CN216975122U - 一种油田垂直轴风力注水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于油田注水采油技术领域，公开了一种油田垂直轴风力注水装置，底座上通过轴承座安装有风轮主轴，风轮主轴与传动轴连接，传动轴通过动力传动结构与注水泵连接。风轮主轴上安装有轮毂，轮毂上安装有叶片；动力传动结构为直接传动链，直接传动链设置有胀套，胀套分别与传动轴和注水泵连接。本实用新型传动方式可使注水泵的传动机构极大简化，大大提高其传动效率，故障率低，且几乎无需维保；降低能耗从而达到节能减排目的。本实用新型可以解决现有技术传动机构复杂，成本高，易发生故障，需定期维保，且传动效率低；从提高注水泵效的角度来节能，节能不彻底的问题。

Description

一种油田垂直轴风力注水装置

技术领域

本实用新型属于油田注水采油技术领域，尤其涉及一种油田垂直轴风力注水装置。

背景技术

目前，注水泵存在的问题是能耗高，而以传统方式(皮带传动、减速机传动)驱动注水泵，其传动链的效率过低，传动过程中能量损失约为25％，且传动机构易发生故障，需定期维保。作为油田开发的耗能大户，对其传动方式采用一定的节能技术意义非凡。现阶段已有的节能方式主要是通过提高注水泵自身能效来实现节能的目的。但是油田开发过程中注水泵传动链效率低，过程复杂，易故障的问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术中油田开发过程中注水泵传动链效率低，过程复杂，易故障的问题。

解决以上问题及缺陷的难度为：目前现有技术解决此类问题方法主要为提高传动链中传动件的加工精度来提高传动效率，其实际作用甚微，且成本较高。

解决以上问题及缺陷的意义为：采用此技术首先动力为清洁能源-风能，只需一次性投入和后期维保，无需支付高额电费。其次系统通过合理设计采取可灵活采取驱动形式，保证传动效率减少能量损失。

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油田垂直轴风力注水装置。本实用新型利用风轮传递过来的机械能通过传动轴直接或者增加增速装置后间接带动注水泵工作运转。本实用新型通过风轮直接驱动注水装置的传动方式来提高传动效率，实现节能的目标；同时针对大型机组提出添加增速装置实现功率的最佳输出。

本实用新型是这样实现的，一种油田垂直轴风力注水装置，所述油田垂直轴风力注水装置设置有底座；底座上通过轴承座安装有风轮主轴，风轮主轴与传动轴连接，传动轴通过动力传动结构与注水泵连接。

进一步，所述风轮主轴上安装有轮毂，轮毂上安装有叶片。

进一步，所述动力传动结构为直接传动链，直接传动链设置有胀套，胀套分别与传动轴和注水泵连接。

进一步，所述动力传动结构为增速传动链，增速传动链设置有上胀套；

上胀套上端与传动轴连接，上胀套下端与增速箱的输入轴相连，传动轴与增速箱通过上过度法兰连接。

进一步，所述增速箱输出轴通过下胀套与注水泵的输入轴连接，增速箱与注水泵通过下过度法兰连接。

本实用新型的另一目的在于提供一种所述油田垂直轴风力注水装置在油田注水采油节能中的应用。

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：本实用新型传动方式可使注水泵的传动机构极大简化，大大提高其传动效率，故障率低，且几乎无需维保；降低能耗从而达到节能减排目的。同时针对大型机组转速慢，扭矩大的特点，提出添加增速装置来调节转速和扭矩之间的最佳匹配参数，实现功率的最佳输出。

本实用新型可以解决现有技术传动机构复杂，成本高，易发生故障，需定期维保，且传动效率低；从提高注水泵效的角度来节能，节能不彻底的问题。

本实用新型采用风力机直接驱动注水泵工作，通过主轴、胀套等简单传动部件形成直接传动链，传动效率可达96％-99％，省去复杂的传动机构，实现风力机直接驱动注水泵工作的目的。

本实用新型中增速传动方式则适用于大型风力机驱动注水泵工作的场景，因大型风力机的转速低扭矩大，而注水泵最佳运行转速在100-300r/min，此时就需要匹配合适的增速装置使二者转速与扭矩耦合，使输出功率达到最佳状态。

