永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機的製作方法

2023-05-19 07:28:56

專利名稱：永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機的製作方法
技術領域：
本抽油機是油田採油方面的新型實用採油機械裝置，屬於採油機械技術研究領域。
背景技術：
目前，採油方法有自噴採油和機械採油法，隨著油田的不斷發展，採用自噴採油法 的油田在中後期出現了水淹和強水淹的現象，為了保證原油的產量，就必須採用機械採油 法。抽油機是有杆抽油系統的地面動力傳動設備，是構成"三抽"系統的主要組成部分。抽 油機的產生和使用已經有一百多年的歷史，目前，遊梁式抽油機是油田上的主要生產設備， 其原理是電動機通過三角皮帶減速箱減速後，由四連杆機構把減速箱輸出軸的旋轉運動變 為遊梁驢頭的往復運動，用驢頭帶動光杆和抽油杆作上下往復的直線運動，通過抽油杆再 將這個運動傳給井下抽油泵中的柱塞，使之工作抽油。但是由於遊梁式抽油機存在著結構 不盡合理、能耗高、功率因數低等缺點，各國紛紛就改良遊梁式抽油機以及研發無遊梁抽油 機進行著一系列的嘗試。 隨著油田的不斷開發，石油開採條件變得日益複雜， 一些老油井中的石油遊梁式 抽油機無法採收完全也是影響油田產量的一個問題，為了保證油井產量，採油工藝對有杆 抽油設備提出了長衝程、低衝次、大泵深抽等要求，遊梁式抽油機在適用性上已經不能滿足 採油工藝的要求。

發明內容我們根據油田現狀和電機的發展水平，研發出一種新型的採油機械——永磁電機 多楔帶傳動驅動式抽油機。本實用新型更加符合新的採油工藝要求，在降低能耗的基礎上 提高石油採收率，應用精簡的設計理念，具有性能優越，運行安全穩定，維護成本低，效率高 等優點，適宜在油田上推廣使用。 本實用新型主要包括三大部分，分別是桁架部分、動力系統和智能控制系統。 —、桁架部分 桁架部分包括桁架底座、桁架主體支撐、桁架頂座、配重箱及其導軌、護欄、扶梯等
幾部分。桁架主體支撐與桁架底座、桁架頂座採用法蘭盤螺栓連接；護欄也採用可裝卸式；
配重箱採用四塊鑄鐵連接的方式，易於拆裝，加工運輸方便；扶梯採用掛接的方式連接在桁
架支撐主體上。 二、動力系統 動力系統主要包括永磁電動機、多楔帶、電磁製動器、天輪、鋼絲繩芯橡膠皮帶等 幾部分。電機選用的是多極永磁同步低速大扭矩交流伺服電機，可以很容易地實現正反轉 控制；根據電機的特點，採用電機輸出軸通過多楔帶傳動與天輪直接相連，驅動天輪帶動皮 帶工作，無需複雜減速裝置；皮帶一端通過懸繩器與光杆相連，另一端繞過天輪與配重箱相 連；電磁製動器安置在大帶輪的一邊，通過制動大帶輪上的輪轂起到制動作用。
3[0010] 三、智能控制系統 通過變頻器自動控制電動機工作頻率，實現電機的正反轉並根據井況自動調節；
通過壓力傳感器檢測抽油機工況。 為了解決目前遊梁式抽油機和其它部分無遊梁抽油機結構複雜，效率低能耗高的 技術問題以及直驅電機抽油機由於使用更大力矩電機造成成本偏高的問題，本實用新型採 用的技術方案是永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機由永磁大力矩電機、多楔帶、電磁製動 器、天輪、鋼絲繩芯橡膠皮帶、桁架結構、配重、控制系統等構成，永磁大力矩電機通過多楔 帶傳動與天輪相連，驅動天輪帶動皮帶工作抽油。
與遊梁式抽油機和其它部分無遊梁抽油機相比，本實用新型的有益效果是 1.桁架結構的連接方式，使其加工製造以及拆裝與運輸比較方便；其簡單的結構 設計，重量輕，佔地面積小，節省原材料。 2.由於桁架結構前後通透並有伸縮輪，因此對於修井工作來說非常方便。 3.省去了複雜減速裝置，電機主軸通過一次多楔帶減速驅動天輪軸進行作業，這
樣不僅使抽油機的結構緊湊，重量減輕，重要的是省去齒輪減速機構使抽油機的壽命增加，
維修周期增長。 4.應用變頻調速技術，實現軟啟軟停，實現電機的無衝擊換向，取消了複雜的換向 機構。 5.由於具有先進的永磁電機技術和先進的變頻技術，並且採用單獨的配重平衡， 省去了部分機構，因此本抽油機節電效果明顯。 6.本抽油機能夠實現大泵深抽，即可以實現長衝程、低衝次，適用於稠油井、大泵 強採井、深井的原油開採以及遊梁式抽油機無法抽汲出油的油井開採，明顯增加油田產量。 7.由於簡單的結構和優越的性能，永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機的性價比大 大提高，經濟性非常好。

