專利名稱：油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于油田抽油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)
>J-U ρ α裝直。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有能源短缺，而油田開發(fā)中后期，井下油層供液不足導(dǎo)致泵效降低，成本高，效益差，其根本原因在于井下油層供液不足而導(dǎo)致泵效降低，甚至有“空抽”現(xiàn)象。為了解決油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)中油液“供不應(yīng)抽”的矛盾，可以降低抽油機(jī)沖次或調(diào)整沖程，但實(shí)際上沖程的改變受到機(jī)型制約，可調(diào)范圍較小，因此現(xiàn)有方法主要是通過降低抽油機(jī)沖次滿足各油井沖次匹配要求。目前國內(nèi)降低抽油機(jī)沖次通常采用的方法效果都不理想，比如，通過改小傳動(dòng)裝置中小皮帶輪直徑的減速方法，其最低沖次只能達(dá)到4次/分鐘，仍不能很好地滿足許多油井的要求。采用電磁無級(jí)調(diào)速電機(jī)的方法時(shí)，其低速運(yùn)行不平穩(wěn)，動(dòng)力差，并且電機(jī)耗電較多，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高，而采用變頻調(diào)速技術(shù)時(shí)，不能隨意調(diào)節(jié)抽油機(jī)沖次次數(shù)，管理難度大，不適用野外無人值守油井環(huán)境。此外，單獨(dú)采用永磁同步電機(jī)技術(shù)或由電控柜調(diào)速又或單獨(dú)采用多極數(shù)電機(jī)方式對(duì)抽油機(jī)調(diào)速時(shí)，雖有一定的節(jié)能效果，但都不能很好地滿足抽油機(jī)降低沖次的要求。總體來看，上述現(xiàn)有的油田抽油機(jī)中，其降低沖次的調(diào)速節(jié)能裝置普遍具有減速效果不理想的缺陷，還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)抽油機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的功率與油井出液量不能很好的匹配，導(dǎo)致電量分配不合理和大量的電能浪費(fèi)現(xiàn)象，此外，因抽油機(jī)沖次不合理導(dǎo)致的抽油機(jī)桿、管、泵等配件的使用壽命大幅降低，不但增加了整個(gè)抽油機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)成本，同時(shí)造成了連續(xù)作業(yè)時(shí)的安全和故障隱患。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有油田抽油機(jī)中降低沖次的調(diào)速節(jié)能裝置減速效果不理想、調(diào)速系統(tǒng)功率難以與油井出液量很好地匹配導(dǎo)致節(jié)能效果差，以及因沖次不合理造成的抽油機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)成本高甚至影響連續(xù)作業(yè)的安全和穩(wěn)定性的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置包括減速器、皮帶輪、防脫擋板、連接軸和電動(dòng)機(jī)；所述皮帶輪的旋轉(zhuǎn)軸通過連接軸與減速器的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，防脫擋板固連在皮帶輪的端面外側(cè)；所述減速器的另一端與電動(dòng)機(jī)軸連，減速器是兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或擺線針輪減速器。所述兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器是同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或分流同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器。所述皮帶輪直徑為200mm至300mm。[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:該油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，其減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及皮帶輪的直徑都可根據(jù)油井的出液量進(jìn)行匹配和調(diào)整，不僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的沖次控制，還同時(shí)保證了最佳的功率匹配，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)了較為理想的調(diào)速和節(jié)能效果，提高了泵效并降低了運(yùn)行和維護(hù)成本，延長易損件使用壽命和油井免修期，排除了安全和故障隱患。此外該沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置還減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，部分油井還能實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，便于安裝調(diào)試或維修，便于推廣普及。

