內置定子的直線電機抽油機的製作方法

2023-09-09 20:30:20

專利名稱：內置定子的直線電機抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直線電機抽油機，主要應用於油田有杆泵抽油技術領域。
背景技術：
採用直線電機為動力的抽油機與傳統的遊梁式抽油機相比，優點很多。直線電機往復運動方式，符合抽油泵需要的運動方式，克服了旋轉電機驅動時必需經過運動方式的轉變，即克服了電機旋轉方式輸出動力，必需經過轉換機構轉變為直線運動。直線電機抽油機能降低電能消耗，並且節約抽油機製造成本。因此直線電機抽油機的專利申請很多。如中國專利96217638.9、中國專利99256966.4和中國專利01204055.X，都是涉及直線電機抽油機的專利申請。這些直線電機抽油機，一般是由懸繩器、鋼絲繩、滑輪組、支架、電機動子、電機定子和平衡裝置所組成。直線電機定子固定在支架內側，電機動子安裝在電機定子中間。支架頂部有滑輪組，鋼絲繩通過滑輪組連接懸繩器和電機動子。平衡裝置直接連接在直線電機動子下端，直線電機動子與平衡裝置安裝在支架的同一側。中國專利99256966.4就是採用的這種結構。雖然，在以後申請的專利中，平衡方式上或滑輪組位置上有所改進，都沒有突出變化，沒有實質性改變。所申請的專利技術方案，有益的效果並不十分明顯。這些直線電機抽油機存在的結構上最主要的缺點是直線電機定子固定在支架內側，電機動子安裝在電機定子中間。這是長期以來所採用的傳統結構，這種結構一直沿用現在。這種結構最外層是支架，支架內側固定直線電機定子，動子在定子中間。直線電機工作時，產生大量熱量。熱量在兩塊定子之間，不能很好散發，在直線電機內聚集，直線電機工作一段時間後，溫度上升，工作效率下降，消耗大量電能。另外，從支架的受力結構上分析，抽油杆的巨大拉力，使支架產生彎曲傾斜變形；另外支架還承受磁場帶來的交變載荷。為加強支架，只能採用較大型號的型鋼焊接支架，增加支架抗彎強度。導致增加支架重量，消耗大量鋼材。定子固定在支架內側的直線電機抽油機，最大的缺點是由於構成電機定子的永磁鐵或稱電機初級，與支架固定在一起，成為同一承載體，支架變形後電機動子與定子之間的間隙變大，有時造成永磁鐵脫落，使電機效率極大降低。
實用新型內容本實用新型的目的是為了克服直線電機抽油機永磁鐵固定在支架內側的結構不合理，降低電機效率的缺點；克服電機工作時產生的熱量不能很好散發，電機升溫，工作效率下降，消耗大量電能的問題；克服支架變形後電機氣隙改變的缺點。本實用新型提供一種內置定子的直線電機抽油機。該內置定子的直線電機抽油機不僅能改善支架受力情況而且能使直線電機工作時產生的熱量得到很好地散發，保證電機工作溫度正常。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是內置定子的直線電機抽油機是由懸繩器、柔性連接機構、滑輪、滾筒、支架、電機動子、電機定子和平衡裝置所組成。支架頂部有滑輪和滾筒，柔性連接機構兩端連接懸繩器和電機動子。柔性連接機構繞過滑輪和滾筒。另有柔性連接機構連接平衡裝置。所述柔性連接機構包括鋼絲繩、扁鋼絲繩、傳送帶、鏈條等。其特徵在於支架內豎立固定有主板，主板厚度在15-45毫米之間，寬度為300-1300毫米之間，高度在5000-12000毫米之間。直線電機定子固定在主板兩側面，定子為永磁鐵。電機動子在電機定子外側。沿主板豎立固定有導軌，導軌長度為5000-12000毫米之間。導軌的作用是限制電機動子只能沿導軌上下運動，防止電機動子運動時產生偏移現象與主板產生摩擦。動子上固定有導向輪座和導向輪，兩個動子之間有連接絲槓，連接絲槓上有調節彈簧，並用螺母固定。
為了充分利用主板的抗彎曲能力，主板在支架內豎立安裝的方向是主板側對井口和懸繩器的方向。
平衡裝置可以採用柔性連接機構連接在直線電機動子下端，也可以固定在電機動子外圍。柔性連接機構包括鏈條、鋼絲繩、扁鋼絲繩等。
本實用新型的益效果是，克服了現有的直線電機抽油機定子在外，動子在內的結構不合理，造成支架變形，導致永磁鐵發生形變，電機氣隙會發生變化的缺點；電機工作時產生的熱量不能散發，工作效率下降的缺點；另外，通過實踐證明，按本實用新型方案製造的抽油機，還獲得了意想不到的效果主板兩側固定的永磁鐵，電機的磁迴路合理，使兩排永磁鐵提高磁性10％左右，有力地為動子提供動能，增加動子推力，電機效率極大提高，節約電能。另外，兩面貼有永磁鐵的主板承受磁場帶來到巨大壓力，壓力相互抵消。為此，支架不承受磁場帶來的載荷，減少了支架承受的磁場帶來的交變載荷。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的主視圖，表示內置定子的直線電機抽油機整體結構和各零、部件的位置與連接關係。尤其是表示主板(9)、導軌(10)和動子(8)與支架(7)之間的關係。
