RU2186451C1 - Электропривод - Google Patents
Электропривод Download PDFInfo
- Publication number
- RU2186451C1 RU2186451C1 RU2000133066A RU2000133066A RU2186451C1 RU 2186451 C1 RU2186451 C1 RU 2186451C1 RU 2000133066 A RU2000133066 A RU 2000133066A RU 2000133066 A RU2000133066 A RU 2000133066A RU 2186451 C1 RU2186451 C1 RU 2186451C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric drive
- axial force
- screw
- coupled
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, а именно к электромеханическим линейным исполнительным механизмам с периодическим изменением направления движения передачи осевого усилия при однонаправленной осевой нагрузке. Электропривод (ЭП) представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя (ЭД) винтового преобразователя вращательного движения в поступательное (ВП) и рекуператора энергии (РЭ). Предложенный ЭП содержит ЭД 1, установленный на корпусе 5 ЭП. Вал ЭД сочленен с винтом 3 ВП, установленным в подшипниках 13 и 14. Ходовая гайка 2 ВП сочленена с ходовыми штоками 9, проходящими через сквозные отверстия подшипникового щита 7 и соединенными с элементом 8 передачи осевого усилия. Корпус РЭ 10 соединен с корпусом 5 ЭП, а поршневой шток 11 РЭ сочленен с элементом 8 передачи осевого усилия. Технический результат от использования данного изобретения состоит в том, что электропривод обладает пониженным энергопотреблением и увеличенным ресурсом. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электромеханическим линейным исполнительным механизмам с периодическим изменением направления движения штока при однонаправленной осевой нагрузке и может быть использовано, например, в качестве привода штанговых насосов для откачки нефти из скважин при непосредственном сочленении электромеханизмов с обсадными трубами.
Известен электропривод (патент Англии 1291304 А, кл. Н 02 К 7/06), содержащий электродвигатель, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из ходовой гайки, зафиксированной от проворачивания, и винта, сочлененного через редуктор с валом электродвигателя. Недостатком известного электропривода является его низкая надежность, обусловленная отсутствием устройств, защищающих преобразователь от заклинивания при ударных осевых нагрузках.
Известен также электропривод (патент США 3691858, кл. Н 02 K 7/10), являющийся прототипом предлагаемого изобретения, содержащий корпус, электродвигатель, жестко сочлененный с корпусом, преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из винта, сочлененного посредством передаточного звена, например редуктора, с валом электродвигателя, и ходовой гайки с тарельчатыми пружинами по обе ее стороны, установленной с возможностью поворота в пределах некоторого угла, ограниченного упругими стопорами. Ходовая гайка посредством трубы сочленена с элементом передачи осевого усилия.
Достоинством известного электропривода является защищенность винтового преобразователя вращательного движения в поступательное от заклинивания посредством демпфирования ударных осевых нагрузок. Недостатками известного электропривода являются его пониженный ресурс, обусловленный консольностью закрепления винта преобразователя вращательного движения в поступательное. Также недостатком известного электропривода, работающего в режиме однонаправленной осевой нагрузки (например, за счет веса штанговой колонны и плунжерного насоса в нефтескважине), является повышенное энергопотребление из-за невозможности обеспечения рекуперации энергии посредством ее накопления в пассивном режиме холостого хода (например, при опускании штанговой колонны в скважину) и использовании ее в активном режиме (например, при подъеме нефти на поверхность земли).
Задачей изобретения является создание электропривода с увеличенным ресурсом за счет повышения прочности конструкции и уменьшенным энергопотреблением за счет обеспечения рекуперации энергии.
Это достигается тем, что в электроприводе, содержащем корпус, элемент передачи осевого усилия, электродвигатель, сочлененный с корпусом, систему управления работой электродвигателя, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из ходовой гайки, зафиксированной от проворота, и винта, сочлененного посредством передаточного звена с валом электродвигателя, корпус снабжен подшипниковым щитом с как минимум одним сквозным отверстием, преобразователь вращательного движения в поступательное снабжен как минимум одним штоком, винт преобразователя установлен в подшипнике указанного щита, а шток расположен в сквозном отверстии щита и одним своим концом соединен с ходовой гайкой, а другим концом сочленен с элементом передачи осевого усилия.
