本實用新型涉及抽油機技術領域,尤其是涉及一種動力傳遞系統(tǒng)及抽油機。
背景技術:
在全國的各個油田中,抽油機是油田生產的主力軍,在油田生產中起著不可替代的作用。作為廣泛應用的傳統(tǒng)抽油設備,游梁式抽油機較其他類型的采油機械相比,具有結構簡單、維護方便等優(yōu)點。在抽油機的整個系統(tǒng)中,動力傳遞系統(tǒng)起著至關重要的傳動作用。游梁抽油機的動力傳遞系統(tǒng)主要包括電動機、皮帶、皮帶輪和減速箱,皮帶和皮帶輪主要就是將電動機的高速旋轉傳遞給減速箱,進而帶動曲柄連桿機構作低速旋轉。
電動機是抽油機運轉的動力來源,它將電能轉變?yōu)闄C械能。由于普通電動機體積和占用空間比較大,故不得不使用皮帶輪對電機的動力進行傳輸。通常是將電動機設置在位于減速箱后方的底座上。電動機把旋轉的動力傳給皮帶,再由皮帶傳給皮帶輪,由皮帶輪帶動減速箱輸入軸。皮帶輪經過長時間的運轉磨損以及受風吹雨淋等惡劣天氣的影響,會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,導致電動機產生動力損耗甚至無法傳遞動力。皮帶的表面還會老化,韌性和強度均變差,從而容易損壞或斷裂。一旦抽油機的皮帶損壞或斷裂,便會造成抽油機系統(tǒng)運轉的動力消失,使得抽油機主體系統(tǒng)停止運行,從而影響油井的正常生產。而且,抽油機皮帶頻繁損壞或斷裂會造成采油成本的增加以及員工工作量的增加。另外,皮帶傳動效率低,會造成傳動機械損耗。
鑒于此,有必要進行研究以解決現(xiàn)有技術中存在的上述缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種動力傳遞系統(tǒng)及抽油機,以解決現(xiàn)有技術中存在的電動機占用空間大、皮帶傳動效率低和容易損壞進而影響抽油機的正常運轉等技術問題。
本實用新型提供的一種動力傳遞系統(tǒng),包括電動機和減速箱,所述電動機安裝在所述減速箱一側并與減速箱相連;
所述電動機為圓盤狀,所述電動機的軸向長度為120-200mm,直徑為800-1200mm。
進一步的,所述電動機采用徑向分相,所述電動機各相繞組按圓周依次排列。
進一步的,所述電動機轉子的軸向長度為80-160mm,直徑為600-1000mm。
進一步的,所述電動機的轉軸與所述減速箱的輸入軸直接相連。
進一步的,所述電動機的轉軸與所述減速箱的輸入軸之間通過聯(lián)軸器相連。
進一步的,所述電動機的底座與殼體采用一體澆鑄而成或分體連接。
本實用新型還提供了一種抽油機,所述抽油機包括上述所述的動力傳遞系統(tǒng),還包括驢頭、游梁、連桿、曲柄、支架和電路控制裝置;
所述動力傳遞系統(tǒng)包括電動機和減速箱,所述電動機的軸向長度為120-200mm,所述電動機與所述減速箱相連,所述電動機通過側支架固定在所述減速箱上。
進一步的,所述電動機直接驅動減速箱運轉,所述減速箱帶動所述曲柄做圓周運動,所述曲柄帶動連桿使得游梁在支架上擺動,所述游梁通過驢頭帶動懸繩器做垂直運動。
進一步的,所述動力傳遞系統(tǒng)中的所述電動機采用徑向分相,所述電動機各相繞組按圓周依次排列。
進一步的,所述電動機的啟停運行通過變頻控制器進行控制。
本實用新型提供的一種動力傳遞系統(tǒng),采用定制的軸向長度不大于200mm的電動機與減速箱直接相連,降低了動力損耗,避免了皮帶和皮帶輪的使用,免除了工人安裝更換皮帶的工序,提高了工作效率,節(jié)省了材料,解決了皮帶傳動效率低,運轉容易受雨雪等天氣影響和容易損壞等技術問題。
本實用新型提供的一種抽油機,采用上述動力傳遞系統(tǒng),通過將電動機設置在減速箱輸入軸附近,使得動力傳遞系統(tǒng)占地面積少,地面部分更簡潔,便于維修維護等作業(yè)實施,改善了傳統(tǒng)技術中電動機與皮帶輪占用空間大,運轉容易受雨雪等天氣影響的缺陷,有利于抽油機的空間布局;同時,避免了使用皮帶驅動引起的動力損耗和故障,提高了抽油機的工作效率,降低了原油生產成本;另外,采用變頻控制器對電動機變頻調速,采用單板機與電路控制裝置和檢測儀相連接,實現(xiàn)對抽油機的自動保護及控制,并使用網絡技術遠程監(jiān)控抽油機各組件的運行情況,整個過程自動化、智能化程度高,節(jié)省了人力成本。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為實施例1電動機的主視圖;
圖2為實施例1電動機的側視圖;
圖3為現(xiàn)有技術中的抽油機的結構示意圖;