圖1是本實(shí)用新型油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置的主視圖；圖2是本實(shí)用新型中的皮帶輪的軸向剖面圖；圖3是本實(shí)用新型中的皮帶輪的正視圖；圖4是本實(shí)用新型中的防脫擋板的側(cè)視圖；圖5是本實(shí)用新型中的防脫擋板的正視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1至圖5所示，本實(shí)用新型的油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置包括減速器1、皮帶輪2、防脫擋板3、連接軸5和電動(dòng)機(jī)6。皮帶輪2的旋轉(zhuǎn)軸通過連接軸5與減速器I轉(zhuǎn)動(dòng)連接，連接軸5通過鍵與皮帶輪2的旋轉(zhuǎn)軸配合。防脫擋板3通過擋板螺絲4固連在皮帶輪端面外側(cè)，起到防止皮帶脫落的作用。減速器I的另一端與電動(dòng)機(jī)6軸連，減速器I是兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或擺線針輪減速器。兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器是同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或分流同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器。皮帶輪2直 徑為200mm至300mm，皮帶輪外型為窄V型皮帶輪，增大了皮帶包角，避免了皮帶張緊程度不一引起的打滑和燒皮帶現(xiàn)象，提高了傳動(dòng)效率。減速器I的減速比變化范圍是4 39,這樣可以有效提聞電機(jī)的輸出扭矩,提聞瞬間抽油機(jī)反作用力，使抽油機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，同時(shí)還能降低匹配電機(jī)的額定功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的節(jié)約。具體應(yīng)用本實(shí)用新型的油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置時(shí)，將根據(jù)原有抽油機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)，在電動(dòng)機(jī)與皮帶輪之間增加減速器，并根據(jù)具體油井的出液量情況計(jì)算出與之匹配的電動(dòng)機(jī)功率和相應(yīng)抽油機(jī)沖次數(shù)值，然后以新的電動(dòng)機(jī)功率和抽油機(jī)沖次數(shù)值為依據(jù)，選擇減速器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及所需皮帶輪的直徑，使它們與此時(shí)抽油機(jī)工作條件相匹配，比如:在油井出液量充沛情況下，常規(guī)型游梁式CYJY10-3-53HB型抽油機(jī)上自帶的減速箱大皮帶輪直徑為990mm，減速箱傳動(dòng)比為31.73，該抽油機(jī)額定懸點(diǎn)載荷為100KN，光桿最大沖程為3m，當(dāng)該型號(hào)的抽油機(jī)工作制度為3mX6r/min時(shí)，理論排量為63m3/d，其要求與之匹配的減速器額定扭矩為53KN.M，所配置的電動(dòng)機(jī)額定功率為37KW，額定轉(zhuǎn)速為980r/min。此時(shí)，抽油機(jī)的實(shí)際沖程為2.98m，電動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇直徑為223mm的皮帶輪，實(shí)際沖次為
6.98r/min,日均耗電量約為600度。應(yīng)用實(shí)例1:當(dāng)上述油井的實(shí)際產(chǎn)液量只有20m3/d時(shí)，上述的抽油機(jī)沖次可能會(huì)出現(xiàn)“空抽”情況，因此需將沖次降低至新的水平，并重新調(diào)整減速器和電動(dòng)機(jī)，使其滿足新的沖次要求。通過油井實(shí)際參數(shù)計(jì)算，此時(shí)可以選配額定功率為18.5KW電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1450r/min，同時(shí)保持實(shí)際沖程仍為2.98m，減速箱的傳動(dòng)比仍為31.73，并使抽油機(jī)自帶減速箱使用直徑為990mm的大皮帶輪。在此前提下，采用本實(shí)用新型油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，減速器I采用分流同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)方式，減速比5.2，減速器輸出扭矩80KN.Μ，減速器輸出轉(zhuǎn)速281r/min、減速器輸出軸許用徑向載荷2.78KN.M，減速器皮帶輪直徑調(diào)整為262mm，此時(shí)，抽油機(jī)的沖次可降低為2r/min，并確保不再出現(xiàn)“空抽”現(xiàn)象，同時(shí)，抽油機(jī)在此狀態(tài)下連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量約為60%。應(yīng)用實(shí)例2:當(dāng)上述油井的實(shí)際產(chǎn)液量只有IOmVd時(shí)，通過油井實(shí)際參數(shù)計(jì)算，此時(shí)可以選配額定功率為IlKW電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1450r/min，同時(shí)保持實(shí)際沖程仍為2.98m，減速箱的傳動(dòng)比仍31.73，并使抽油機(jī)自帶減速箱使用直徑為990mm的大皮帶輪。在此前提下，采用本實(shí)用新型油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，減速器I采用同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪的傳動(dòng)方式，減速比5.3，減速器輸出扭矩80KN.M，減速器輸出轉(zhuǎn)速277r/min，減速器輸出軸許用徑向載荷4.78KN.M，減速器皮帶輪直徑調(diào)整為225mm，此時(shí)，抽油機(jī)的沖次可降低為1.5r/min，并確保不再出現(xiàn)“空抽”現(xiàn)象，同時(shí)，抽油機(jī)在此狀態(tài)下連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量約為70%。