[實(shí)用新型]游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320224970.0
• 申請(qǐng)日: 2013-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN203188981U
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱索菲電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置。

背景技術(shù)

游梁式抽油機(jī)是油田中廣泛、大量使用的采油機(jī)械，較其他類型的采油機(jī)械相比具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、維修維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但游梁式抽油機(jī)因其固有的四連桿機(jī)構(gòu)，使得懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移、速度和加速度曲線體現(xiàn)為近似正(余)弦函數(shù)的分布規(guī)律，這種一成不變的運(yùn)動(dòng)規(guī)律加上井下負(fù)載的多變性和光桿形變等不利因素的影響使得常規(guī)的游梁式抽油機(jī)出現(xiàn)系統(tǒng)損耗大、效率低、設(shè)備故障率高等問題。

根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和流體力學(xué)原理，合適的懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度分布模式能明顯起到減少泵效損失和減輕抽油桿負(fù)荷的作用。改變抽油機(jī)結(jié)構(gòu)(如雙驢頭抽油機(jī)和直線塔架式抽油機(jī))能夠改變抽油機(jī)懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度分布模式，但由于其未結(jié)合實(shí)際的井下負(fù)載，是非常盲目的控制調(diào)整，并不能最大限度的從根本接近和達(dá)到理想的懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度分布模式，對(duì)整個(gè)抽油機(jī)系統(tǒng)的能耗控制也無法起到相應(yīng)的作用。將游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)的地面與井下有效結(jié)合，對(duì)游梁式抽油機(jī)各運(yùn)動(dòng)部分進(jìn)行精確的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)定位，使游梁式抽油機(jī)從動(dòng)力源(電機(jī))到最終的負(fù)載點(diǎn)(懸點(diǎn))之間建立可靠的運(yùn)動(dòng)位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，并利用傳感器技術(shù)和特殊數(shù)學(xué)計(jì)算方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和反饋井下負(fù)載狀態(tài)并調(diào)整抽油機(jī)運(yùn)行速度和扭矩是解決問題的最佳途徑。

中國(guó)專利CN200620200333.X公開了一種游梁式抽油機(jī)驢頭定位鎖緊裝置，游梁式抽油機(jī)驢頭定位鎖緊裝置是由凸輪進(jìn)行定位的，凸輪磨損快，定位效果不準(zhǔn)確。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種由安裝在游梁式抽油機(jī)上的多點(diǎn)傳感及專業(yè)變頻器和抽油機(jī)綜合控制儀組成的，根據(jù)傳感器信號(hào)和電能信號(hào)的數(shù)據(jù)變化推導(dǎo)出井下負(fù)載的真實(shí)狀態(tài)，將地面與井下有機(jī)的結(jié)合起來，達(dá)到優(yōu)化控制的目的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置。

所述目的是通過如下方案實(shí)現(xiàn)的：

一種游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，其組成包括：具有主板信號(hào)端子a和主板信號(hào)端子b的單片機(jī)系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)通過皮帶輪組連接減速機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)連接電機(jī)角位移傳感器，所述減速機(jī)連接旋轉(zhuǎn)式死點(diǎn)傳感器。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述減速機(jī)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(yīng)變式死點(diǎn)傳感器或角度式死點(diǎn)傳感器。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述減速機(jī)與所述支架均連接底座，所述減速機(jī)具有減速機(jī)輸出軸，所述電機(jī)具有電機(jī)輸出軸；所述皮帶輪組包括電機(jī)皮帶輪，所述電機(jī)皮帶輪通過皮帶連接減速機(jī)皮帶輪，所述減速機(jī)皮帶輪裝在所述減速機(jī)輸出軸上，所述電機(jī)皮帶輪裝在所述電機(jī)輸出軸上。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述電機(jī)角位移傳感器具有信號(hào)處理電路，所述信號(hào)處理電路連接死點(diǎn)信號(hào)采集電路、角位移信號(hào)采集電路、時(shí)鐘信號(hào)電路、角位移信號(hào)輸出電路、死點(diǎn)信號(hào)輸出電路、上位機(jī)數(shù)據(jù)通訊電路。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述角位移信號(hào)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C10，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(hào)處理電路。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述角位移信號(hào)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(hào)處理電路。

所述的游梁式抽油機(jī)數(shù)控系統(tǒng)裝置，所述時(shí)鐘信號(hào)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(hào)處理電路。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型是利用安裝在游梁式抽油機(jī)不同位置上的多點(diǎn)傳感器對(duì)抽油機(jī)各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集整理，結(jié)合已知的游梁式抽油機(jī)的位置因數(shù)和扭矩因數(shù)，再利用上位機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置的專用程序和計(jì)算方法進(jìn)行系統(tǒng)綜合定位，能夠根據(jù)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)直接推導(dǎo)出懸點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。