專利名稱：纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，屬于采油機(jī)械技術(shù)研究領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)械采油是油田上主要的采油手段，其中游梁式抽油機(jī)采油占主導(dǎo)地位，目前中石油集團(tuán)在用常規(guī)游梁式抽油機(jī)121，610臺(tái)。游梁式抽油機(jī)工作原理是利用三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶驅(qū)動(dòng)減速箱，然后通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)把減速箱輸出的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€往復(fù)運(yùn)動(dòng),再通過(guò)抽油桿再將這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳給井下抽油泵中的柱塞進(jìn)行抽油。但是游梁式抽油機(jī)存在著結(jié)構(gòu)不盡合理、能耗高、功率因數(shù)低等缺點(diǎn)，系統(tǒng)平均效率僅為24%，采油成本高，能耗已達(dá)700億人民幣；為提高效率，降低開采成本，各國(guó)不斷改進(jìn)游梁式抽油機(jī)以及研發(fā)無(wú) 游梁抽油機(jī)，但研制的異相型游梁式抽油機(jī)等仍未解決“大馬拉小車”的問(wèn)題，節(jié)能效果不顯著；研制的多種形式的無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)并存，有進(jìn)一步研究與完善的空間。此夕卜，隨著油田的不斷開發(fā)，石油開采條件變得日益復(fù)雜，采油工藝對(duì)有桿抽油設(shè)備提出了長(zhǎng)沖程、低沖次、大泵深抽等新的要求，游梁式抽油機(jī)已經(jīng)很難滿足新的采油工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為了進(jìn)一步提高抽油機(jī)采油效率、節(jié)約電能，滿足新的采油工藝的要求，促進(jìn)我國(guó)采油裝備業(yè)的發(fā)展，發(fā)明了一種纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)。該纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)應(yīng)用精簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)理念，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能優(yōu)越、安全穩(wěn)定、維護(hù)成本低、高效節(jié)能等特點(diǎn)，適宜在油田上推廣使用。本發(fā)明為解決提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)由永磁電機(jī)、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、滾輪總成、翻轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)輪總成、皮帶卡子結(jié)構(gòu)、柔性連接機(jī)構(gòu)、桁架總成、定位輪、配重箱、電磁剎車裝置、扶梯、前平臺(tái)、護(hù)欄構(gòu)成，其主要特征是永磁電機(jī)、滾輪總成固定安裝在桁架總成頂部，永磁電機(jī)與滾輪總成通過(guò)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)連接，鏈傳動(dòng)系統(tǒng)為一級(jí)減速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為I : 3;翻轉(zhuǎn)臺(tái)上下兩面均通過(guò)銷軸連接在桁架總成前側(cè)上部，實(shí)現(xiàn)向上翻或向下翻，導(dǎo)輪總成固定安裝在翻轉(zhuǎn)臺(tái)的外端；柔性連接機(jī)構(gòu)核心部件是皮帶組合，由一根寬皮帶和兩根窄皮帶構(gòu)成，寬皮帶一端固定連接在滾輪總成的中間部位，另一端繞過(guò)導(dǎo)輪總成與皮帶卡子結(jié)構(gòu)之間的空隙與懸繩器連接，兩根窄皮帶的一端分別固定連接在滾輪總成的兩側(cè)，另一端繞過(guò)定位輪與配重箱連接；配重箱位于桁架總成內(nèi)部，配重箱的重心與桁架總成的中心重合；滾輪總成的非輸入端安裝有電磁剎車裝置，剎車裝置為外抱式結(jié)構(gòu)；皮帶卡子結(jié)構(gòu)由兩塊支撐板和一塊弧形壓板構(gòu)成，支撐板上開有一道變半徑圓弧長(zhǎng)孔，兩塊支撐板跨過(guò)導(dǎo)輪總成的轉(zhuǎn)軸分別固定在翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，弧形壓板兩端有凸出的銷狀結(jié)構(gòu)，配合在支撐板上的變半徑圓弧長(zhǎng)孔內(nèi)；扶梯安裝在桁架總成一側(cè)，前平臺(tái)安裝在桁架總成的前側(cè)、翻轉(zhuǎn)臺(tái)的下面，護(hù)欄安裝在桁架總成頂部。