[發明專利]永磁盤式電機直驅式抽油機

有效

• 申請號: 201210012646.2
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102562002A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 趙升噸;邵中魁
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域：

本發明涉及的是一種油田生產中有桿采油系統使用的抽油機，尤其涉及一種永磁盤式伺服電機直驅式無游梁抽油機，屬于采油機械技術領域。

背景技術：

目前國內外使用最為廣泛的是游梁式抽油機。游梁式抽油機因傳動機構繁瑣導致了它的傳動效率低，結構笨重，電動機運行功率大，能耗高，而且游梁式抽油機因其結構限制調整沖程沖次困難。無游梁式抽油機主要有寬皮帶式抽油機、直線往復式抽油機、天輪式抽油機等等。由于無游梁式抽油機省去了笨重的游梁，容易實現長沖程，沖程相對損失小，有效沖程大，相對沖次低，在提高泵效的同時還提高了系統的工作壽命。由于采用平衡塊直接平衡方式，配重調整方便、準確、平衡效果好。但是現有的無游梁式抽油機普遍使用的是調速性能差的三相交流異步電機，在頻繁正反轉過程中加速度大，慣性載荷大，導致電機消耗功率大，且現有的無游梁式抽油機結構較復雜，運動件多，成本高，維修保養困難，故障率高。這些都大大限制了無游梁式抽油機的推廣應用。因此，開發一種結構簡單、可靠耐用、操作簡便、整機價格低、維護容易、節能效果好、調參方便的新型高效節能抽油機顯得越發重要。

發明內容：

本發明的目的是針對現有的抽油機存在的上述問題，提供一種結構簡單、可靠耐用、操作簡便、維護容易、節能效果好、調參方便的永磁盤式伺服電機直驅式抽油機。

本發明為實現上述目的，采用的技術方案如下：

一種永磁盤式伺服電機直驅式抽油機，包括機架、永磁盤式伺服電機、制動器、同步帶輪、驅動軸、驅動輪座、導向滑輪、滑輪座、開口同步帶、鋼絲繩、配重箱、電氣控制柜、護欄、爬梯等，其特征是：采用永磁盤式伺服電機作為動力源，通過電氣控制柜中的伺服調速系統控制該盤式電機做低速正反轉運動，通過驅動軸直接驅動同步帶輪正反轉，同步帶輪帶動與其嚙合的開口同步帶做來回往復運動，開口同步帶兩端各連若干根鋼絲繩，其中一端的鋼絲繩拉動配重箱做來回往復運動，另一端的鋼絲繩通過懸繩器拉動光桿在井口中做來回往復運動，實現抽油作業。

所述機架為整體焊接機架，它由型鋼及鋼板焊接而成，結構簡單，牢固可靠。

所述控制柜中安裝有伺服調速系統，控制伺服電機按一定的速度模式曲線運行。當需要改變抽油機的運行模式時只需通過伺服調速系統調節參數即可。

所述永磁盤式電機為自行開發的低速大扭矩電機，該永磁盤式伺服電機的輸出軸就是驅動軸，驅動軸通過徑向滾動軸承安裝在驅動輪座上，同步帶輪通過鍵與驅動軸連接。這樣就可以使永磁盤式電機直接驅動同步帶輪做低速大扭矩轉動。

所述驅動輪座通過螺栓連接固定在機架的底板上。

所述制動器本身通過螺栓與驅動輪座連接固定，驅動軸的末端與制動器的內盤通過滑鍵連接，內盤可以在驅動軸上做軸向滑動。摩擦塊鑲嵌在內盤表面。內盤由導磁材料制成。當電磁線圈斷電時，在制動彈簧的作用下，內盤將摩擦塊壓緊在制動盤上，驅動軸停轉，實現可靠制動。當電磁線圈通電時，在電磁力的作用下，內盤壓縮制動彈簧，從而使摩擦塊與制動盤脫開，制動器失去制動作用。

所述開口同步帶與同步帶輪嚙合，且開口同步帶的一端通過轉換接頭與一段鋼絲繩連接，該段鋼絲繩繞過導向滑輪與懸繩器連接，開口同步帶的另一端通過轉換接頭與另一段鋼絲繩連接，該段鋼絲繩繞過導向滑輪與配重箱連接。

所述導向滑輪安裝在滑輪座上。

所述滑輪座通過螺栓安裝固定在機架頂部鋼板上。

所述護欄通過螺栓安裝在機架頂部。

所述爬梯通過螺栓安裝在機架一側。

本發明的有益效果：

1、傳動系統應用直驅技術，無中間減速機構，采用調速性能優良的永磁盤式伺服電機直接驅動、換向，提高了系統的傳動效率及其可靠性。

2、通過伺服調速系統，調節抽油機運行速度模式方便，使其以較理想的速度曲線運行，減小了抽油機的運行功率，節能效果顯著。

3、采用配重箱直接平衡技術，平衡效果好，調整配重方便。

4、通過伺服調速系統調節參數即可實現改變抽油機的運行模式，無需任何機械調整，調節參數簡單、方便。

5、結構簡單，傳動系統精簡，同時兼有爬梯護欄等輔助設施，安裝維護容易。

附圖說明：

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是本發明主驅動部分的結構示意圖；

圖4是制動器部分的剖視圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：