[發明專利]游梁式抽油機數控系統裝置

有效

• 申請號: 201310153744.2
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103244078B
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 張敏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱索菲電氣技術有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

技術領域

本發明涉及一種游梁式抽油機數控系統裝置。

背景技術

游梁式抽油機是油田中廣泛、大量使用的采油機械，較其他類型 的采油機械相比具有結構簡單、性能可靠、維修維護方便等優點。但 游梁式抽油機因其固有的四連桿機構，使得懸點運動的位移、速度和 加速度曲線體現為近似正(余)弦函數的分布規律，這種一成不變的 運動規律加上井下負載的多變性和光桿形變等不利因素的影響使得 常規的游梁式抽油機出現系統損耗大、效率低、設備故障率高等問題。

根據結構力學和流體力學原理，合適的懸點運動速度分布模式能 明顯起到減少泵效損失和減輕抽油桿負荷的作用。改變抽油機結構 (如雙驢頭抽油機和直線塔架式抽油機)能夠改變抽油機懸點運動的 速度分布模式，但由于其未結合實際的井下負載，是非常盲目的控制 調整，并不能最大限度的從根本接近和達到理想的懸點運動速度分布 模式，對整個抽油機系統的能耗控制也無法起到相應的作用。將游梁 式抽油機系統的地面與井下有效結合，對游梁式抽油機各運動部分進 行精確的動態實時定位，使游梁式抽油機從動力源(電機)到最終的 負載點(懸點)之間建立可靠的運動位置對應關系，并利用傳感器技 術和特殊數學計算方法實時監測和反饋井下負載狀態并調整抽油機 運行速度和扭矩是解決問題的最佳途徑。

中國專利CN200620200333.X公開了一種游梁式抽油機驢頭定位 鎖緊裝置，游梁式抽油機驢頭定位鎖緊裝置是由凸輪進行定位的，凸 輪磨損快，定位效果不準確。

發明內容

本發明的目的是提供一種由安裝在游梁式抽油機上的多點傳感 及專業變頻器和抽油機綜合控制儀組成的，根據傳感器信號和電能信 號的數據變化推導出井下負載的真實狀態，將地面與井下有機的結合 起來，達到優化控制的目的游梁式抽油機數控系統裝置。

所述目的是通過如下方案實現的：

一種游梁式抽油機數控系統裝置，其組成包括：具有主板信號端 子a和主板信號端子b的單片機系統、電動機，所述電動機通過皮帶 輪組連接減速機，所述電動機連接電機角位移傳感器，所述減速機連 接旋轉式死點傳感器。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述減速機連接曲柄，所述 曲柄連接平衡塊、支架和連桿，所述連桿與所述支架均連接游梁，所 述游梁連接應變式死點傳感器或角度式死點傳感器。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述游梁連接驢頭，所述驢 頭通過吊繩連接懸繩器；所述游梁與所述支架之間裝有支架軸，所述 游梁與所述連桿之間裝有連桿軸，所述支架、所述連桿與所述曲柄之 間通過曲柄連接，所述支架、所述連桿、所述曲柄之間相對轉動。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述減速機與所述支架均連 接底座，所述減速機具有減速機輸出軸，所述電機具有電機輸出軸； 所述皮帶輪組包括電機皮帶輪，所述電機皮帶輪通過皮帶連接減速機 皮帶輪，所述減速機皮帶輪裝在所述減速機輸出軸上，所述電機皮帶 輪裝在所述電機輸出軸上。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述電機角位移傳感器具有 信號處理電路，所述信號處理電路連接死點信號采集電路、角位移信 號采集電路、時鐘信號電路、角位移信號輸出電路、死點信號輸出電 路、上位機數據通訊電路。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述角位移信號輸出電路包 括功率放大三極管Q2，所述功率放大三極管Q2連接限流電阻R17、 分壓電阻R18和濾波電容CI0，所述限流電阻R17連接所述分壓電阻 R18，所述分壓電阻R17連接所述信號處理電路。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述角位移信號輸出電路包 括功率放大三極管Q1，所述功率放大三極管Q1連接限流電阻R14、 分壓電阻R15和濾波電容9，所述限流電阻R14連接所述分壓電阻 R15，所述分壓電阻R14連接所述信號處理電路。

所述的游梁式抽油機數控系統裝置，所述時鐘信號電路包括石英 體振蕩器Y1，所述石英體振蕩器Y1連接濾波電容C7和濾波電容C8， 所述石英體振蕩器Y1連接所述信號處理電路。

本發明的有益效果是：