圖4為實施例2抽油機的結構示意圖;
圖5為實施例2抽油機的另一結構示意圖。
圖標:10-電動機;11-底座;12-殼體;13-轉子;14-繞組;15-轉軸;16-吊耳;17-接線盒;20-減速箱;21-側支架;22-皮帶;23-皮帶輪;30-曲柄;40-連桿;50-游梁;60-支架;70-驢頭;80-懸繩器;90-電路控制裝置;100-抽油機底座。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
實施例1
如圖1和圖2所示,本實施例1提供的一種動力傳遞系統(tǒng),包括電動機10和減速箱20,電動機10安裝在減速箱20一側,電動機10與減速箱20相連,電動機10為圓盤狀,電動機10的軸向長度為120-200mm,直徑為800-1200mm。
本電動機10的軸向尺寸小,結構緊湊,占用空間小,可通過側支架21直接設置在減速箱20的箱體上,或者通過其他支撐件設置在該動力傳遞系統(tǒng)所需安裝的設備上。電動機10的功率與其尺寸有很大關系。本實施例中,電動機10尺寸(軸向長度×直徑)為120×1000mm,電動機10的功率為30kW。
具體的,在電動機10的殼體12內固定有定子(在圖中未標識出來)。由于電動機10采用徑向分相,所以電動機10的各相繞組14按圓周依次排列在定子上。轉軸15穿設于定子,轉軸15上固定有轉子13,轉子13的軸向長度和直徑均小于電動機10的軸向長度和直徑,在本實施例中,轉子13的軸向長度為80-160mm,直徑為600-1000mm。由于轉子13的軸向長度比較短,故相應的轉軸15的軸向尺寸也比較小。
轉軸15的一端伸出電動機10殼體12與減速箱20相連。具體的,電動機10與減速箱20的連接方式有直接連接和間接連接兩種方式。電動機10的轉軸15與減速箱20的輸入軸直接相連,也可通過聯(lián)軸器與減速箱20相連。
作為直接相連的一種方式,優(yōu)選地,電動機10的空心轉軸15直接套設在減速箱20的輸入軸上。
此處應該說明的是,電動機10的殼體12成圓盤狀,電動機10的底座11和殼體12固定連接或者分體連接。優(yōu)選地,電動機10的底座和殼體12為一體澆鑄而成。
在殼體12上還設置有吊耳16,在提升運輸作業(yè)中方便對電動機10進行吊運安裝。在殼體12的一側還設置有接線盒17,主要用于放置電動機10與外部線路進行連接時的輸電線路。
電動機10的底座11通過螺釘緊固在減速箱20箱體的側支架21上,安裝拆卸簡單方便。
在功率滿足的條件下,本實施例可以作為大型設備中的動力來源安裝在空間狹小的地方。
實施例2
現(xiàn)有的抽油機具體的結構示意圖如圖3所示。抽油機的動力傳遞系統(tǒng)通常由三部分構成,電動機10、皮帶22和皮帶輪、減速箱20。由于體積和占用空間比較大,通常是將其設置在位于減速箱20后方的抽油機的底座100上。故電動機10和減速箱20之間的動力傳遞需要皮帶22和皮帶輪來進行,即電動機10把旋轉的動力傳給皮帶22,再由皮帶22傳給皮帶輪,由皮帶輪帶動減速箱20輸入軸,再由減速箱20將動力傳遞給曲柄等其他部件。所以說,在動力傳遞過程中,皮帶22和皮帶輪運轉的好壞直接影響著抽油機的正常運行。
一旦抽油機的皮帶22損壞或斷裂,便會造成抽油機系統(tǒng)運轉的動力消失,使得抽油機主體系統(tǒng)停止運行,從而影響油井的正常生產。而且,抽油機皮帶22頻繁損壞或斷裂會影響油井產液量,造成采油成本的增加以及員工工作量的增加。經過長時間的運轉磨損以及風吹雨淋的作用,皮帶22的表面會老化,韌性和強度均變差,皮帶22容易損壞或斷裂。另外,皮帶22傳動效率低,會造成傳動機械損耗。
為解決上述問題,本實施例還提供了一種抽油機,如圖4和圖5所示,抽油機包含上述動力傳遞系統(tǒng),還包括曲柄30、連桿40、游梁50、支架60、驢頭70、懸繩器80和電路控制裝置90;
具體的,動力傳遞系統(tǒng)包括電動機10和減速箱20,支架60位于驢頭70和曲柄30、連桿40之間,曲柄30、連桿40和動力傳遞系統(tǒng)位于支架60的后方。電路控制裝置90位于動力傳遞系統(tǒng)的后側,在曲柄30的一端還設置有配重塊(在圖中未標識出來)。
此處需要詳細說明的是,動力傳遞系統(tǒng)包括電動機10和減速箱20,電動機10安裝在減速箱20一側,并與減速箱20相連,具體如圖4所示。電動機10為圓盤狀,電動機10的軸向長度為120-200mm,直徑為800-1200mm。
