專利名稱：開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于抽油裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有抽油機(jī)是采用傳統(tǒng)的大功率的交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，交流異步電動(dòng)機(jī)只能在 特定的功率下進(jìn)行工作。采用交流異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)抽油機(jī)的抽油桿在一定的速率進(jìn)行上、 下抽油，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)功率與負(fù)荷極不匹配的情況。即當(dāng)抽油桿進(jìn)行下沖程的時(shí)候，由于受 到抽油桿自身重力以及慣性的作用，并不需要消耗過(guò)多電動(dòng)機(jī)的能量，然而此時(shí)電動(dòng)機(jī)卻 仍然已特定的大功率工作，造成電動(dòng)機(jī)處于輕載狀態(tài)，效率低，大材小用，從而造成抽油機(jī) 整體效率偏低。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功 率可調(diào)，使得立式抽油機(jī)上下沖程的時(shí)候電動(dòng)機(jī)都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機(jī)整體的效率。 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，一種開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，包括機(jī) 架，機(jī)架上下分別水平設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，上端的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一對(duì)上鏈輪，下端的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有 一對(duì)下鏈輪，相對(duì)的上鏈輪與下鏈輪之間通過(guò)套筒滾子鏈連接，套筒滾子鏈之間分別前后 水平設(shè)置有橫擔(dān)，前部的橫擔(dān)下方豎直設(shè)置有光桿，光桿下設(shè)置有油桿，后部的橫擔(dān)下懸掛 有配重，轉(zhuǎn)軸的一端連接有減速器，減速器的另一端通過(guò)軸與開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)連接。 本實(shí)用新型的特征還在于， 開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)包括水平設(shè)置的圓柱形中空的外殼，外殼的兩端面設(shè)置前端蓋與
后端蓋，后端蓋的外表面設(shè)置有外罩，外殼的軸心位置設(shè)置有軸，軸的一端穿過(guò)前端蓋與減
速器連接，軸的另一端穿出后端蓋與外罩不接觸，前端蓋與后端蓋之間的軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子，
外殼的內(nèi)表面固定有定子，轉(zhuǎn)子與定子之間不接觸，定子徑向相對(duì)的凸出部位之間纏繞有
串聯(lián)的繞組，繞組的兩端分別與電源的正負(fù)極相連接，后端蓋外側(cè)的軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)子位置
檢測(cè)器與風(fēng)扇，轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器的側(cè)面大小及形狀與轉(zhuǎn)子相同。 本實(shí)用新型的有益效果是 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。 功率電路簡(jiǎn)單可靠。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)可靠性高。 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流低。
電動(dòng)機(jī)適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行。 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)效率高，損耗小。

圖1是本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0015] 圖2是本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的A-A剖視圖。 其中，l.機(jī)架，2.上鏈輪，3.下鏈輪，4.轉(zhuǎn)軸，5.套筒滾子鏈，6.橫擔(dān)，7.配重， 8.光桿，9.油桿，IO.減速器，ll.開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，12.軸，13.前端蓋，14.外殼，15.定子， 16.轉(zhuǎn)子，17.繞組，IS.后端蓋，19.轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器，20.風(fēng)扇，21.外罩。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括機(jī)架l，機(jī)架 1上下分別水平設(shè)置有轉(zhuǎn)軸4，上部的轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有一對(duì)上鏈輪2，下部的轉(zhuǎn)軸4上設(shè)置有 一對(duì)下鏈輪3，相對(duì)的上鏈輪2與下鏈輪3之間通過(guò)套筒滾子鏈5相連接，套筒滾子鏈5套 在上鏈輪2與下鏈輪3之間起傳動(dòng)作用，兩條套筒滾子鏈5之間、前后分別水平設(shè)置有橫擔(dān) 6，前部的橫擔(dān)6下方豎直設(shè)置有光桿8，光桿8下設(shè)置有油桿9，后部的橫擔(dān)6下懸掛有配 重7。下部的轉(zhuǎn)軸4的一端連接有減速器IO，減速器10另一端通過(guò)軸12與開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng) 機(jī)11連接。 