專利名稱：開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)械采油設(shè)備領(lǐng)域，更具體地說，關(guān)于一種應(yīng)用于潛油螺桿泵采
油工藝中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
目前常見的螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置為直角驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、方卡、靜密封、機(jī) 械密封結(jié)構(gòu)、齒輪減速器、帶傳動(dòng)、出油三通、支架等部件組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出軸將電 能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并通過帶傳動(dòng)和齒輪減速器經(jīng)方卡帶動(dòng)抽油桿柱，從而帶動(dòng)螺桿泵的轉(zhuǎn) 子，實(shí)現(xiàn)原油的舉升。舉升的油液通過出油三通的出油口進(jìn)入輸油管線，而密封機(jī)構(gòu)起到保 證和控制油液的密封和輸出。 這種驅(qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)在高轉(zhuǎn)速下會(huì)發(fā)生震動(dòng)、并且存在帶傳動(dòng)線速度高而且容易 導(dǎo)致發(fā)熱量大和磨損加劇的缺點(diǎn)。另，這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成現(xiàn)場(chǎng)安裝作業(yè)工序繁瑣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，利用該開關(guān) 磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，可以充分利用磁阻電機(jī)自身可控參數(shù)多、調(diào)速性能好的優(yōu)點(diǎn)，從 而使驅(qū)動(dòng)裝置具有扭矩恒定、調(diào)速范圍大、啟動(dòng)電流與工作電流一致，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝 方便等優(yōu)點(diǎn)。 本實(shí)用新型中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)連接井下的螺桿泵，所 述驅(qū)動(dòng)裝置包括有控制部分、開關(guān)磁阻電機(jī)、光桿、軸承箱，所述開關(guān)磁阻電機(jī)的動(dòng)力輸出 軸與所述軸承箱的主軸連接固定，所述軸承箱的主軸經(jīng)方卡與所述光桿連接固定，所述光 桿穿過機(jī)械密封、支座、出油三通后進(jìn)一步穿過設(shè)在井下具防反轉(zhuǎn)功能的至少一個(gè)偏心軸 凸輪防反轉(zhuǎn)器，再與所述螺桿泵連接固定。 所述開關(guān)磁阻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸為空心軸，所述空心軸通過在內(nèi)表面設(shè)置的花鍵 結(jié)構(gòu)與所述軸承箱的主軸連接固定。 所述開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)置在所述軸承箱的上方，所述軸承箱的主軸從下方插入所述 開關(guān)磁阻電機(jī)的空心軸，所述軸承箱的主軸經(jīng)所述花鍵結(jié)構(gòu)與所述空心軸連接，同時(shí)所述 主軸經(jīng)位于所述開關(guān)磁阻電機(jī)上方的所述方卡與所述光桿連接固定。 所述軸承箱的下方依次設(shè)置有所述支座和出油三通，所述出油三通與設(shè)在井口的 法蘭焊接固定。 所述支座的中部設(shè)置有所述機(jī)械密封，所述光桿穿過所述機(jī)械密封。 所述機(jī)械密封為整體密封，且屬于能有效避免極端情況下油液對(duì)所述開關(guān)磁阻電
機(jī)造成污染的下端密封。 所述偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器包括有雙片凸輪狀葉片上下組合套裝在偏心軸上，所述 偏心軸的上、下端分別與所述光桿連接。 所述雙片凸輪狀葉片經(jīng)螺栓與所述偏心軸連接固定。[0013] 本實(shí)用新型采用開關(guān)磁阻電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源，充分利用磁阻電機(jī)自身可控參 數(shù)多，調(diào)速性能好的特點(diǎn)，而使驅(qū)動(dòng)裝置具有扭矩恒定、調(diào)速范圍大、啟動(dòng)電流與工作電流 一致，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型中開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置與螺桿泵結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型中開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，該圖中示出了空心軸的結(jié)構(gòu)； 圖3為本實(shí)用新型中開關(guān)磁阻電機(jī)的空心軸與軸承箱的主軸花鍵連接處的剖視 示意圖； 圖4為本實(shí)用新型中偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器在同轉(zhuǎn)向時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖4中所示偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器沿A-A線的剖視示意圖； 圖6為本實(shí)用新型中偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器在返轉(zhuǎn)向時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為圖6中所示偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器沿B-B線的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型中的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 如圖1所示，本實(shí)用新型中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置用于直接驅(qū)動(dòng)螺桿泵
