CN220732527U - 一种驱动机构及潜油柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种驱动机构及潜油柱塞泵，涉及石油开采设备领域，技术方案为：包括驱动部，其输出端可正向或逆向旋转；端部件，用于作为本驱动机构的动力输出执行部件，端部件可在驱动部的驱动下做直线往复运动；传动组件，设置在所述驱动部和端部件之间，包括：减速组件和传动杆，传动杆经减速组件与所述驱动部的输出端联动，以其自身杆体的轴线为轴进行旋转；驱动块，与所述传动杆联动，驱动块将传动杆的旋转动作转变为往复直线运动传递给所述端部件。本申请的有益效果是，本申请所提出的驱动机构将电机的旋转运动转化为直线往复运动，将直线往复运行作为驱动机构的输出形式，使其取代直线电机，达到带动潜油柱塞泵的柱塞做往复运动的目的。

Description

一种驱动机构及潜油柱塞泵

技术领域

本申请涉及石油开采设备领域，具体为一种驱动机构及潜油柱塞泵。

背景技术

对低产采油井而言，传统的石油采集工作通常采用在油井上架设游梁式抽油机(俗称“磕头机”)的方式进行。而目前在油田大量存在低产采油井的情况下，直线往复运动的潜油柱塞电泵，是替代游梁式抽油机的节能环保高效低耗的采油设备。自该类型的设备问世以来，因其突出的特点和良好的使用效果受到广泛的关注。而对于潜油柱塞电泵来说，其中作为动作执行单元的驱动机构，均采用直线电机执行往复运动的形式完成。虽然可以满足使用需求，但是直线电机自身结构较为复杂，这就导致了其存在制造难度和成本均较大的问题，同时，面对潜油柱塞电泵这一装置对应的特殊使用环境，直线电机自身的结构问题也导致了其作为潜油柱塞电泵的驱动使用时存在可靠性差，使用寿命短等问题。另外，因为需要适配潜油柱塞电泵的应用，应匹配的直线电机需要具备较大的体积，这就导致了其制造、应用、维护、维修、运输及储存等多方面存在诸多的不便。

实用新型内容

针对现有技术的不足之一，本申请提供了一种驱动机构及潜油柱塞泵，解决现有的驱动机构采用直线电机导致成本高、制造和使用难度大的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种驱动机构，包括，

驱动部，设置有用于输出动力的输出端，其输出端可正向或逆向旋转；

端部件，用于作为本驱动机构的动力输出执行部件，端部件可在驱动部的驱动下做直线往复运动；

传动组件，设置在所述驱动部和端部件之间，其动力输入端与所述驱动部的输出端联动，动力输出端与端部件联动；传动组件包括：

传动杆，传动杆与所述驱动部的输出端联动，以其自身杆体的轴线为轴进行旋转；

驱动块，与所述传动杆联动，驱动块将传动杆的旋转动作转变为往复直线运动传递给所述端部件。

优选为，所述传动杆上设置有螺纹部，所述驱动块上开设螺纹孔，驱动块与传动杆螺纹连接。

优选为，所述传动组件还包括，

限位结构，对应所述驱动块的行程设置，驱动块在限位结构的限制下做直线往复运动。

优选为，还包括，

连接件，设置在所述端部件和驱动块之间，连接件两端分别与端部件和驱动块固定连接。

优选为，所述驱动部包括电机；在所述驱动部和传动杆之间设置有减速组件，减速组件的输入端与所述驱动部的电机轴联动，输出端与所述传动杆联动。

优选为，还包括，

缓冲件，为弹性件，设置在所述驱动块行程路径的两端。

优选为，所述缓冲件为套接在所述传动杆外侧的弹簧。

优选为，所述驱动部为永磁同步电机，驱动部还包括，

变频控制器，与所述永磁同步电机电连接，形成控制回路。

优选为，所述连接件为沿传动杆轴向方向设置的结构体，连接件和端部件可为一体成型。

一种潜油柱塞泵，采用如前述的驱动机构，驱动机构的端部件与柱塞联动。

与现有技术相比，具备以下有益效果：本申请提出的驱动机构将电机的旋转运动转化为直线往复运动，将直线往复运行作为驱动机构的输出形式，使其取代直线电机，达到带动潜油柱塞泵的柱塞做往复运动的目的。本方案的结构相比直线电机而言，制造成本和使用成本均有很大的降低。本方案应用于潜油式的石油开采，也具有更好的耐用性。