本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示，包括水平設(shè)置的圓柱形中 空的外殼14，外殼14兩端設(shè)置有前端蓋13與后端蓋18，后端蓋18的外表面設(shè)置有外罩21 ， 后端蓋18與外罩21之間留有空間。在外殼14的軸心位置設(shè)置有軸12，軸12的一端穿過(guò) 前端蓋13與減速器10相連接、軸12的另一端穿出后端蓋18且與外罩21不接觸，在前端 蓋13與后端蓋18之間的軸12上套有轉(zhuǎn)子16，轉(zhuǎn)子16的側(cè)面為凹凸相間的齒輪狀，在外殼 14的內(nèi)表面固定設(shè)置有定子15，定子15的側(cè)面為凹凸相間的齒狀，轉(zhuǎn)子16與定子15之間 不接觸。在定子15上相對(duì)的凸出部位之間纏繞有繞組17，此種徑向相對(duì)的繞組17串聯(lián)起 來(lái)，稱為搭幌都，繞組17的兩端分別接電源的正負(fù)極。在后端蓋18外側(cè)的軸12上，分別設(shè) 置有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器19、風(fēng)扇20。轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器19的側(cè)面大小形狀與轉(zhuǎn)子16相同。 本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中繞組17可以設(shè)計(jì)成多種不同相術(shù)，且定子15與 轉(zhuǎn)子16可以有多種不同的搭配。相數(shù)多、步距角小，有利于減少轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且 主開(kāi)關(guān)器件多，成本高，目前應(yīng)用較多的是四相(8定子-6轉(zhuǎn)子)結(jié)構(gòu)和三相(12定子-8 轉(zhuǎn)子)結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)的工作過(guò)程是，每一相繞組17兩端 接電源正負(fù)極。將其中一相繞組17通直流電，由于受到繞組17的電磁感應(yīng)，吸引與該相繞 組17相鄰的轉(zhuǎn)子16凸部旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子16的該凸部旋轉(zhuǎn)過(guò)鄰近繞組17后，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)子位置檢 測(cè)器19的檢測(cè)，將信號(hào)傳遞給接收器，控制此對(duì)繞組17的電源斷開(kāi)；按照"順時(shí)針"或者"逆 時(shí)針"順序開(kāi)啟相鄰的繞組17的電源，使之相鄰的繞組17帶電，通過(guò)繞組17的電磁感應(yīng)， 將轉(zhuǎn)子16該凸部吸引過(guò)來(lái)。從此往復(fù)，帶動(dòng)軸12的"順時(shí)針"或者"逆時(shí)針"轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶 動(dòng)減速器10上的轉(zhuǎn)軸4 "順時(shí)針"或者"逆時(shí)針"轉(zhuǎn)動(dòng)，從而下鏈輪3通過(guò)套筒滾子鏈5帶 動(dòng)上鏈輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，前部的橫擔(dān)6下方的光桿8帶動(dòng)油桿9進(jìn)行上、下沖程采油，配重7起到 平衡的作用。 由于繞組17的通電順序以及通電時(shí)間很容易控制，所以油桿9在上、下沖程的時(shí) 候可以有選擇的控制開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)中轉(zhuǎn)子16的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使得立式抽油機(jī)上下沖程的時(shí)候電動(dòng)機(jī)都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機(jī)整體的效率。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、可用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)。其突出的優(yōu)點(diǎn)是 轉(zhuǎn)子上沒(méi)有任何形式的繞組，因此不會(huì)有鑄造不良和使用過(guò)程中的斷條等問(wèn)題。其轉(zhuǎn)子機(jī) 械強(qiáng)度極高，可以用于超高速運(yùn)轉(zhuǎn)(如每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn))。在定子方面，它只有幾個(gè)集中繞組， 因此制造簡(jiǎn)便、絕緣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 2.功率電路簡(jiǎn)單可靠。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩方向與繞組電流方向無(wú)關(guān)，即只需單方相 繞組電流，故功率電路可以做到每相一個(gè)功率開(kāi)關(guān)。 3.電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)的整個(gè)系統(tǒng)可靠性高。從電動(dòng)機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)上看，各項(xiàng)繞組 和磁路相互獨(dú)立，各自在一定軸角范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。而不像在一般電動(dòng)機(jī)中必須在各 相繞組和磁路共同作用下產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電動(dòng)機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。從控制結(jié)構(gòu)上看，各相 電路各自給一相繞組供電，一般也是相互獨(dú)立工作。由此可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)一相繞組或控制器 一相電路發(fā)生故障時(shí)，只需停止該相工作，電動(dòng)機(jī)除總輸出功率能力有所減小外，并無(wú)其他 妨礙。 4.電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)電流低。