專利名稱：高效節(jié)能塔式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高效節(jié)能塔式抽油機(jī)
一、 技術(shù)領(lǐng)域.-
本實(shí)用新型涉及一種油田有桿采油機(jī)械，特別是涉及一種帶有無鼠籠永磁同步電機(jī)的高 效節(jié)能塔式抽油機(jī)。
二、 技術(shù)背景
游梁式抽油機(jī)的發(fā)明、發(fā)展和使用已有百余年的歷史，它以其堅(jiān)久耐用、可靠、使用方 便、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)一直占據(jù)油田有桿泵采油的主導(dǎo)地位，但是由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)古 老，幾十年來，國內(nèi)外諸多抽油機(jī)廠家及研制人員，先后沿著游梁式抽油機(jī)的模式研制出來 的各式各樣的更新?lián)Q代產(chǎn)品都沒有脫離其基本特征——通過連桿機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€ 運(yùn)動，因此，這種抽油機(jī)都存在結(jié)構(gòu)龐大、系統(tǒng)效率低、耗能高的問題，與國家節(jié)能減排的 基本國策差距較大，與此同時(shí)，我國抽油機(jī)研制人員也為了克服這些問題紛紛甩掉驢頭、游 梁連桿，先后研制出鏈條抽油機(jī)、皮帶抽油機(jī)、液壓抽油機(jī)、直線電機(jī)抽油機(jī)及復(fù)式永磁電 機(jī)抽油機(jī)等大量新特型抽油機(jī)，這些技術(shù)都是采用往返塔架形式進(jìn)行桿泵采油的抽油機(jī)，但 是，這些抽油機(jī)大多數(shù)并不成熟，主要技術(shù)還沒完善，因而帶來結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、故障多、現(xiàn) 場維護(hù)困難、制造和使用成本都較高的新問題，不利于推廣。
三、 實(shí)用新型的內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、 能耗低、使用方便的帶有無鼠籠永磁同步電機(jī)的高效節(jié)能塔式抽油機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案 一種高效節(jié)能塔式抽油機(jī)，主要由無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)、
組合膠帶(2)、減速器(3)、繩輪巻筒(4)、提升鋼絲繩(5、 12)、配重塊(6)、動滑輪(7、 13)、定滑輪(8、 9、 ，0、 11)、懸繩器(14)、塔型機(jī)架(15)、變頻控制柜(16)組成。 其特征是無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)安裝在塔型機(jī)架(15)的底層，減速器(3)安裝在塔 型機(jī)架(15)的二層，定滑輪(8、 9、 10、 10安裝在塔型機(jī)架(15)的頂部，減速器(3) 上的繩輪巻筒(4)用提升鋼絲繩(5)經(jīng)過定滑輪(9、 8)和動滑輪(7)相連、動滑輪(7) 和配重塊(6)相連，減速器(3)上的繩輪巻筒(4)用提升鋼絲繩(12)經(jīng)過定滑輪(11、 0)和動滑輪(13)相連，動滑輪(13)和懸繩器(14)相連，懸繩器(14)和抽油光桿相 連固定，無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)的皮帶輪和減速器(3)的輸入軸用組合膠帶(2)相連, 無鼠籠永磁同歩電機(jī)(1)通過變頻控制柜(16)和電源連接。所述無鼠籠永磁同步電機(jī)，是一種高效永磁同步電機(jī)，其機(jī)械效率高，功率因數(shù)高，其 轉(zhuǎn)子上無導(dǎo)條、導(dǎo)電環(huán)等產(chǎn)生勵(lì)磁感應(yīng)電流的零件，工作中受專用永磁同步電機(jī)變頻控制柜 控制。
所述減速器(3)的輸入軸上套裝有剎車裝置，該剎車裝置通過拉線或拉桿與安裝在塔 型機(jī)架(15)上的操作手柄連接。 本實(shí)用新型的有益效果-