Также электропривод может быть снабжен как минимум одним рекуператором энергии, причем корпус его соединен с корпусом электропривода, а его поршневой шток сочленен с элементом передачи осевого усилия.
На чертеже изображен предложенный электропривод (система управления работой электродвигателя не приводится).
Электропривод представляет собой совмещенную конструкцию электродвигателя 1, преобразователя вращательного движения в поступательное, состоящего из ходовой гайки 2 и винта 3, а также рекуператора 4 энергии (например, пневмоцилиндра). Электродвигатель 1 жестко сочленен с корпусом 5, снабженным двумя щитами 6 и 7, в подшипниках 13 и 14 которых установлен винт 3 преобразователя вращательного движения в поступательное. Подшипниковый щит 7 (со стороны элемента 8 передачи осевого усилия) снабжен сквозными отверстиями, через которые проходят штоки 9, одним своим концом сочлененные с ходовой гайкой 2, а другим с элементом 8 передачи осевого усилия (на чертеже, в качестве примера, показаны два штока 9). Винт 3 преобразователя вращательного движения в поступательное сочленен с валом электродвигателя 1. Корпусы 10 рекуператоров 4 энергии (в качестве примера на чертеже представлено два рекуператора энергии) присоединены к корпусу 5 электропривода, а поршни 11 посредством штоков 12 сочленены с элементом 8 передачи осевого усилия.
Электропривод работает следующим образом. При подаче напряжения от системы управления на электродвигатель 1 его вал, а следовательно и сочлененный с ним винт 3, начинают вращаться. Ходовая гайка 2, при этом, периодически перемещается в ту или другую сторону в зависимости от направления вращения вала электродвигателя. Периодически в ту или иную сторону будет также перемещаться элемент 8 передачи осевого усилия, связанный с ходовой гайкой 2 посредством штоков 9. Наличие щита 7 и установка винта 3 преобразователя вращательного движения в поступательное в двух подшипниках 12 и 13 устраняет консольность винта, имеющую место в прототипе. В результате, возрастает прочность конструкции и, как следствие, повышается ресурс электропривода.
Период работы электропривода включает в себя полупериод холостого хода, когда гайка 2 совместно с элементом 8 передачи осевого усилия движутся в сторону однонаправленного осевого усилия (показано на чертеже стрелкой), и активный полупериод, когда гайка 2 и элемент 8 передачи осевого усилия движутся навстречу однонаправленному осевому усилию. При движении гайки 2 и элемента 8 передачи осевого усилия в сторону действия однонаправленной осевой нагрузки (например, в пассивном режиме работы электропривода при опускании штанговой колонны и плунжерного насоса в нефтескважину) поршень 11 рекуператора энергии 4, связанный с элементом 8 передачи осевого усилия поршневым штоком 12, сжимает газ в подпоршневом пространстве, одновременно увеличивая его давление. Сжатие газа и увеличение его давления осуществляется за счет энергии однонаправленной осевой нагрузки (например, за счет потенциальной энергии штанговой колонны и плунжерного насоса в нефтескважине). При движении гайки 2 и, сочлененного с ней, элемента 8 передачи осевого усилия в направлении, противоположном указанному на чертеже (например, в активном режиме работы электропривода при подъеме нефти на поверхность земли), потенциальная энергия сжатого газа в рекуператоре преобразуется в активную энергию, помогая электродвигателю совершать полезную работу (например, подъема нефти из скважины). Таким образом, посредством рекуператоров энергия однонаправленной осевой нагрузки, накопленная в полупериоде холостого хода (например, в режиме опускания штанговой колонны и плунжерного насоса в нефтескважине), рекуперируется в активном полупериоде работы электропривода (например, при подъеме нефти из скважины). Использование рекуператоров энергии в электроприводе позволяет приблизить друг к другу нагрузочные диаграммы полупериодов холостого хода и активного режима и, тем самым, облегчить режим работы электродвигателя в наиболее тяжелом, с точки зрения энергетических показателей, активном полупериоде. В результате, появляется возможность снизить мощность электропривода, что приведет, в конечном счете, к снижению количества электрической энергии, затрачиваемой на работу электропривода (к уменьшению энергетических затрат на подъем нефти из скважины на поверхность).
