專利名稱：一種直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種石油開采設(shè)備，特別是以直線電機為驅(qū)動力的游梁式抽油機。
二、現(xiàn)有技術(shù)游梁式抽油機是目前油田上廣泛使用的一種石油開采設(shè)備，其合理的結(jié)構(gòu)使它適合現(xiàn)場惡劣的環(huán)境，經(jīng)久耐用，具有很強的生命力。但其通常是采用旋轉(zhuǎn)電機通過減速裝置來驅(qū)動，且其工作時還需采用不同形式的平衡裝置，因此動力消耗大，系統(tǒng)效率低，平衡調(diào)節(jié)不方便，并存在一定的安全隱患。為此，人們進行了大量的研究和試驗，特別是在動力傳動和驅(qū)動方式等方面，試圖改進和完善游梁式抽油機的工作特性。中國專利96217638.9公開的“采用直線電機驅(qū)動的抽油機”，中國專利94108326公開的“控制井底機泵的直線電機的方法”和中國專利99256966.4公開的“直線電機驅(qū)動無游梁抽油機”等都從不同角度進行了有益的探索，但也不盡完善，或多或少還存在著不足。
中國專利02200403.3在上述基礎(chǔ)上又公開了一種“游梁式雙驢頭直線電機驅(qū)動抽油機”。該方案以后驢頭通過鋼絲繩連接升降驅(qū)動裝置，該裝置為圓筒型直線電機，直線電機動子套在其定子的外圍，動子與鋼絲繩相連，作上下往復(fù)運動，實現(xiàn)抽油作業(yè)。該方案存在如下不足1、直線電機與抽油機的連接為軟連接，直線電機只能在受拉力的情況下起驅(qū)動作用，使用效率低，且不能及時實現(xiàn)剎車或制動，增加了系統(tǒng)不安全因素；2、由于直線電機動子套在其定子的外圍，其維修和更換元件不便；3、直接用圓筒型直線電機驅(qū)動，加工、安裝困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種操作方便、安全可靠、性能優(yōu)良的直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機。
實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采取的技術(shù)方案是本發(fā)明主要由座于底座之上的支架、鉸接于支架頂端的游梁、固定于游梁兩端的驢頭、懸掛于驢頭上的吊繩和懸繩器以及控制系統(tǒng)等組成，驅(qū)動游梁式抽油機工作的直線電機主要由初級和次級組成，其初級采用平板體，次級采用驢頭。所述平板體內(nèi)側(cè)鑲有繞組，平板體下端固定于基座上，上中部固接于水平支撐的外伸端。水平支撐與作為次級的驢頭側(cè)板相對處裝有電磁剎車器。作為次級的驢頭表面鑲有永磁體。在所述的吊繩和懸繩器之間串接有傳感器。
平板體由三平板構(gòu)成槽形，也可為僅由作為槽底的一平板構(gòu)成。構(gòu)成平板體的槽底上部也可為與作為次級的驢頭弧面相對應(yīng)的弧面。平板體也可以由兩平行平板構(gòu)成。
所述電磁剎車器主要由固接于水平支撐上的磁鐵片、一端固定于磁鐵片側(cè)面的銷軸和套于銷軸上的剎車片組成，其銷軸軸向垂直于磁鐵片和剎車片，即磁鐵片與剎車片平行。
采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以取得如下效果由于本發(fā)明以特定的直線電機作為動力直接驅(qū)動游梁式抽油機，去掉了原來的減速裝置和平衡重，傳動部件少，整機重量輕，安裝方便，安全可靠，并可以通過改變直線電機工作參數(shù)直接進行無級調(diào)節(jié)沖程和沖次等工作參數(shù)，從而解決了“大馬拉小車”的狀況。
四

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A向結(jié)構(gòu)1放大視圖。
圖3為圖1的A向結(jié)構(gòu)2放大視圖。
圖4為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)2示意圖。
圖5為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)3示意圖。
圖6為圖4和圖5的A向放大視圖。
圖7為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)4示意圖。
圖8為圖7的A向放大視圖。
五、實施例下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
參見附圖，本發(fā)明主要由座于底座1之上的支架11、鉸接于支架11頂端的游梁6、固定于游梁6兩端的驢頭5和8、懸掛于驢頭5或8上的吊繩4和懸繩器2以及控制系統(tǒng)10等組成，驅(qū)動游梁式抽油機工作的直線電機主要由初級和次級組成，其初級采用平板體13，次級采用驢頭5或8。所述平板體13內(nèi)側(cè)鑲有繞組15，平板體13下端固定于基座12上，上中部固接于水平支撐9的外伸端。水平支撐9與作為次級的驢頭5或8側(cè)板相對處裝有電磁剎車器16。作為次級的驢頭5或8表面鑲有永磁體7。在所述的吊繩4和懸繩器2之間串接有傳感器3。
