[發(fā)明專利]直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)抽油機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410188984.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-06
• 公開（公告）號(hào): CN103924949A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖文生;崔俊國(guó);陳鵬;王龍華;馮浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): E21B43/00
• 分類號(hào): E21B43/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油田采油方面的機(jī)械裝置，屬于石油機(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)游梁抽油機(jī)12萬余臺(tái)，游梁式抽油機(jī)工作原理是電動(dòng)機(jī)通過三角皮帶減速箱減速后，由四連桿機(jī)構(gòu)把減速箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橛瘟后H頭的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用驢頭帶動(dòng)光桿和抽油桿作上下往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，通過抽油桿再將這個(gè)運(yùn)動(dòng)傳給井下抽油泵中的柱塞，使之工作抽油。但是由于游梁式抽油機(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。為降低成本提高效率，各國(guó)紛紛就改良游梁式抽油機(jī)以及研發(fā)無游梁抽油機(jī)進(jìn)行著一系列的嘗試，但研制的異相型抽油機(jī)等仍未解決“大馬拉小車”的問題，節(jié)能效果不顯著；國(guó)內(nèi)外又先后研制了多種形式的無游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，國(guó)內(nèi)具有代表性的長(zhǎng)沖程抽油機(jī)是皮帶抽油機(jī)和直線電機(jī)抽油機(jī)，均取得了不錯(cuò)的使用效果，但皮帶抽油機(jī)采用鏈條傳動(dòng)，其沖程無法實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)，直線電機(jī)抽油機(jī)采用永磁直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，成本較高，阻礙了其進(jìn)一步推廣；國(guó)外以發(fā)展液壓驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)沖程抽油機(jī)為主，但抽油機(jī)長(zhǎng)期在野外連續(xù)工作，對(duì)液壓系統(tǒng)密封性、可靠性要求較高；因此，這些抽油機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)并存，尚待進(jìn)一步研究與完善。?

發(fā)明內(nèi)容

為了進(jìn)一步提高機(jī)械采油效率、節(jié)約電能，滿足特殊油藏區(qū)塊長(zhǎng)沖程、低沖次、大泵深抽等開采需求，完善長(zhǎng)沖程抽油機(jī)功能特點(diǎn)，提高可靠性，發(fā)明了一種立式抽油機(jī)——直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)抽油機(jī)。本發(fā)明將滾珠絲杠傳動(dòng)副應(yīng)用到抽油機(jī)當(dāng)中，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力。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)能等優(yōu)點(diǎn)，適宜在油田推廣使用。?

本發(fā)明為解決提出的問題所采用的技術(shù)方案是：直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)抽油機(jī)由永磁電機(jī)、電機(jī)支座、套筒花鍵聯(lián)軸器、滾珠絲杠副、推力軸承、導(dǎo)輪總成A、導(dǎo)輪總成B、柔性連接機(jī)構(gòu)、桁架總成、導(dǎo)軌、十字架扶正輪組、配重箱、懸繩器構(gòu)成，主要特征是：永磁電機(jī)、電機(jī)支座、導(dǎo)輪總成A位于桁架總成頂部，永磁電機(jī)采用倒立式安裝，通過螺栓連接固定在電機(jī)支座上，滾珠絲杠副安裝于桁架總成內(nèi)部中心位置，永磁電機(jī)輸出軸通過套筒花鍵聯(lián)軸器與滾珠絲杠副的絲杠直接連接，絲杠的上端和下端各與一個(gè)推力軸承連接，兩個(gè)推力軸承的靜塊分別安裝在桁架總成的頂座和底座上；配重箱安裝在滾珠絲杠副的螺母上，配重箱與?螺母是分體式結(jié)構(gòu)，配重箱的頂部左右兩側(cè)分別安裝有十字架扶正輪組，十字架扶正輪組與安裝在桁架總成上的導(dǎo)軌配合，沿著導(dǎo)軌上下滾動(dòng)；十字架扶正輪組的構(gòu)成為：兩根條形鋼焊接或螺栓連接為十字結(jié)構(gòu)形式，在每根條鋼的兩個(gè)端部分別安裝一個(gè)滾輪；導(dǎo)輪總成B位于桁架總成上部前側(cè)，柔性連接機(jī)構(gòu)繞過導(dǎo)輪總成A和導(dǎo)輪總成B一端與懸繩器連接，另一端與配重箱連接。?

本發(fā)明的有益效果是：利用低速大扭矩永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副，永磁電機(jī)通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，通過滾珠絲杠副直接把電機(jī)正反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯舷峦鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)抽油桿進(jìn)行采油作業(yè)，省去減速箱和換向機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)能高效；滾珠絲杠副為滑動(dòng)摩擦，運(yùn)行順暢、可靠；能夠?qū)崿F(xiàn)沖程沖次無級(jí)調(diào)節(jié)，具有自起升掛抽功能。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的主視圖，表示了直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)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)明的側(cè)視圖，從另一個(gè)角度表示了直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)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，表示了直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)抽油機(jī)的頂部結(jié)構(gòu)以及各零部件的位置與連接關(guān)系。?

圖4是本發(fā)明的等軸測(cè)圖，更加直觀地表示了直驅(qū)滾珠絲杠傳動(dòng)抽油機(jī)的整體結(jié)構(gòu)關(guān)系。?

在圖中，1.永磁電機(jī)，2.電機(jī)支座，3.套筒花鍵聯(lián)軸器，4.導(dǎo)輪總成A，5.柔性連接機(jī)構(gòu)，6.導(dǎo)輪總成B，7.懸繩器，8.桁架總成，9.滾珠絲杠副，10.導(dǎo)軌，11.十字架扶正輪組，12.配重箱，13.推力軸承。?

具體實(shí)施方式