本發(fā)明的有益效果是省去了傳統(tǒng)抽油機(jī)中的減速箱和換向裝置，永磁電機(jī)通過(guò)一級(jí)鏈傳動(dòng)減速驅(qū)動(dòng)滾輪總成進(jìn)行采油作業(yè)，永磁電機(jī)自身實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，提高了效率，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)沖程；皮帶纏繞式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了自起升掛抽，無(wú)需起重設(shè)備；翻轉(zhuǎn)臺(tái)的采用提供了足夠的修井空間。


圖I是本發(fā)明的側(cè)視圖，表示了纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)和各零部件的安裝位置與連接關(guān)系。圖2是本發(fā)明的主視圖，從另一個(gè)角度表示了纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)和各零部件的安裝位置與連接關(guān)系。圖3是本發(fā)明的俯視圖，清晰地表示了纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)頂部結(jié)構(gòu)以及各零 部件的位置與連接關(guān)系，同時(shí)表示出了纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)長(zhǎng)寬方向形狀。圖4是本發(fā)明的等軸測(cè)圖，更加直觀地表示了纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)。在圖中，1.永磁電機(jī)，2.鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，3.滾輪總成，4.翻轉(zhuǎn)臺(tái)，5.導(dǎo)輪總成，6.皮帶卡子結(jié)構(gòu)，7.柔性連接機(jī)構(gòu)，8.桁架總成，9.定位輪，10.配重箱，11.電磁剎車裝置，12.扶梯，13.前平臺(tái)，14.護(hù)欄。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式。永磁電機(jī)(I)、滾輪總成(3)固定安裝在桁架總成⑶的頂部，永磁電機(jī)⑴與滾輪總成(3)通過(guò)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)(2)連接，鏈傳動(dòng)系統(tǒng)(2)為一級(jí)減速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為I : 3，減速增扭的目的是減小電機(jī)容量；翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上下兩面均通過(guò)銷軸連接在桁架總成(8)前側(cè)上部，修井作業(yè)時(shí)向上翻轉(zhuǎn)或向下翻轉(zhuǎn)可以讓出需要的修井空間；導(dǎo)輪總成(5)固定安裝在翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)的外端；柔性連接機(jī)構(gòu)(7)核心部件是皮帶組合，由一根寬皮帶和兩根窄皮帶構(gòu)成，寬皮帶一端固定連接在滾輪總成(3)的中間部位，另一端繞過(guò)導(dǎo)輪總成(5)與皮帶卡子結(jié)構(gòu)(6)之間的空隙與懸繩器連接，兩根窄皮帶的一端分別固定連接在滾輪總成(3)的兩側(cè)，另一端繞過(guò)定位輪(9)與配重箱(10)連接；定位輪(9)的作用是保證兩根窄皮帶始終處于垂直狀態(tài)，配重箱(10)位于桁架總成(8)內(nèi)部，配重箱(10)的重心與桁架總成
(8)的中心重合；滾輪總成(3)的非輸入端安裝有電磁剎車裝置(11)，剎車裝置為外抱式結(jié)構(gòu)；皮帶卡子結(jié)構(gòu)(6)由兩塊支撐板和一塊弧形壓板構(gòu)成，支撐板上開有一道變半徑圓弧長(zhǎng)孔，兩塊支撐板跨過(guò)導(dǎo)輪總成(5)的轉(zhuǎn)軸分別固定在翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上，弧形壓板兩端有凸出的銷狀結(jié)構(gòu)，配合在支撐板上的變半徑圓弧長(zhǎng)孔內(nèi)。扶梯(12)安裝在桁架總成(8) —側(cè)，方便作業(yè)人員安全地達(dá)到抽油機(jī)頂部，前平臺(tái)(13)安裝在桁架總成(8)的前側(cè)、翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)的下面，作業(yè)人員站在上面進(jìn)行操作，護(hù)欄(14)安裝在桁架總成(8)的頂部，保護(hù)作業(yè)人員在抽油機(jī)頂部作業(yè)時(shí)的人身安全。纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)安裝完成后，可以實(shí)現(xiàn)自起升掛抽柔性連接機(jī)構(gòu)(7)寬窄皮帶的一端為固定，且纏繞方向相反，掛抽時(shí)啟動(dòng)永磁電機(jī)(1)，配重箱(10)上升，懸繩器端下降實(shí)現(xiàn)光桿與懸繩器的連接；正常工作時(shí)，永磁電機(jī)(I)自身實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，柔性連接機(jī)構(gòu)(7)寬窄皮帶交替纏繞與松放實(shí)現(xiàn)抽油作業(yè)；修井作業(yè)時(shí)，首先用皮帶卡子結(jié)構(gòu)(6)夾住寬皮帶，即沿著支撐板上的變半徑圓弧長(zhǎng)孔移動(dòng)弧形壓板，然后站在前平臺(tái)(13)上打開翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)的斜 支撐的銷軸，啟動(dòng)永磁電機(jī)(I)，將翻轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上翻或者下翻，讓出修井空間。
權(quán)利要求
1.一種纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)由永磁電機(jī)、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、滾輪總成、翻轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)輪總成、皮帶卡子結(jié)構(gòu)、柔性連接機(jī)構(gòu)、桁架總成、定位輪、配重箱、電磁剎車裝置、扶梯、前平臺(tái)、護(hù)欄構(gòu)成，其主要特征是永磁電機(jī)、滾輪總成固定安裝在桁架總成頂部，永磁電機(jī)與滾輪總成通過(guò)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)連接，鏈傳動(dòng)系統(tǒng)為ー級(jí)減速傳動(dòng)，傳動(dòng)比為I : 3;翻轉(zhuǎn)臺(tái)上下兩面均通過(guò)銷軸連接在桁架總成前側(cè)上部，導(dǎo)輪總成固定安裝在翻轉(zhuǎn)臺(tái)的外端；柔性連接機(jī)構(gòu)核心部件是皮帶組合；配重箱位于桁架總成內(nèi)部，配重箱的重心與桁架總成的中心重合-M輪總成的非輸入端安裝有電磁剎車裝置，剎車裝置為外抱式結(jié)構(gòu)；皮帶卡子結(jié)構(gòu)的兩塊支撐板跨過(guò)導(dǎo)輪總成的轉(zhuǎn)軸分別固定在翻轉(zhuǎn)臺(tái)上，扶梯安裝在桁架總成ー側(cè)，前平臺(tái)安裝在桁架總成的前側(cè)、翻轉(zhuǎn)臺(tái)的下面，護(hù)欄安裝在桁架總成頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)，其特征是柔性連接機(jī)構(gòu)由ー根寬皮帶和兩根窄皮帶構(gòu)成，寬皮帶一端固定連接在滾輪總成的中間部位，另一端繞過(guò)導(dǎo)輪總成與皮帶卡子結(jié)構(gòu)之間的空隙與懸繩器連接，兩根窄皮帶的一端分別固定連接在滾輪總成的兩側(cè)，另一端繞過(guò)定位輪與配重箱連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)，其特征是皮帶卡子結(jié)構(gòu)由兩塊支撐板和ー塊弧形壓板構(gòu)成，支撐板上開有一道變半徑圓弧長(zhǎng)孔，弧形壓板兩端有凸出的銷狀結(jié)構(gòu)，配合在支撐板上的變半徑圓弧長(zhǎng)孔內(nèi)。
全文摘要
一種由永磁電機(jī)、鏈傳動(dòng)系統(tǒng)、滾輪總成、翻轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)輪總成、皮帶卡子結(jié)構(gòu)、柔性連接機(jī)構(gòu)、桁架總成、定位輪、配重箱、電磁剎車裝置、扶梯、前平臺(tái)、護(hù)欄構(gòu)成的纏繞式直驅(qū)電機(jī)抽油機(jī)，其主要特征是永磁電機(jī)、滾輪總成固定在桁架總成頂部，二者通過(guò)鏈傳動(dòng)系統(tǒng)連接；翻轉(zhuǎn)臺(tái)連接在桁架總成前側(cè)上部，導(dǎo)輪總成和皮帶卡子結(jié)構(gòu)固定在翻轉(zhuǎn)臺(tái)的外端；柔性連接機(jī)構(gòu)一端固定，一端與懸繩器和桁架總成內(nèi)部的配重箱連接；滾輪總成的非輸入端安裝有電磁剎車裝置；扶梯、前平臺(tái)、護(hù)欄安裝在桁架總成的一側(cè)、前側(cè)、頂部。本發(fā)明的有益效果是省去了減速箱和換向裝置，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了效率，實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)沖程以及自起升掛抽，能夠提供足夠的修井空間。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102817589SQ20121005394
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者肖文生, 崔俊國(guó), 董維彬, 馮浩, 王勇翔 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(華東)