所述電磁剎車器16主要由固接于水平支撐9上的磁鐵片161、一端固定于磁鐵片161側(cè)面的銷軸162和套于銷軸162上的剎車片163組成，其銷軸162軸向垂直于磁鐵片161和剎車片163，即磁鐵片161與剎車片163平行。
參見圖2至圖8，平板體13由三平板構(gòu)成槽形(如圖1和圖2)，也可為僅由作為槽底14的一平板構(gòu)成(如圖4和圖6)。構(gòu)成平板體13的槽底14上部也可為與作為次級的驢頭5或8弧面相對應(yīng)的弧面(如圖5、圖7和圖8)。平板體13也可以由兩平行平板構(gòu)成(如圖1和圖3)。
固定直線電機初級的平板體13下端的基座12的安裝面可以高于固定支架11下端的底座1的安裝面。
串接于吊繩4和懸繩器2之間的傳感器3與控制系統(tǒng)10相接。
作為直線電機次級的驢頭5或8帶動游梁6繞支架11作上下圓弧往復(fù)運動，從而使吊繩4和懸繩器2作上下往復(fù)運動，實現(xiàn)抽油作業(yè)。
本發(fā)明的工作原理當(dāng)直線電機的初級即平板體13通電時，其內(nèi)的繞組15與作為直線電機次級的驢頭5或8上的永磁體7形成的磁場對該驢頭5或8產(chǎn)生力，并使其運動，從而驅(qū)動抽油機完成前半個沖程；當(dāng)抽油機到達工作死點時，懸點載荷處的傳感器3將采集來的受力信號發(fā)給控制系統(tǒng)10，控制系統(tǒng)10給出電流換向的信號，則初級與次級之間產(chǎn)生一反向磁場，這時作為次級的驢頭5或8所受的力與前者相反，從而完成抽油機的后半個沖程。
當(dāng)需要剎車時，磁鐵片161通電后形成一磁場，并將剎車片163推向作為次級的驢頭5或8側(cè)板，其間形成的摩擦力使該驢頭5或8停止運動，實現(xiàn)剎車。當(dāng)磁鐵片161斷電時，剎車片163靠磁鐵片161拉回，剎車片163與該驢頭5或8側(cè)板相離，實現(xiàn)正常工作。
權(quán)利要求
1.一種直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機，主要由座于底座(1)之上的支架(11)、鉸接于支架(11)頂端的游梁(6)、固定于游梁(6)兩端的驢頭(5和8)、懸掛于驢頭(5或8)上的吊繩(4)和懸繩器(2)以及控制系統(tǒng)(10)等組成，其特征在于A.驅(qū)動游梁式抽油機工作的直線電機主要由初級和次級組成，其初級采用平板體(13)，次級采用驢頭(5或8)；B.作為初級的平板體(13)內(nèi)側(cè)鑲有繞組(15)；C.作為次級的驢頭(5或8)表面鑲有永磁體(7)；D.平板體(13)下端固定于基座(12)上，上中部固接于水平支撐(9)的外伸端；E.在吊繩(4)和懸繩器(2)之間串接有傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機，其特征在于平板體(13)由三平板構(gòu)成槽形，也可為僅由作為槽底(14)的一平板構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機，其特征在于平板體(13)由兩平行平板構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機，其特征在于水平支撐(9)與作為次級的驢頭(5或8)側(cè)板相對處裝有電磁剎車器(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直線電機驅(qū)動的游梁式抽油機，其特征在于構(gòu)成平板體(13)的槽底(14)上部為與作為次級的驢頭(5或8)弧面相對應(yīng)的弧面。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石油開采設(shè)備，特別是以直線電機為驅(qū)動力的游梁式抽油機。主要由座于底座之上的支架、鉸接于支架頂端的游梁、固定于游梁兩端的驢頭、懸掛于驢頭上的吊繩和懸繩器以及控制系統(tǒng)等組成，驅(qū)動游梁式抽油機工作的直線電機的初級采用平板體，次級采用驢頭。平板體內(nèi)側(cè)鑲有繞組和電磁剎車器，作為次級的驢頭表面鑲有永磁體。在所述的吊繩和懸繩器之間串接有傳感器。采用本發(fā)明，去掉了原來的減速裝置和平衡重，傳動部件少，整機重量輕，安裝方便，安全可靠，并可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)沖程和沖次等工作參數(shù)。
文檔編號H02K33/18GK1480626SQ0315310
公開日2004年3月10日 申請日期2003年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月7日
發(fā)明者朱永敏, 吳世輝, 南光舉, 李選玉, 李軍營 申請人:中國石化集團河南石油勘探局機械制造廠, 中國石化集團河南石油勘探局機械制造