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油田垂直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传动轴、胀套和注水泵结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的大型机组结构示意图。

图4是本实用新型实施例提供的上过度法兰、增速箱和下过度法兰结构示意图。

图中：1、叶片；2、风轮主轴；3、轮毂；4、轴承座；5、传动轴；6、胀套；7、注水泵；8、底座；9、上过度法兰；10、增速箱；11、下过度法兰；12、下胀套；13、上胀套。

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油田垂直轴风力注水装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。

如图1-图2所示，本实用新型实施例提供的小型机组中底座8上通过轴承座4安装有风轮主轴2，风轮主轴2上安装有轮毂3，轮毂3上安装有叶片1；风轮主轴2与传动轴5连接，传动轴5通过胀套6与注水泵7的主轴相连。

小型机组的实施过程，首先由垂直轴风轮的叶片1捕获风能，叶片1由轮毂3固定在风轮主轴2上，风轮由轴承座4固定，捕获的风能转换为回转的机械能通过风轮主轴2传递至传动轴5，传动轴5通过胀套6与注水泵7的主轴相连，装置整体通过底座8支撑固定。

如图3-图4所示，本实用新型实施例提供的大型机组结构示意图；大型机组中底座8通过轴承座4固定有风轮主轴2，风轮主轴2上安装有轮毂3，轮毂3上安装有叶片1；风轮主轴2下端与传动轴5连接，传动轴5通过上胀套13与增速箱10的输入轴相连；传动轴5与增速箱10通过上过度法兰9连接，增速箱10输出轴通过下胀套12与注水泵7的输入轴连接，增速箱10与注水泵7通过下过度法兰11连接。

大型机组的实施过程，首先由垂直轴风轮的叶片1捕获风能，叶片1由轮毂3固定在风轮主轴2上，风轮由轴承座4固定，捕获的风能转换为回转的机械能通过风轮主轴2传递至传动轴5，传动轴5通过上胀套13与增速箱10的输入轴相连，风轮传动轴与增速箱通过上过度法兰11连接，增速箱完成增速后输出轴通过下胀套12与注水泵7的输入轴连接，增速箱与注水泵通过下过度法兰11连接，装置整体通过底座8支撑固定。

本实用新型的工作原理为：小型机组的实施过程，首先由垂直轴风轮的叶片1捕获风能，叶片1由轮毂3固定在风轮主轴2上，风轮由轴承座4固定，捕获的风能转换为回转的机械能通过风轮主轴2传递至传动轴5，传动轴5通过胀套6与注水泵7的主轴相连，装置整体通过底座8支撑固定。

大型机组的实施过程，首先由垂直轴风轮的叶片1捕获风能，叶片1由轮毂3固定在风轮主轴2上，风轮由轴承座4固定，捕获的风能转换为回转的机械能通过风轮主轴2传递至传动轴5，传动轴5通过上胀套13与增速箱10的输入轴相连，风轮传动轴与增速箱通过上过度法兰11连接，增速箱完成增速后输出轴通过下胀套12与注水泵7的输入轴连接，增速箱与注水泵通过下过度法兰11连接，装置整体通过底座8支撑固定。

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 (5)

1.一种油田垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述油田垂直轴风力注水装置设置有：

底座；

底座上通过轴承座安装有风轮主轴，风轮主轴与传动轴连接，传动轴通过动力传动结构与注水泵连接。

2.如权利要求1所述油田垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述风轮主轴上安装有轮毂，轮毂上安装有叶片。

3.如权利要求1所述油田垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述动力传动结构为直接传动链，直接传动链设置有胀套，胀套分别与传动轴和注水泵连接。

4.如权利要求1所述油田垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述动力传动结构为增速传动链，增速传动链设置有上胀套；

上胀套上端与传动轴连接，上胀套下端与增速箱的输入轴相连，传动轴与增速箱通过上过度法兰连接。

5.如权利要求4所述油田垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述增速箱输出轴通过下胀套与注水泵的输入轴连接，增速箱与注水泵通过下过度法兰连接。

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