1. 本實(shí)用新型大幅度提高了抽油機(jī)的效率，并且大幅度降低了能耗?，F(xiàn)有技術(shù)游梁式抽油機(jī) 的地面效率比較低，有的抽油機(jī)雖然減少了傳動環(huán)節(jié)，但由于多數(shù)都追求低轉(zhuǎn)速、大扭矩， 選用了高極數(shù)的外轉(zhuǎn)子電機(jī)，然而高極數(shù)的電機(jī)， 一般機(jī)械效率，功率因數(shù)均低于低極數(shù)電 機(jī)，再加上低轉(zhuǎn)速電機(jī)在等扭矩調(diào)頻時(shí)，功率損耗大，所以其地面效率也都較低，同時(shí)由于 低沖程，井下效率也低，現(xiàn)在的塔式抽油機(jī)一般節(jié)能效果都好，主要原因是提高了井下效率， 由于改為長泵，實(shí)行長沖程運(yùn)行而得到了地下系統(tǒng)效率較大提高，所以本實(shí)用新型采用了塔 式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)，具有長沖程運(yùn)行的高井下效益，同時(shí)又由于地面結(jié)構(gòu)采用了高效率的無鼠籠 永磁同步電機(jī)，機(jī)械效率和功率因數(shù)都比較高，雖然使用了減速器，再經(jīng)傳動系統(tǒng)的損耗， 總地面效率仍高于常規(guī)抽油機(jī)，使系統(tǒng)效率大為提高，節(jié)能效果十分明顯。
2. 本實(shí)用新型操作簡單、使用方便，由于采用了高效率的無鼠籠永磁同步電機(jī)，其轉(zhuǎn)速可在 工頻范圍內(nèi)無極調(diào)節(jié)，同時(shí)可頻繁換向啟動，經(jīng)減速器輸出的轉(zhuǎn)速，具有足夠大的扭矩來滿 足抽油機(jī)調(diào)參的要求，調(diào)節(jié)沖程、沖次十分方便，變頻控制柜調(diào)節(jié)工作頻率即可改變沖次， 改變行程開關(guān)位置即可改變沖程，同時(shí)，變頻器的多重保護(hù)功能對抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)了智能控制， 另外手動剎車裝置和自動控制剎車功能增加了系統(tǒng)的保險(xiǎn)系數(shù)，使井口設(shè)施十分安全。
3. 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，工藝成熟，制作、安裝都無難度較高的另部件和工藝，生產(chǎn)成本低， 由于整體結(jié)構(gòu)大為簡化，整機(jī)重量僅為同型號的常規(guī)游梁式抽油機(jī)的40%左右，節(jié)約大量的 鋼材，制造成本也不到常規(guī)游梁式抽油機(jī)的60%。
4. 本實(shí)用新型應(yīng)用覆蓋面廣，可做各種規(guī)格不同的抽油機(jī)，易于推廣實(shí)施，具有較好的社會 效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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圖1為本實(shí)用新型髙效節(jié)能抽油機(jī)的主視結(jié)構(gòu)示意圖 圖2為本實(shí)用新型高效節(jié)能抽油機(jī)的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為無鼠籠永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖五具體實(shí)施方式
參見圖1，高效節(jié)能塔式抽油機(jī)含有無鼠籠永磁同歩電機(jī)(1)、組合膠帶(2)、減速器(3)、
繩輪巻筒(4)、提升鋼絲繩(5、 12)、配重塊(6)、動滑輪(7、 13)、定滑輪(8、 9、 10、 11)、懸繩器(14)、塔型機(jī)架(15)、變頻控制柜(16)。
無鼠籠永磁同步電機(jī)U)安裝在塔型機(jī)架(15)的底層，減速器(3)安裝在塔型機(jī) 架(15)的二層，定滑輪(8、 9、 10、 11)安裝在塔型機(jī)架(15)的頂部，減速器(3)上 的繩輪巻筒(4)用提升鋼絲繩(5)經(jīng)過定滑輪(9、 8)和動滑輪(7)相連、動滑輪(7) 和配重塊(6)相連，減速器(3)上的繩輪巻筒(4)用提升鋼絲繩(12)經(jīng)過定滑輪(11、 10)和動滑輪U3)相連，動滑輪(13)和懸繩器(14)相連，懸繩器(14)和抽油光桿相 連固定，無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)的皮帶輪和減速器(3)的輸入軸用組合膠帶(2)相連， 無鼠籠永磁同步電機(jī)U)通過變頻控制柜(16)和電源連接6
配重塊(6)中有一只空腔箱體，可在調(diào)節(jié)平衡時(shí)增、減重物。