本方案利用永磁同步电机作为驱动部，结合减速组件、传动杆、驱动块和端部件等部件构成新型的驱动机构，在变频控制器的驱动下，实现原直线电机的功能，却克服了其诸多缺点，利于此新型采油设备的应用，具有极大的应用范围和推广意义。

附图说明

图1为本申请实施例的整体结构示意图。

图中：

1、驱动部；2、减速组件：3、传动杆；4、轴承；5、缓冲件；6、驱动块；7、端部件；8、外壳。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参阅图1，本申请提供以下技术方案：

一种驱动机构，包括驱动部1，驱动部1设置有用于进行动力输出的输出端，其输出端可正向或逆向旋转；作为本驱动机构的动力输出执行部件设置端部件7，端部件7可在驱动部1的驱动下做直线往复运动；在驱动部1和端部件7之间设置传动组件，传动组件的动力输入端与驱动部1的输出端联动，动力输出端与端部件7联动。

传动组件包括传动杆3和驱动块6，传动杆3与驱动部1的输出端联动，以其自身杆体的轴线为轴进行旋转；驱动块6与传动杆3联动，驱动块6将传动杆3的旋转动作转变为往复直线运动传递给端部件7。传动杆3和驱动块6的具体联动方式有多种，如丝杆螺母式的传动结构，蜗轮蜗杆结合斜齿轮组合的变相传动齿轮组等等。只需满足可以通过传动杆3的传动，令驱动块6在直线方向往复运动即可。

通过本方案，取代了直线电机的结构形式，以机械结构的动力传递作为往复运动的实现形式，整体制造成本和使用成本及维护难度均有很大降低。

在上述实施方案的基础上，传动杆3上设置有螺纹部，驱动块6上开设螺纹孔，驱动块6与传动杆3螺纹连接。通过本实施方案，传动杆3和驱动块6优选丝杆螺母的传动结构，这一传动形式一方面自身具有减速运动的技术效果，同时还具有自锁的结构特点，使用时稳定性更好。考虑到降低加工难度，传动杆3无需整体开设外螺纹，只需要对应驱动块6的需要行程范围设置螺纹即可。附图中为了清晰展示，传动杆3进行了缩短，在方案的实际实施中，传动杆3的整体长度比本方案附图要极大的增长。

在上述实施方案的基础上，传动组件还包括限位结构，限位结构对应驱动块6的行程设置，驱动块6在限位结构的限制下做直线往复运动。限位结构可以由外壳8的结构加以实现，本方案的各个组件均设置于外壳8内部，外壳8内部对应驱动块6设置限位结构，确保驱动块6不会跟随传动杆3的转动而旋转，从而可以令驱动块6在传动杆3转动时做直线运动。

在上述实施方案的基础上，在端部件7和驱动块6之间设置连接件，连接件两端分别与端部件7和驱动块6固定连接。端部件7和驱动块6之间可以选用多种连接方式。如，

方式一、端部件7选用推杆结构，整体为杆体，端部件7与传动杆3同轴线对齐设置，端部件7一端与驱动块6固定连接，在端部件7朝向驱动块6的一侧开设对应传动杆3的空腔。

该结构形式中，连接件即为端部件7设置有空腔的部分，换句话说，该结构形式中，连接件和端部件7为一体化成型。方式一为本方案的优选实施方案。

方式二、连接件也可以作为独立的组件设置在端部件7和驱动块6之间，确保连接件和端部件7及驱动块6固定连接即可。端部件7和传动杆3为同轴的位置关系，这一方式中，连接件环绕传动杆3设置，可以为筒体结构，包覆于传动杆3的外侧，也可以为圆周阵列设置的板体或者杆体结构等等。

在上述实施方案的基础上，驱动部1包括电机；在驱动部1和传动杆3之间设置有减速组件2，减速组件2的输入端与驱动部1的电机轴联动，输出端与传动杆3联动。减速组件2选用减速齿轮组合结构，对电机的电机轴转动进行减速后传递给传动杆3。