典型產(chǎn)品的數(shù)據(jù)是起動(dòng)電流為額定電流的 15%時(shí)，獲得起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%的額定轉(zhuǎn)矩；起動(dòng)電流為額定電流的30%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá) 其額定轉(zhuǎn)矩的250%。而其他調(diào)速系統(tǒng)的起動(dòng)特性與之相比，如直流電機(jī)為100%的電流， 鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為300%的電流，獲得100%的轉(zhuǎn)矩。起動(dòng)電流小而轉(zhuǎn)矩大的優(yōu)點(diǎn)還可以 延伸到低速運(yùn)行段，因此本系統(tǒng)十分合適那些需要重載起動(dòng)和較長(zhǎng)時(shí)間低速重載運(yùn)行的機(jī) 械。 5.適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行。本實(shí)用新型的電動(dòng)機(jī)具有的高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、 低起動(dòng)電流的特點(diǎn)，使之在起動(dòng)過(guò)程中電流沖擊小，電動(dòng)機(jī)和控制器發(fā)熱較連續(xù)額定運(yùn)行 時(shí)還要小?？煽貐?shù)多使其制動(dòng)運(yùn)行能與電動(dòng)運(yùn)行具有同樣優(yōu)良的轉(zhuǎn)矩輸出能力和工作特 性。二者綜合作用的結(jié)果必然使之適用于頻繁起停及正反向轉(zhuǎn)換運(yùn)行，次數(shù)可達(dá)1000次/ 小時(shí)。 6.效率高，損耗小。這是因?yàn)橐环矫骐妱?dòng)機(jī)繞組無(wú)銅損；另一方面電動(dòng)機(jī)可控參 數(shù)多，靈活方便，易于在寬轉(zhuǎn)速范圍和不同負(fù)載下實(shí)現(xiàn)高效優(yōu)化控制。本系統(tǒng)在不同轉(zhuǎn)速和 不同負(fù)載下的效率均比變頻器系統(tǒng)高，一般要高5 IO個(gè)百分點(diǎn)。
權(quán)利要求一種開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，其特征在于，包括機(jī)架(1)，機(jī)架(1)上下分別水平設(shè)置有轉(zhuǎn)軸(4)，上端的轉(zhuǎn)軸(4)上設(shè)置有一對(duì)上鏈輪(2)，下端的轉(zhuǎn)軸(4)上設(shè)置有一對(duì)下鏈輪(3)，相對(duì)的上鏈輪(2)與下鏈輪(3)之間通過(guò)套筒滾子鏈(5)連接，所述套筒滾子鏈(5)之間分別前后水平設(shè)置有橫擔(dān)(6)，所述前部的橫擔(dān)(6)下方豎直設(shè)置有光桿(8)，光桿(8)下設(shè)置有油桿(9)，所述后部的橫擔(dān)(6)下懸掛有配重(7)，所述轉(zhuǎn)軸(4)的一端連接有減速器(10)，所述減速器(10)的另一端通過(guò)軸(12)與開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(11)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)磁 阻電動(dòng)機(jī)(11)包括水平設(shè)置的圓柱形中空的外殼(14)，外殼(14)的兩端面設(shè)置前端蓋 (13)與后端蓋(18)，所述后端蓋(18)的外表面設(shè)置有外罩(21)，所述外殼(14)的軸心位 置設(shè)置有軸(12)，軸(12)的一端穿過(guò)前端蓋(13)與減速器(10)連接，軸(12)的另一端穿 出后端蓋(18)與外罩(21)不接觸，所述前端蓋(13)與后端蓋(18)之間的軸(12)上設(shè)置 有轉(zhuǎn)子(16)，所述外殼(14)的內(nèi)表面固定有定子(15)，所述轉(zhuǎn)子(16)與定子(15)之間不 接觸，所述定子(15)徑向相對(duì)的凸出部位之間纏繞有串聯(lián)的繞組(17)，繞組(17)的兩端分 別與電源的正負(fù)極相連接，所述后端蓋(18)外側(cè)的軸(12)上設(shè)置有轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器(19) 與風(fēng)扇(20)，所述轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器(19)的大小及形狀與轉(zhuǎn)子(16)相同。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，包括機(jī)架，機(jī)架上下分別水平設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，上端的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一對(duì)上鏈輪，下端的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有一對(duì)下鏈輪，相對(duì)的上鏈輪與下鏈輪之間通過(guò)套筒滾子鏈連接，套筒滾子鏈之間分別前后水平設(shè)置有橫擔(dān)，前部的橫擔(dān)下方豎直設(shè)置有光桿，光桿下設(shè)置有油桿，后部的橫擔(dān)下懸掛有配重，轉(zhuǎn)軸的一端連接有減速器，減速器的另一端通過(guò)軸與開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)連接。本實(shí)用新型開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立式抽油機(jī)，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)功率可調(diào)，使得立式抽油機(jī)上下沖程的時(shí)候電動(dòng)機(jī)都處于滿載狀態(tài)，提高了抽油機(jī)整體的效率。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201507288SQ20092031170
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月28日
發(fā)明者李信民, 李莉, 樊炳南, 馬凱 申請(qǐng)人:西安銀河電力電子通訊有限責(zé)任公司