9。本實(shí)用新型中的驅(qū)動(dòng)裝置包括有位于井上從上往下依次連接設(shè)置的方卡10、開關(guān)磁阻電
機(jī)1、含主軸20的軸承箱2、機(jī)械密封3、支座4、出油三通5、位于井下的偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)
器8，及依次穿過開關(guān)磁阻電機(jī)1、軸承箱2、機(jī)械密封3、支座4、出油三通5及偏心軸凸輪防
反轉(zhuǎn)器8的光桿7。 本實(shí)用新型中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置可以分為井下安裝和地面安裝兩 部分，其中方卡10、開關(guān)磁阻電機(jī)1、含主軸20的軸承箱2、機(jī)械密封3、支座4及出油三通 5通過法蘭6安裝在地面上，而偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8安裝在井下，光桿7的上端通過方卡 10與軸承箱2的主軸連接，下端依次穿過開關(guān)磁阻電機(jī)1、軸承箱2、機(jī)械密封3、支座4、出 油三通5、法蘭6及井下的偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8后與螺桿泵9連接固定，并驅(qū)動(dòng)螺桿泵9。 出油三通5與設(shè)在井口間的法蘭6連接固定，并位于法蘭6的上方，支座4焊接在 出油三通5的上端。 支座4中心部位設(shè)有凸臺(tái)40，該凸臺(tái)40與支座4為一體結(jié)構(gòu)。 機(jī)械密封3安裝在支座4的凸臺(tái)40上，支座4的頂端41與軸承箱2的底部由螺 栓連接固定，本實(shí)用新型中的螺栓連接、焊接等可以由其他連接方式固定，并不限予此。 開關(guān)磁阻電機(jī)1的動(dòng)力輸出軸為空心軸11，該空心軸11套入軸承箱2的主軸20， 如圖2所示，并設(shè)在軸承箱2上，空心軸11的內(nèi)腔設(shè)有花鍵結(jié)構(gòu)12，穿過其中的軸承箱2的 主軸20的外表面也設(shè)置有配合的花鍵結(jié)構(gòu)12，如圖3所示。開關(guān)磁阻電機(jī)1的外殼底端 與軸承箱2的頂端由螺栓連接固定(圖中未示出)，也可以由其他連接方式替代。軸承箱2 的主軸20穿過開關(guān)磁阻電機(jī)1的空心軸11后通過方卡10與穿設(shè)在開關(guān)磁阻電機(jī)1上端 的光桿7連接固定。在開關(guān)磁阻電機(jī)1與軸承箱2之間通過花鍵結(jié)構(gòu)12的配合，使開關(guān)磁 阻電機(jī)1的動(dòng)力傳遞給軸承箱2的主軸20，繼而通過方卡10傳遞并帶動(dòng)光桿7轉(zhuǎn)動(dòng)。 光桿7穿過支架4中部的凸臺(tái)40及機(jī)械密封3，并經(jīng)出油三通5、法蘭6進(jìn)入井下，進(jìn)一步穿過偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8后與螺桿泵9連接固定，其中機(jī)械密封3與凸臺(tái)40、 光桿7可以集成為一體，從而可以整體安裝，無需調(diào)整，并且為下密封，可有效封油，避免傳 統(tǒng)的上密封方式在萬一損壞情況下造成封油失效而污染電機(jī)的情況，密封效果更好。 如圖4和圖6所示，偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8包括有兩個(gè)雙片凸輪狀葉片S0、81，該 兩個(gè)雙片凸輪狀葉片80、81上下組合地套裝在偏心軸82上，雙片凸輪狀葉片80、81分別用 螺栓83銷緊在偏心軸82上，偏心軸82的上、下端與光桿7連接固定。本實(shí)用新型中的偏 心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8在光桿7位于螺桿泵9與井口間可以設(shè)置一個(gè)，也可以設(shè)置二個(gè)或二 個(gè)以上，根據(jù)需求而設(shè)定，但每個(gè)偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器8之間隔開一定的距離。 本實(shí)用新型中開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置的工作原理如下 開關(guān)磁阻電機(jī)1的動(dòng)力經(jīng)空心軸11傳遞給軸承箱2的主軸20，并經(jīng)方卡進(jìn)一步 傳遞給光桿7，由光桿7直接驅(qū)動(dòng)螺桿泵9的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)偏心凸輪防反轉(zhuǎn)器8的兩個(gè)雙 片凸輪狀葉片80、81同向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖4和圖5所示，兩個(gè)雙片凸輪狀葉片80、81不與油管內(nèi) 壁13接觸，但開關(guān)磁阻電機(jī)1停轉(zhuǎn)后，光桿7儲(chǔ)存的數(shù)圈扭力要反向釋放，即光桿7反轉(zhuǎn)， 并帶動(dòng)凸輪軸82及套裝在凸輪軸82上的雙片凸輪狀葉片80、81相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)90度，致使凸輪 軸82的最大外徑點(diǎn)轉(zhuǎn)至雙片凸輪狀葉片80、81的最厚處，導(dǎo)致雙片凸輪狀葉片80、81的外 端與油管內(nèi)壁13強(qiáng)力貼緊，如圖6和圖7所示，起到剎車作用，減小反轉(zhuǎn)力，反轉(zhuǎn)力減小，貼 緊力也相應(yīng)變小，剎車力減弱，反轉(zhuǎn)力再次發(fā)生作用，再次剎車減速，所以造成反轉(zhuǎn)可持續(xù)， 但速度會(huì)逐漸慢下來，直到停止。 綜上所述，本實(shí)用型中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn) 1)扭矩恒定、控制靈活，調(diào)速范圍大、啟動(dòng)電流與工作電流一致，整體結(jié)構(gòu)簡單，安
