扭转力驱动，通过主轴和联轴器连接，效率很高。旋转接头内出水管镶嵌在进水管内部，外部通过固定外壳将密封机构和外运动副固定，在出水管上下接触处有内运动副。整机的安全链控制更加简单，装置功率及压力控制系统简单，只需要控制泵头部分的比例阀来调节功率曲线与风轮实现耦合即可。可以真正实现油田清洁注水，零碳排放的目的。

Description

一种水平轴风力注水装置

技术领域

本实用新型属于浇注水技术领域，尤其涉及一种水平轴风力注水装置。

背景技术

目前，现阶段国内各油田为了保证出油产量均采用注水采油的方式。开发的原理就是通过打注水井向油层注入水，在整个油层内建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力。由于注水工艺容易掌握，水源也比较容易得到，因此油田注水开发的方式迅速推广，成为一种应用最广泛的方法。然而现有的注水泵多为传统的电动机驱动，需要复杂的控制系统、传动链效率不高、能耗巨大、低效率、故障率高的技术弊端。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的注水泵多为传统的电动机驱动，需要复杂的控制系统、传动链效率不高、能耗巨大、低效率、故障率高的技术弊端。

(2)现有注水的基本方式为通过电动机增加不同的驱动方式来驱动柱塞泵进行注水，导致泵头转速较高，易损件故障率高，耗电量高，注水效率低，且在采油电费成本中注水占到其中的30％。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种水平轴风力注水装置。

本实用新型是这样实现的，一种水平轴风力注水装置设置有：

塔筒；

塔筒上固定有支架，支架前端设置有叶片，叶片输入轴通过连接联轴器连接增速箱，叶片通过传动轴连接增速箱，智能控制系统调节压力阀组调节水箱内的水压大小。

进一步，塔筒上固定有支架，所述支架前端叶片通过叶片基座与风轮轴座固定，叶片设置有法兰盘，所述法兰盘与输入轴连接，输入轴另一端连接联轴器。

进一步，联轴器一端连接输入轴，一端连接增速箱输入端，所述增速箱内部固定有增速齿轮组，增速箱输出轴通过联轴器与注水泵连接。

进一步，进水管和出水管通过旋转接头与注水泵连接，所述进水管底部设置有进水口，出水管底部固定有出水口。

进一步，智能控制系统调节压力阀组固定在支架顶端，所述智能控制系统调节压力阀组调节注水压力。

进一步，旋转接头内出水管镶嵌在进水管内部，外部通过固定外壳将密封机构和外运动副固定，在出水管上下接触处有内运动副。

进一步，密封机构为密封橡胶圈，密封橡胶圈固定在外壳与外运动副之间，所述外运动副为滚动轴承，内运动副固定在出水管两侧，通过密封槽将出水管密封。

结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：本实用新型采用直接驱动与增速驱动两种驱动方式，其主要目的为不同功率水平轴风轮的转速不同，为保证风轮与注水泵的最佳转速与最佳输出功率而采取不同传动方式。整机的安全链控制更加简单，装置功率及压力控制系统简单，只需要控制泵头部分的比例阀来调节功率曲线与风轮实现耦合即可。此项技术可以真正实现油田清洁注水，零碳排放的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的水平轴风力注水装置结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的旋转接头结构示意图。

图中：1、叶片；2、风轮轴座；3、联轴器；4、增速箱；5、智能控制系统调节压力阀组；6、注水泵；7、支架；8、旋转接头；9、塔筒；10、进水口； 11、出水口；12、进水管；13、出水管；14、固定外壳；15、密封机构；16、外运动副；17、内运动副。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种水平轴风力注水装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1所示，本实用新型实施例提供的水平轴风力注水装置塔筒9上固定有支架7，支架7前端叶片1与风轮轴座2固定，叶片1的叶片输入轴连接联轴器3，所述联轴器3连接增速箱4，增速箱4输出轴通过联轴器3与注水泵6连接，注水泵6通过进水口10将液体吸入，加压后通过出水口11经过输送管道后完成注入，进水口10和出水口11通过旋转接头8与注水泵连接，注水压力可通过智能控制系统调节压力阀组5实现，同时也可实现不同风况下的最佳注水压力的控制。

如图2所示，本实用新型实施例提供的旋转接头8旋转接头8内出水管13 镶嵌在进水管12内部，外部通过固定外壳14将密封机构15和外运动副16固定，在出水管上下接触处有内运动副17，可完美解决对风偏航过程中水管打结变形问题。

本实用新型的平轴风轮通过捕获气动功率产生机械回转力矩，经过传动轴机械功率直接作用与注水泵头，推动水流产生动能，通过管道完成注水过程。

首先由水平轴风轮的叶片1捕获风能，叶片1固定在风轮轴座2上，捕获的风能转换为回转的机械能通过联轴器3传递至注水泵5，以上装置通过支架6 固定在塔筒8上，注水泵5通过进水管9将液体吸入，加压后通过出水口10经过输送管道后完成注入，进水管9和出水管10通过旋转接头7与注水泵连接，以此解决风轮偏航导致的管道打结问题。注水压力可通过智能控制系统调节压力阀组4实现，同时也可实现不同风况下的最佳注水压力的控制。

在能耗方面采用风力注水，风能为清洁可再生能源且广泛存在。效率方面该发明针对不同功率区间的风轮与注水泵的匹配，采用直接驱动与增速驱动两种驱动方式，其主要目的为不同功率水平轴风轮的转速不同，为保证风轮与注水泵的最佳转速与最佳输出功率而采取不同传动方式。系统去掉了水平轴风力发电机中所有电力传输和转换环节，去掉了大部分机械过渡传动环节，只有主轴和联轴器，效率很高。水平轴风轮的转速相对传动电动机的转速要低的多，而注水泵在低速下的效率点反而更高，这样不仅保证了机组效率，同时由于是底转速，整机的损耗和故障率也大大降低。且整机的安全链控制更加简单，装置功率及压力控制系统简单，只需要控制泵头部分的比例阀来调节功率曲线与风轮实现耦合即可。此项技术可以真正实现油田清洁注水，零碳排放的目的。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水平轴风力注水装置，其特征在于，所述水平轴风力注水装置，设置有：

塔筒；

塔筒上固定有支架，支架前端设置有叶片，叶片输入轴通过连接联轴器连接增速箱，叶片通过传动轴连接增速箱，智能控制系统调节压力阀组调节水箱内的水压大小。

2.如权利要求1所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述塔筒上固定有支架，所述支架前端叶片通过叶片基座与风轮轴座固定，叶片设置有法兰盘，所述法兰盘与输入轴连接，输入轴另一端连接联轴器。

3.如权利要求1所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述联轴器一端连接输入轴，一端连接增速箱输入端，所述增速箱内部固定有增速齿轮组，增速箱输出轴通过联轴器与注水泵连接。

4.如权利要求3所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述注水泵通过旋转接头与进水管和出水管连接，所述进水管底部设置有进水口，出水管底部固定有出水口。

5.如权利要求1所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述智能控制系统调节压力阀组固定在支架顶端，所述智能控制系统调节压力阀组调节注水压力。

6.如权利要求4所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述旋转接头内出水管镶嵌在进水管内部，外部通过固定外壳将密封机构和外运动副固定，在出水管上下接触处有内运动副。

7.如权利要求6所述的水平轴风力注水装置，其特征在于，所述密封机构为密封橡胶圈，密封橡胶圈固定在外壳与外运动副之间，所述外运动副为滚动轴承，内运动副固定在出水管两侧，通过密封槽将出水管密封。

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