本電動機10的軸向尺寸短、結構緊湊、占用空間小,可通過側支架21直接設置在減速箱20的箱體上,或者通過其他支撐件固定在抽油機上。電動機10的功率與其尺寸有很大關系。本實施例中,電動機10的尺寸(軸向長度×直徑)為120×1000mm,電動機10的功率為30kW。
具體的,如圖1和圖2所示,在電動機10的殼體12內固定有定子。由于電動機10采用徑向分相,所以電動機10各相繞組14按圓周依次排列在定子上。轉軸15穿設于定子,轉軸15上固定有轉子13,轉子13的軸向長度和直徑均小于電動機10的軸向長度和直徑,在本實施例中,轉子13的軸向長度為80-160mm,直徑為600-1000mm。由于轉子13的軸向長度比較短,故相應的轉軸15的軸向尺寸也比較短。
轉軸15的一端伸出電動機10的殼體12與減速箱20相連。具體的,電動機10的轉軸15與減速箱20的輸入軸直接相連,也可通過聯(lián)軸器與減速箱20相連。在本實施例中,轉軸15的一端伸出電動機10的殼體12與減速箱20的輸入軸直接相連。
為了進一步減小電動機10的工作空間,將電動機10的殼體12成圓盤狀。電動機10的底座11和殼體12固定連接或者分體連接。
而本實施例中,采用特制的軸向長度比較短的電動機10直接驅動減速箱20運轉,減速箱20帶動曲柄30做圓周運動,曲柄30帶動連桿40使得游梁50在支架60上擺動,游梁50通過驢頭70帶動懸繩器80做垂直運動。在電動機10與減速箱20之間減少了皮帶22和皮帶輪這一組件的使用,解決了皮帶22傳動效率低,運轉易受雨雪等天氣影響和容易損壞,進而影響抽油機,正常運轉等技術問題。
另外,通過將電動機10設置在減速箱20輸入軸附近,使得動力傳遞系統(tǒng)占地面積少,地面部分更簡潔,便于維修維護等作業(yè)實施,改善了傳統(tǒng)技術中電動機10占用空間大的缺陷,有利于空間布局。
進一步的,電動機10的啟停運行通過變頻控制器進行控制。變頻控制器是應用變頻技術與微電子技術,通過改變電動機10工作電源頻率方式來控制交流電動機10的電力控制設備。變頻控制器主要由整流(交流變直流)、濾波、逆變(直流變交流)、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。通過改變電源的頻率來達到改變電源電壓的目的,根據(jù)電動機10的實際需要來提供其所需要的電源電壓,進而達到節(jié)能、調速的目的。
采用變頻控制器對抽油機變頻調速的好處主要有:(1)大大提高功率因數(shù),減小供電電流,從而減小了電網及變壓器的負荷;(2)實現(xiàn)真正“軟啟動”,避免過大機械沖擊,延長設備使用壽命;(3)動態(tài)調整抽取速度,一方面節(jié)能,同時增加原油產量。
本實施例中單板機與電路控制裝置90和檢測儀相連接,實現(xiàn)對抽油機的自動控制,并使用網絡技術對抽油機各組件的運行情況進行遠程監(jiān)控。
工作方式:在抽油機運轉過程中,采用電動機10直接驅動減速箱20運轉,減速箱20帶動曲柄30做圓周運動,曲柄30帶動連桿40使得游梁50在支架60上擺動,游梁50通過驢頭70帶動懸繩器80做垂直運動,進而通過抽油桿對原油進行采出。
當需要對電動機10進行啟停時,采用變頻控制器對電動機10的啟停進行控制。
從上述內容可以看出,本實用新型具有以下幾個優(yōu)點:
1、本實用新型提供的一種動力傳遞系統(tǒng),采用定制的軸向長度不大于200mm的電動機與減速箱直接或間接相連,使得動力傳遞系統(tǒng)占地面積少,地面部分更簡潔,便于維修維護等作業(yè)實施,避免了使用皮帶驅動引起的動力損耗和故障,解決了皮帶傳動效率低,運轉易受雨雪等天氣影響和容易損壞等技術問題。
2、本實用新型提供的一種抽油機,所述抽油機通過采用上述動力傳遞系統(tǒng),將軸向長度不大于200mm的電動機設置在減速箱輸入軸附近,使得動力直接驅動減速箱,避免了采用皮帶傳動造成的動力損耗和故障問題的發(fā)生,改善了傳統(tǒng)抽油機中電動機和皮帶輪占用空間大、工作易受天氣影響的缺陷,提高了抽油機的工作效率,降低了原油生產成本,且有利于抽油機的空間布局。
3、本實用新型提供的一種抽油機,采用變頻控制器對電動機變頻調速,采用單板機與電路控制裝置和檢測儀相連接,實現(xiàn)對抽油機的自動控制,并使用網絡技術遠程監(jiān)控抽油機各組件的運行情況,整個過程自動化、智能化程度高,節(jié)省了人力成本。
最后應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的范圍。