圖1天輪總裝配體正視圖 圖2桁架底座俯視圖 圖3桁架頂座俯視圖 圖4桁架軸測圖 圖5伸縮輪總成 圖6皮帶連接總成 圖7抽油機上視圖 圖8抽油機正視圖 圖9抽油機側視圖 圖10抽油機等軸測圖 在圖中，l.電磁製動器，2.多楔帶輪，3.天輪，4.軸承，5.法蘭盤，6.工字鋼，7.槽 鋼，8.鋼板，9.皮帶，IO.繩頭，ll.連接頭，12.絲槓，13.下吊卡，14.U形塊，15.上吊卡。
具體實施方式
以下結合附圖闡明本實用新型的結構與工作原理。 動力系統主要由永磁電動機、多楔帶、電磁製動器、軸承、天輪等幾大部件組成。先 將天輪裝配在主軸上，然後按照圖上的順序從軸的兩端分別裝入其他零部件。如圖1。 桁架部分的桁架底座和桁架頂座是用不同型號的工字鋼按照設計計算尺寸焊接 而成的，然後將底座和頂座的四個角處焊接上法蘭盤以和桁架主體支撐連接，如圖2和圖 3。桁架主體支撐是由兩根矩形鋼管作為支腿，中間用方管焊接加固，如圖4。 伸縮輪可以在槽鋼構成的槽內移動，通過限位銷進行限位，如圖5。 皮帶總成主要由上吊卡、U形塊、下吊卡、連接絲槓、連接頭、繩頭、皮帶以及連接絲 槓等組成，如圖6。皮帶與繩頭連接的時候，繩頭的安裝孔裡面先安裝O形橡膠圈。 下面介紹抽油機在工作現場的安裝過程。 1.首先將桁架底座安裝在水泥臺上並調整好水平度，然後將桁架主體支撐用螺栓 連接到桁架底座上。 2.將天輪總成預先安裝到桁架頂座上面，用螺栓連接固定好，然後一起吊裝到桁
架主體支撐上面，保證法蘭盤螺栓孔對準，然後用螺栓緊固好並檢查其水平情況。 3.安裝電機。 4.將配重安裝到配重導軌上。 5.連接好動力電纜和控制線路。 6.將皮帶總成搭繞在天輪的兩側，然後一端與配重用螺母連接到一起，另一端繞 過伸縮輪待與光杆相連。 7.啟動電機並制動，將配重吊起，直至皮帶的另一端降至抽油杆懸點處，連接好光 杆，吊車慢慢釋放配重。 8.安裝好後，電機運行無誤後，停機，把護欄吊起安裝到桁架頂座上，用螺栓均勻 擰緊。 9.抽油機安裝完畢。
權利要求一種由永磁大力矩電機、多楔帶、電磁製動器、天輪、鋼絲繩芯橡膠皮帶、桁架結構、配重、控制系統等構成的永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機，其主要特徵是永磁大力矩電機通過多楔帶傳動與天輪相連，驅動天輪帶動皮帶工作抽油。
2. 根據權利要求1所述的永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機，其特徵是採用伸縮輪結構。
3. 根據權利要求1所述的永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機，其特徵是桁架整體結構 前後通透。
4. 根據權利要求1所述的永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機，其特徵是構成桁架的三 大部分之間由螺栓法蘭盤連接。
專利摘要一種由永磁大力矩電機、多楔帶、電磁製動器、天輪、鋼絲繩芯橡膠皮帶、桁架結構、配重、控制系統等構成的永磁電機多楔帶傳動驅動式抽油機，其主要特徵是傳動系統和永磁電機置於桁架結構的頂部，傳動系統由電磁製動器、大帶輪、軸承組合、天輪以及皮帶等組成，皮帶繞過伸縮輪和天輪，皮帶一端連接懸繩器，另一端連接配重，用多楔帶連接傳動系統和永磁電機。本實用新型的有益效果是永磁電機旋轉通過一次多楔帶傳動驅動傳動系統，無需複雜減速設備，提高採油效率，節約電能和成本。構成桁架結構的桁架頂座、桁架支撐和桁架底座三部分之間由螺栓法蘭盤連接，方便運輸。
文檔編號E21B43/00GK201535154SQ200920150148
公開日2010年7月28日 申請日期2009年4月21日 優先權日2009年4月21日
發明者肖文生 申請人:北京蘭德偉業科技發展有限公司