抽油機或抽氣機用動力裝置的製作方法
2023-04-29 02:11:51
專利名稱：抽油機或抽氣機用動力裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田設備，具體說是抽油機或抽氣機用動力 裝置。
背景技術：
目前，油田抽油機或抽氣機用動力裝置大都使用電機驅動，耗電 量大、故障率高。隨著節能降耗以及遠程自動控制等要求的提出，對 抽油機的動力裝置提出了更高的要求。 一方面，大部分的油田都分布 在人煙稀少的地區，電力設施落後，抽油機的動力裝置最好不要過分
依賴電力能源；另一方面，電動機與抽油機直連的驅動方式，在調節 速度的時候只能調整電動機的轉速，而電動機的轉速改變的時候，其 輸出動力也會發生改變，為了保證低轉速的時候具有足夠的功率，採 用大功率的電動機，經常工作在輕負載的情況下，造成電動機的額定 功率閒置。另外，這種直接調整電動機轉速的工作方式很難實現遠距 離遙控，控制電路結構複雜，無法滿足自動化控制的要求。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種節能、環保、對電力能源依賴小、 充分發揮額定功率、容易實現遠距離自動化控制的抽油機或抽氣機用 動力裝置。
為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案 本實用新型所述的抽油機或抽氣機用動力裝置，包括驅動機構、 連接在驅動機構和抽油機之間的傳遞機構，其特徵在於所述的驅動 機構為天然氣發動機，該天然氣發動機的動力輸出軸上安裝的大飛輪 通過皮帶與驅動機構傳動連接。
所述的傳遞機構包括殼體、安裝在殼體中的輸入軸和輸出軸，輸 入軸和輸出軸分別通過軸承同軸安裝在殼體中，在輸入軸上、位於殼 體的內部固定安裝有電樞，在輸入軸上、位於殼體的外部固定安裝有 皮帶輪，並通過安裝在皮帶輪上的皮帶與驅動機構連接；在殼體的一 端固定安裝有導磁端蓋，導磁端蓋上位於殼體內部的一側帶有支撐筒，支撐筒的外壁上安裝有電磁線圈，輸出軸通過軸承安裝在支撐筒 的內腔中，在輸出軸上、位於殼體的內部固定安裝有磁極，磁極與電 磁線圈成磁隙配合，在輸出軸上、位於殼體的外部固定安裝有轉速傳 感器，該轉速傳感器與控制電路電連接。
所述的天然氣發動機包括缸體、氣缸、氣缸蓋、活塞、燃燒室、 火花塞、曲柄連杆機構、配氣機構、燃料供給機構、潤滑機構，活塞 安裝在氣缸中，氣缸蓋上安裝著進氣道和火花塞，進氣道連接著進氣 管，火花塞上連接著點火裝置，在活塞的頂部正中帶有一凹坑，該凹 坑為迴轉體，呈圓柱狀，底部的中間有一向上凸起的圓錐臺。
本實用新型的有益效果是節能、環保、對電力能源依賴小，能 夠充分發揮驅動機構的額定功率，容易實現遠距離自動化控制。
圖1是本實用新型一個實施例的傳遞機構的結構示意圖； 圖2是天然氣發動機的燃燒室的結構示意圖； 圖3是圖2的俯視圖4是天然氣發動機的氣缸蓋火花塞部分的局部結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型所述的抽油機或抽氣機用動力裝置，包括驅動機構、 連接在驅動機構和抽油機之間的傳遞機構。所述的驅動機構為天然氣 發動機，該天然氣發動機的動力輸出軸上安裝的大飛輪通過皮帶與驅 動機構傳動連接。
如圖1所示，所述的傳遞機構包括殼體1、安裝在殼體1中的輸 入軸2和輸出軸3，輸入軸2和輸出軸3分別通過軸承同軸安裝在殼 體1中，在輸入軸2上、位於殼體l的內部固定安裝有電樞4，電樞 4為筒形結構，其開口端朝向輸出軸3。在輸入軸2上、位於殼體l 的外部固定安裝有皮帶輪5，並通過安裝在皮帶輪5上的皮帶與驅動 機構連接；在殼體l的一端固定安裝有導磁端蓋6，導磁端蓋6上位 於殼體l內部的一側帶有支撐筒61，支撐筒61的外壁上安裝有電磁 線圈7，電磁線圈7與控制電路相連。輸出軸3通過軸承安裝在支撐 筒61的內腔中，在輸出軸3上、位於殼體l的內部固定安裝有磁極 8，磁極8為爪極式結構，位於電樞4的內腔中，磁極8的外圓周與電樞4的內圓周之間留有很小的間隙。磁極8與電磁線圈7成磁隙配 合，在輸出軸3上、位於殼體l的外部固定安裝有轉速傳感器9，該 轉速傳感器9與控制電路電連接。
工作的時候，輸入軸2和電樞4被驅動機構帶動旋轉。這時，當 電磁線圈7中有電流通過的時候，在電磁線圈7上產生磁場，磁力線 由電磁線圈7引導到磁極8上，由於磁極8是爪極式結構，磁場在磁 極8的端部呈周期性變化，這個周期變化的磁場與電樞4相對旋轉， 在交變的磁場中感應出渦電流，該感應電流方向垂直於磁力線產生反 磁場，渦流磁場與磁極磁場相互作用帶動磁極8和輸出軸3轉動。在 輸入軸2的轉速不變的情況下，通過調整電磁線圈7中電流的強度就 可以改變輸出軸3的轉速。而這些控制動作可以很容易地通過控制電 路監視轉速傳感器9的狀態來實現。更進一步可以將控制信號和轉速 傳感器9的反饋信號都通過有線或無線的傳輸方式遠距離傳輸，從而 實現遠程遙控的目的。