裝方便。 2)本實(shí)用新型中使用的機(jī)械密封結(jié)構(gòu)為一體結(jié)構(gòu)，從安裝位置講，屬于下密封，好 處在于密封效果好，即便萬一出現(xiàn)密封泄露，也不會(huì)讓油液污染至電機(jī)，切實(shí)保證整套驅(qū)動(dòng) 裝置的安全性。 3)本實(shí)用新型中的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置具備機(jī)械式防反轉(zhuǎn)功能，即能夠 在電機(jī)停轉(zhuǎn)后，瞬間發(fā)生作用，并緩慢釋放反轉(zhuǎn)扭力，避免反轉(zhuǎn)扭力大而迅速爆發(fā)而造成事 故。 4)本實(shí)用新型采用開關(guān)磁阻電機(jī)，使得軸承箱以下結(jié)構(gòu)無需改變，只需將此特制 電機(jī)套裝于主軸上后，主軸上端通過方卡與光桿連接即可，安裝作業(yè)非常簡便。
權(quán)利要求一種開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)連接井下的螺桿泵，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括有控制部分、開關(guān)磁阻電機(jī)、光桿、軸承箱，其特征在于，所述開關(guān)磁阻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述軸承箱的主軸連接固定，所述軸承箱的主軸經(jīng)方卡與所述光桿連接固定，所述光桿穿過機(jī)械密封、支座、出油三通后進(jìn)一步穿過設(shè)在井下具防反轉(zhuǎn)功能的至少一個(gè)偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器，再與所述螺桿泵連接固定。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述開關(guān)磁阻 電機(jī)的動(dòng)力輸出軸為空心軸，所述空心軸通過在內(nèi)表面設(shè)置的花鍵結(jié)構(gòu)與所述軸承箱的主 軸連接固定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述開關(guān)磁阻 電機(jī)設(shè)置在所述軸承箱的上方，所述軸承箱的主軸從下方插入所述開關(guān)磁阻電機(jī)的空心 軸，所述軸承箱的主軸經(jīng)所述花鍵結(jié)構(gòu)與所述空心軸連接，同時(shí)所述主軸經(jīng)位于所述開關(guān) 磁阻電機(jī)上方的所述方卡與所述光桿連接固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述軸承箱的 下方依次設(shè)置有所述支座和出油三通，所述出油三通與設(shè)在井口的法蘭焊接固定。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述支座的中 部設(shè)置有所述機(jī)械密封，所述光桿穿過所述機(jī)械密封。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述機(jī)械密封為整體密封，且屬于能有效避免極端情況下油液對(duì)所述開關(guān)磁阻電機(jī)造成污 染的下端密封。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于， 所述偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器包括有雙片凸輪狀葉片上下組合套裝在偏心軸上，所述偏心軸的 上、下端分別與所述光桿連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述雙片凸輪 狀葉片經(jīng)螺栓與所述偏心軸連接固定。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種開關(guān)磁阻電機(jī)螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其用于驅(qū)動(dòng)連接井下的螺桿泵，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括有控制部分、開關(guān)磁阻電機(jī)、光桿、軸承箱，所述開關(guān)磁阻電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與所述軸承箱的主軸連接固定，所述軸承箱的主軸經(jīng)方卡與所述光桿連接固定，所述光桿穿過機(jī)械密封、支座、出油三通后進(jìn)一步穿過設(shè)在井下具防反轉(zhuǎn)功能的偏心軸凸輪防反轉(zhuǎn)器，再與所述螺桿泵連接固定。本實(shí)用新型采用開關(guān)磁阻電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源，充分利用磁阻電機(jī)自身可控參數(shù)多，調(diào)速性能好的特點(diǎn)，而使驅(qū)動(dòng)裝置具有扭矩恒定、調(diào)速范圍大、啟動(dòng)電流與工作電流一致，整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201474936SQ200920167968
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月4日
發(fā)明者劉鳳桐, 李錫久, 顧廣海 申請(qǐng)人:遼寧華孚石油高科技股份有限公司