在上述实施方案的基础上，本方案还设置有缓冲件5，缓冲件5为弹性件，设置在驱动块6行程路径的两端。作为优选方案，缓冲件5为套接在传动杆3外侧的弹簧。当驱动块6运动到其行程位置的两端时，首先压缩缓冲件5，然后在回程过程中，缓冲件5复位。这一结构的优点为，利用缓冲件5承载驱动块6移动至行程端部位置的冲击力，同时将这一冲击力蓄力，辅助改变驱动块6的运动方向，减轻驱动部1电机的负担。

与上述方案类似，缓冲件5也可以环绕设置在传动杆3的周侧，对应驱动块6的每个行程端部位置，缓冲件6设置多个。相比前一方案来说，多个缓冲件的结构会一定程度的增加装置成本。优点则在于，多个缓冲件5分担驱动块6的冲击力，应用寿命更长。

在上述实施方案的基础上，驱动部1为永磁同步电机，驱动部1还包括变频控制器，变频控制器与永磁同步电机电连接，形成控制回路。永磁同步电机设置在外壳8内部，变频控制器设置在地表。结合本方案，当驱动块6运动撞到缓冲件5时，永磁同步电机的负荷突然增加，变频控制器能立即检测出这一负荷的突增，即刻完成停机和/或相应动作，在无位置传感器或无行程开关检测的情况下，实现了相对准确的限位或定位，这既提高了驱动机构的可靠性，也提高了其可控性。

在上述实施方案的基础上，本方案设置有多个轴承4，轴承4设置在外壳8的内部，传动杆3的杆体通过轴承4和外壳8内壁连接。轴承4也可以应用于减速组件2和驱动部1的相关转动结构上，同样是作为其和外壳8内壁的支撑结构使用。

在上述实施方案的基础上，本方案提供一种潜油柱塞泵，采用如前述的驱动机构，端部件7与潜油柱塞泵的柱塞联动，以本方案的驱动机构作为潜油柱塞泵中柱塞的动力供给。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动机构，其特征在于，包括，

驱动部(1)，设置有用于输出动力的输出端，其输出端可正向或逆向旋转；

端部件(7)，用于作为本驱动机构的动力输出执行部件，端部件(7)可在驱动部(1)的驱动下做直线往复运动；

传动组件，设置在所述驱动部(1)和端部件(7)之间，其动力输入端与所述驱动部(1)的输出端联动，动力输出端与端部件(7)联动；传动组件包括：

传动杆(3)，传动杆(3)与所述驱动部(1)的输出端联动，以其自身杆体的轴线为轴进行旋转；

驱动块(6)，与所述传动杆(3)联动，驱动块(6)将传动杆(3)的旋转动作转变为往复直线运动传递给所述端部件(7)。

2.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述传动杆(3)上设置有螺纹部，所述驱动块(6)上开设螺纹孔，驱动块(6)与传动杆(3)螺纹连接。

3.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述传动组件还包括，

限位结构，对应所述驱动块(6)的行程设置，驱动块(6)在限位结构的限制下做直线往复运动。

4.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，还包括，

连接件，设置在所述端部件(7)和驱动块(6)之间，连接件两端分别与端部件(7)和驱动块(6)固定连接。

5.如权利要求1所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动部(1)包括电机；在所述驱动部(1)和传动杆(3)之间设置有减速组件(2)，减速组件(2)的输入端与所述驱动部(1)的电机轴联动，输出端与所述传动杆(3)联动。

6.如权利要求1-5任一所述的驱动机构，其特征在于，还包括，

缓冲件(5)，为弹性件，设置在所述驱动块(6)行程路径的两端。

7.如权利要求6所述的驱动机构，其特征在于，所述缓冲件(5)为套接在所述传动杆(3)外侧的弹簧。

8.如权利要求1-5任一所述的驱动机构，其特征在于，所述驱动部(1)为永磁同步电机，驱动部(1)还包括，

变频控制器，与所述永磁同步电机电连接，形成控制回路。

9.如权利要求4所述的驱动机构，其特征在于，所述连接件为沿传动杆(3)轴向方向设置的结构体；

所述连接件与端部件(7)可为一体成型。

10.一种潜油柱塞泵，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的驱动机构，驱动机构的端部件(7)与潜油柱塞泵的柱塞联动。