Использование в электроприводе рекуператора энергии позволяет осуществить демпфирование осевых ударных нагрузок и, тем самым, предохранить преобразователь вращательного движения в поступательное от заклинивания. А это, в свою очередь, приведет к дальнейшему увеличению ресурса электропривода за счет повышения его прочности.
Кроме того, размещение сочлененных с ходовой гайкой 2 штоков 9 в сквозных отверстиях подшипникового щита 7 предопределяет невозможность проворачивания ходовой гайки 2. Вследствие этого, отпадает необходимость в специальных устройствах фиксации ходовой гайки 2 от проворачивания, что приводит к упрощению конструкции.
Claims (2)
1. Электропривод, содержащий корпус, элемент передачи осевого усилия, электродвигатель, сочлененный с корпусом, систему управления работой электродвигателя, винтовой преобразователь вращательного движения в поступательное, состоящий из ходовой гайки, зафиксированной от проворота, и винта, сочлененного посредством передаточного звена с валом электродвигателя, отличающийся тем, что корпус снабжен подшипниковым щитом с как минимум одним сквозным отверстием, преобразователь вращательного движения в поступательное снабжен как минимум одним штоком, винт преобразователя установлен в подшипнике указанного щита, а шток расположен в сквозном отверстии щита и одним концом соединен с ходовой гайкой, а другим концом сочленен с элементом передачи осевого усилия.
2. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен как минимум одним рекуператором энергии, причем корпус рекуператора соединен с корпусом электропривода, а поршневой шток рекуператора сочленен с элементом передачи осевого усилия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133066A RU2186451C1 (ru) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Электропривод |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000133066A RU2186451C1 (ru) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Электропривод |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2186451C1 true RU2186451C1 (ru) | 2002-07-27 |
Family
ID=20244185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000133066A RU2186451C1 (ru) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Электропривод |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2186451C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753469C1 (ru) * | 2021-03-02 | 2021-08-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Линейный электропривод |
-
2000
- 2000-12-29 RU RU2000133066A patent/RU2186451C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753469C1 (ru) * | 2021-03-02 | 2021-08-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) | Линейный электропривод |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5404767A (en) | Oil well pump power unit | |
US3803926A (en) | Turnbuckle drive | |
US6213722B1 (en) | Sucker rod actuating device | |
CN1044700A (zh) | 微幅运动转换机构 | |
CN112459587B (zh) | 一种单边张拉的预应力自平衡式惯容阻尼器 | |
RU2186451C1 (ru) | Электропривод | |
CN103480558B (zh) | 激振器和振动筛 | |
CN102653935B (zh) | 振幅可调的振动装置和压路机 | |
RU2123752C1 (ru) | Электропривод | |
CN109595145A (zh) | 潜油往复机构及其柱塞泵泵系统 | |
CN115076061A (zh) | 弹性驱动活塞泵 | |
CN212053302U (zh) | 一种电涡流惯性质量阻尼器 | |
WO2022093066A1 (ru) | Погружная нефтедобывающая установка | |
CN113153729A (zh) | 一种柱塞泵的降噪方法及其降噪装置 | |
US6609896B2 (en) | Device and method for reducing forces in mechanisms | |
CN219732377U (zh) | 一种基于滚珠丝杠传动的变速率stf阻尼器 | |
CN219492272U (zh) | 一种震荡结构 | |
RU2191925C1 (ru) | Мехатронная нефтекачалка | |
RU2819977C1 (ru) | Устройство обеспечения позиционирования исполнительного механизма системы бесштанговой добычи нефти с приводом от электродвигателя | |
RU2215919C1 (ru) | Преобразователь вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот | |
RU2015295C1 (ru) | Буровой амортизатор | |
SU1601315A1 (ru) | Забойный амортизатор | |
CN218267060U (zh) | 用于转辙机的传动机构及转辙机 | |
CN219826700U (zh) | 螺杆减振传动轴总成 | |
CN112127789B (zh) | 一种机械式双向复合冲击器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091230 |