又如: 在油井出液量充沛情況下，常規(guī)型游梁式TCYJY14-5.5-53HB型抽油機(jī)上自帶的減速箱大皮帶輪直徑為1150mm，減速箱傳動(dòng)比為31.73，該抽油機(jī)額定懸點(diǎn)載荷為140KN，光桿最大沖程為5.5m,當(dāng)該型號(hào)的抽油機(jī)工作制度為5.5mX6r/min時(shí),理論排量為60m3/d，其要求與之匹配的減速器額定扭矩為53KN.Μ，所配置的電動(dòng)機(jī)額定功率為55KW，額定轉(zhuǎn)速為980r/min。此時(shí)，抽油機(jī)的實(shí)際沖程為5.5m,電動(dòng)機(jī)應(yīng)選擇直徑為230mm的皮帶輪，實(shí)際沖次為6.98r/min,日均耗電量約為850度。應(yīng)用實(shí)例3:當(dāng)上述油井的實(shí)際產(chǎn)液量只有20m3/d時(shí)，通過油井實(shí)際參數(shù)計(jì)算，此時(shí)可以選配額定功率為30KW電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1450r/min，同時(shí)保持實(shí)際沖程仍為5.5m，減速箱的傳動(dòng)比仍31.73，并使抽油機(jī)自帶減速箱使用直徑為1150mm的大皮帶輪。在此前提下，采用本實(shí)用新型油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，減速器I采用擺線針輪結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)方式，減速比6.21，減速器輸出扭矩80KN -M,減速器輸出轉(zhuǎn)速260r/min，減速器輸出軸許用徑向載荷4.78KN.Μ，減速器皮帶輪直徑調(diào)整為260_，此時(shí)，抽油機(jī)的沖次可降低為2r/min，并確保不再出現(xiàn)“空抽”現(xiàn)象，同時(shí)，抽油機(jī)在此狀態(tài)下連續(xù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，可節(jié)約電量約為60%。本實(shí)用新型在根據(jù)原有抽油機(jī)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行參數(shù)，在電動(dòng)機(jī)與皮帶輪之間增加減速器，實(shí)現(xiàn)對(duì)所需電動(dòng)機(jī)額定功率要求的降低，并實(shí)現(xiàn)降低了電機(jī)的額定功率和降低了變壓器容量，使抽油機(jī)啟動(dòng)平穩(wěn)和運(yùn)轉(zhuǎn)均衡平穩(wěn)，無沖擊負(fù)載，減少抽油機(jī)的機(jī)械故障，以及優(yōu)化了油井的運(yùn)行參數(shù)的“兩降、兩穩(wěn)、一優(yōu)化”的效果，可節(jié)約總計(jì)達(dá)40%-80%的費(fèi)用并提高了泵效，減少了桿管等相關(guān)配件的磨損，延長了油井免修期，具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，操作方便，成本低廉和便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，其特征在于:該裝置包括減速器(I)、皮帶輪(2)、防脫擋板(3)、連接軸(5)和電動(dòng)機(jī)(6);所述皮帶輪(2)的旋轉(zhuǎn)軸通過連接軸(5)與減速器(O的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，防脫擋板(3)固連在皮帶輪(2)的端面外側(cè)；所述減速器(I)的另一端與電動(dòng)機(jī)(6)軸連，減速器(I)是兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或擺線針輪減速器。
2.如權(quán)利要求1所述的油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置，其特征在于:所述兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器是同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或分流同軸式兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器。
3.如權(quán)利要求1所述的油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖 動(dòng)裝置，其特征在于:所述皮帶輪(2)的直徑為200mm至300mm。
專利摘要油田抽油機(jī)低沖次節(jié)能拖動(dòng)裝置屬于油田抽油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，該裝置包括減速器、皮帶輪、防脫擋板、連接軸和電動(dòng)機(jī)。皮帶輪通過連接軸與減速器的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，防脫擋板固連在皮帶輪的端面外側(cè)；減速器的另一端與電動(dòng)機(jī)軸連，減速器是兩級(jí)圓柱斜齒輪減速器或擺線針輪減速器。該拖動(dòng)裝置的減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及皮帶輪直徑都可根據(jù)油井的出液量進(jìn)行匹配和調(diào)整，不僅能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的沖次控制，還同時(shí)保證了最佳的功率匹配，以實(shí)現(xiàn)了較為理想的調(diào)速和節(jié)能效果，提高了泵效并降低了運(yùn)行和維護(hù)成本，延長易損件使用壽命和油井免修期，排除了安全和故障隱患，還減輕了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，部分油井還能實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，便于安裝調(diào)試或維修和推廣普及。
文檔編號(hào)E21B43/00GK203114253SQ20132010212
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者楊帥, 王剛 申請(qǐng)人:楊帥, 王剛