傳遞機構中所採用的控制電路的原理和結構為公知技術，實現上 述目的的電路可以有多種，在此不再詳細敘述。
為了實現更加環保、節能的目的，驅動機構採用天然氣發動機。 為了實現天然氣發動機的稀薄燃燒，保證燃燒混合氣在平均過量空氣 係數接近或超過點燃極限的情況下能夠充分燃燒，將4JB1型柴油機 改為點燃式天然氣發動機，對燃燒系統、燃料供給系統、進氣系統和 控制系統進行相應的改進。
為了避免發動機暴震，並保證發動機有足夠的缺火安全餘量和整 機性能，將發動機的壓縮比由原來的18.2: 1調整到現在的12: 1。
考慮到現有4JB1發動機在汽缸內形成比較強的進氣渦流，改進 活塞1的燃燒室形狀，縮短火焰傳播距離，提高熱效率。並將火花塞 布置在汽缸蓋原噴油器的位置上。
這樣，如圖2——4所示，該天然氣發動機包括缸體、氣缸、氣 缸蓋73、活塞71、燃燒室、火花塞72、曲柄連杆機構、配氣機構、 燃料供給機構、潤滑機構，活塞71安裝在氣缸中，氣缸蓋73上安 裝著進氣道和火花塞72,進氣道連接著進氣管，火花塞72上連接 著點火裝置，在活塞71的頂部正中帶有一凹坑11，該凹坑11為迴轉 體，呈圓柱狀，底部的中間有一向上凸起的圓錐臺12。 上述氣缸的直徑為93毫米，行程為102毫米，活塞1的頂部的凹坑11直徑為62毫米，凹坑11的頂面和底面均帶有半徑為5毫米 的圓角，圓錐臺12頂面的直徑為20毫米，圓錐臺到凹坑頂面的距離 為14毫米，圓錐臺的張角為140度。
另外，在原進氣系統中增加電控節氣門，便於控制發動機汽缸內 混合氣在確定的過量空氣係數下的燃燒，節氣門通過步進電機控制， 其開度可根據要求隨意調節。節氣門處設置空氣旁通閥，以便於補償 和控制怠速時的空氣流量。
該天然氣發動機的燃料供給系統主要包括氣瓶、過濾器、切斷 電磁閥、減壓閥等組成。這是己有的公知技術，在此不再重複。
改進後的天然氣發動機由原來的壓燃式改為點燃式，由於天然氣 的著火溫度比柴油和汽油都要高，要求點火系統提供高壓和高的點火 能量。點火系統主要由控制器、點火線圈、高壓線和火花塞組成，將 火花塞2布置在原噴油器的位置上，與活塞軸線呈傾斜的夾角布置。 只要在現有汽油發動機點火系統的基礎上根據需要適當提高點火能 量即可。
為了得到較高的點火能量，還可以將每個火花塞2由一個獨立的 點火線圈供電。
權利要求1、抽油機或抽氣機用動力裝置，包括驅動機構、連接在驅動機構和抽油機之間的傳遞機構，其特徵在於所述的驅動機構為天然氣發動機，該天然氣發動機的動力輸出軸上安裝的大飛輪通過皮帶與驅動機構傳動連接。
2、 根據權利要求1所述的抽油機或抽氣機用動力裝置，其特徵 在於所述的傳遞機構包括殼體(1)、安裝在殼體(1)中的輸入軸(2)和輸出軸(3)，輸入軸(2)和輸出軸(3)分別通過軸承同軸 安裝在殼體(1)中，在輸入軸(2)上、位於殼體(1)的內部固定 安裝有電樞(4)，在輸入軸(2)上、位於殼體(1)的外部固定安裝 有皮帶輪(5)，並通過安裝在皮帶輪(5)上的皮帶與驅動機構連接； 在殼體(1)的一端固定安裝有導磁端蓋(6)，導磁端蓋(6)上位於 殼體(1)內部的一側帶有支撐筒(61)，支撐筒(61)的外壁上安裝 有電磁線圈(7),輸出軸(3)通過軸承安裝在支撐筒(61)的內腔 中，在輸出軸(3)上、位於殼體(1)的內部固定安裝有磁極(8)， 磁極(8)與電磁線圈(7)成磁隙配合，在輸出軸(3)上、位於殼 體(1)的外部固定安裝有轉速傳感器(9)，該轉速傳感器(9)與控 制電路電連接。
3、 根據權利要求1所述的抽油機或抽氣機用動力裝置，其特徵 在於所述的天然氣發動機包括缸體、氣缸、氣缸蓋(73 )、活塞(71 )、 燃燒室、火花塞(72)、曲柄連杆機構、配氣機構、燃料供給機構、 潤滑機構，活塞(71)安裝在氣缸中，氣缸蓋(73)上安裝著進氣 道和火花塞(72)，進氣道連接著進氣管，火花塞(72)上連接著點 火裝置，在活塞(71)的頂部正中帶有一凹坑(11)，該凹坑(11) 為迴轉體，呈圓柱狀，底部的中間有一向上凸起的圓錐臺(12)。
專利摘要本實用新型涉及一種油田設備，具體說是抽油機或抽氣機用動力裝置。包括驅動機構、連接在驅動機構和抽油機之間的傳遞機構，其特徵在於所述的驅動機構為天然氣發動機，該天然氣發動機的動力輸出軸上安裝的大飛輪通過皮帶與驅動機構傳動連接。該抽油機或抽氣機用動力裝置節能、環保、對電力能源依賴小，能夠充分發揮驅動機構的額定功率，容易實現遠距離自動化控制。
文檔編號H02K49/04GK201372845SQ200920023718
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月16日 優先權日2009年3月16日
發明者於洪亮 申請人:於洪亮