圖2是右視圖，從一個側面表示主板(9)、導軌(10)、動子(8)之間的關係。
圖3是右視圖的局部放大圖，更清晰地從縱向反應出主板(9)、導軌(10)與動子(8)以及導向輪(15)之間的關係。
圖4是圖3的橫剖面圖，從橫向反應出主板(9)、導軌(10)與動子(8)以及導向輪(15)之間的關係。
在圖中，1.井口，2.懸繩器，3.扁鋼絲繩，4.滑輪，5.滾筒，6.滾筒座，7.支架，8.動子，9.主板，10.導軌，11.底座，12.調節彈簧，13.連接絲槓，14.導向輪座，15.導向輪，16.平衡裝置，17.吊耳，18.定子。
具體實施方式
參閱附
圖1和圖2。內置定子的直線電機抽油機，懸繩器(2)連接採油井口(1)的抽油杆和扁鋼絲繩(3)。扁鋼絲繩(3)屬於柔性連接機構之一。扁鋼絲繩(3)繞過滑輪(4)、滾筒(5)，另一端連接吊耳(17)，吊耳(17)連接直線電機動子(8)。滾筒(5)固定在支架(7)頂部的滾筒座(6)上。支架(7)高12000毫米，採用型鋼焊接而成。如採用圓管、角鋼、槽鋼、矩形管等焊接。平衡裝置(16)與電機動子(8)固定在一起。內置電機定子的直線電機抽油機支架(7)內豎立固定有主板(9)。主板(9)是由鋼板焊接成。主板(9)厚度在20毫米，寬度為500毫米，高度12000毫米。直線電機定子(18)固定在主板(9)兩側面，電機定子(18)由永磁鐵材料製成。電機動子(8)在電機定子(18)外側。主板(9)的邊沿上固定有導軌(10)，導軌(10)長度為12000毫米。導軌(10)採用起重機軌道。主板(9)在支架內豎立安裝，其豎立固定的方向是主板(9)側對井口(1)和懸繩器(2)。參閱附圖3、附圖4。為增加動子(8)上下運動時的平穩性，在動子(8)上固定有導向輪座(14)和導向輪(15)。在電機動子(8)運行時，導向輪(15)在導軌(10)上轉動，使電機動子(8)與電機定子(18)之間的間隙保持不變。兩個動子(8)之間採用8根連接絲槓(13)連接，每根連接絲槓的上套有2個調節彈簧(12)，並用螺母壓緊。
權利要求1.一種內置定子的直線電機抽油機是由懸繩器(2)、柔性連接機構(3)、滑輪(4)、滾筒(5)、支架(7)、電機動子(8)、電機定子(18)和平衡裝置所組成，支架(7)頂部有滑輪(4)和滾筒(5)，柔性連接機構(3)兩端連接懸繩器(2)和電機動子(8)，柔性連接機構(3)繞過滑輪(4)和滾筒(5)，另有柔性連接機構連接平衡裝置，其特徵在於支架(7)內豎立固定有主板(9)，主板(9)厚度在15-45毫米之間，寬度為300-1300毫米之間，高度5000-12000毫米之間，直線電機定子(18)固定在主板(9)兩側面，電機定子(18)為永磁鐵，電機動子(8)在電機定子(18)外側，沿主板(9)豎立固定有導軌(10)，導軌(10)長度為5000-12000毫米之間，動子(8)上固定有導向輪座(14)和導向輪(15)，兩個動子(8)之間有連接絲槓(13)，連接絲槓(13)上有調節彈簧(12)，並用螺母固定。
2.如權利要求1所述的內置定子的直線電機抽油機其特徵在於主板(9)在支架(7)內豎立的方向是主板(9)側對井口(1)和懸繩器(2)。
3.如權利要求1所述的內置定子的直線電機抽油機其特徵在於平衡裝置(16)採用柔性連接機構連接在直線電機動子(8)下端。
4.如權利要求1所述的內置定子的直線電機抽油機其特徵在於平衡裝置(16)固定在動子(8)外圍。
5.如權利要求1或2或3或4所述的內置定子的直線電機抽油機，其特徵在於動子(8)上固定有導向輪座(14)和導向輪(15)，兩個動子(8)之間有8根連接絲槓(13)連接，每根連接絲槓(13)上有2個調節彈簧(12)，並用螺母壓緊。
專利摘要本實用新型涉及一種直線電機抽油機。內置定子的直線電機抽油機是由懸繩器、柔性連接機構、滑輪組、支架、電機動子、電機定子和平衡裝置所組成。其特徵在於支架內豎立安裝有主板。直線電機定子固定在主板兩側面，電機動子在電機定子外側。主板上固定有導軌和導向輪。本實用新型的有益效果是，克服了現有的直線電機抽油機電機工作時產生的熱量不能散發，工作效率下降的缺點；增加了支架抗彎能力；主板兩側固定永磁鐵，電機的磁迴路合理，使兩排永磁鐵提高磁性10％左右，增加動子推力，節約電能。
文檔編號E21B43/00GK2883729SQ20052012983
公開日2007年3月28日 申請日期2005年10月18日 優先權日2005年10月18日
發明者周小稀 申請人:周小稀