減速器(3)上的輸入軸上套裝有剎車裝置，該剎車裝置通過拉線或拉桿與安裝在塔型機(jī) 架(15)上的操作手柄連接，形成手動剎車。'
使用時(shí)，塔型機(jī)架(15)通過螺栓與水泥基礎(chǔ)緊固在一起，啟動無鼠籠永磁同步電機(jī)(l)， 通過其正反轉(zhuǎn)，使提升鋼絲繩(5、 12)帶動抽油桿及配重塊(6)上下往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行循環(huán) 抽油。
顯而易見，完成沖程的作用是靠調(diào)節(jié)安裝在塔型機(jī)架(15)上、下部位行程限位開關(guān)的 位置來完成，當(dāng)配重塊(6)上、下運(yùn)行時(shí)，上、下邊緣接觸到行程開關(guān)，即給出一個(gè)系統(tǒng) 運(yùn)行換向的信號，通過變頻控制柜(16)使無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)立即停轉(zhuǎn)后反轉(zhuǎn)。在 塔型機(jī)架(15)上調(diào)節(jié)行程開關(guān)的位置十分方便容易，然而再調(diào)節(jié)變頻器的工作頻率，則沖 次就得以改變。
最后，根據(jù)上下運(yùn)行時(shí)的工作電流的平均值，調(diào)節(jié)配重塊(6)的重量，使電流平均值 的不平衡度小于15%之間，則抽油機(jī)就進(jìn)行正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1. 一種高效節(jié)能塔式抽油機(jī)，主要由無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)、組合膠帶(2)、減速器(3)、繩輪卷筒(4)、提升鋼絲繩(5、12)、配重塊(6)、動滑輪(7、13)、定滑輪(8、9、10、11)、懸繩器(14)、塔型機(jī)架(15)、變頻控制柜(16)組成，其特征是無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)安裝在塔型機(jī)架(15)的底層，減速器(3)安裝在塔型機(jī)架(15)的二層，定滑輪(8、9、10、11)安裝在塔型機(jī)架(15)的頂部，減速器(3)上的繩輪卷筒(4)用提升鋼絲繩(5)經(jīng)過定滑輪(9、8)和動滑輪(7)相連、動滑輪(7)和配重塊(6)相連，減速器(3)上的繩輪卷筒(4)用提升鋼絲繩(12)經(jīng)過定滑輪(11、10)和動滑輪(13)相連，動滑輪(13)和懸繩器(14)相連，懸繩器(14)和抽油光桿相連固定，無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)的皮帶輪和減速器(3)的輸入軸用組合膠帶(2)相連，無鼠籠永磁同步電機(jī)(1)通過變頻控制柜(16)和電源連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效節(jié)能塔式抽油機(jī)，其特征是所述減速器(3)的輸入軸上套 裝有剎車裝置，該剎車裝置通過拉線或拉桿與安裝在塔型機(jī)架(15)上的操作手柄連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效節(jié)能塔式抽油機(jī)，由無鼠籠永磁同步電機(jī)、組合膠帶、減速器、繩輪卷筒、提升鋼絲繩、配重塊、動滑輪、定滑輪、懸繩器、塔型機(jī)架、變頻控制柜組成，其特征是無鼠籠永磁同步電機(jī)安裝在塔型機(jī)架的底層，減速器安裝在塔型機(jī)架的二層，定滑輪安裝在塔型機(jī)架的頂部，減速器上的繩輪卷筒用提升鋼絲繩經(jīng)過定滑輪和動滑輪分別和配重塊及懸繩器相連，懸繩器和抽油光桿相連固定，無鼠籠永磁同步電機(jī)的皮帶輪和減速器的輸入軸用組合膠帶相連，無鼠籠永磁同步電機(jī)通過變頻控制柜和電源連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械效率高，節(jié)能效果明顯，使用方便，具有明顯的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號E21B43/00GK201306154SQ20082013230
公開日2009年9月9日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者郭有啟, 陸維星, 雷衡章 申請人:郭有啟;雷衡章;陸維星