[實用新型]一種高效永磁電機直驅螺桿泵石油采輸設備

有效

• 申請號: 201520109693.8
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204492770U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 陳傳剛;張光棟;李鑫;陳祥波
• 申請（專利權）人: 山東顏山泵業有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B17/10;F04C2/16
• 代理公司: 淄博佳和專利代理事務所 37223
• 代理人: 張雯

技術領域

一種高效永磁電機直驅螺桿泵石油采輸設備，屬于石油開采設備領域。

背景技術

在有桿采油系統中，抽油桿磨損、抽油桿斷裂、抽油桿脫扣、輸油管磨損等問題一直是困擾油田采油系統可靠性的一大難題。同時，地面驅動的采油設備，存在占地面積大、噪音大、泄漏、日常維護工作量大的缺點。在人口密集地區的安全性也是問題。為解決上述問題，潛油螺桿泵采油技術逐漸來在世界范圍內興起。然而，現有技術下的電動潛油螺桿泵由于在軸承系統、聯軸器系統及其他結構方面設計不合理，設備具有可靠性，穩定性較差，使用壽命較短的缺陷，并且機組軸向承載力較差，無法滿足高揚程、大排量機組的要求。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種可大大提高產品的可靠性和傳動效率，延長設備使用壽命，承載力大，滿足高揚程、大排量機組要求的高效永磁電機直驅螺桿泵石油采輸設備。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：該種高效永磁電機直驅螺桿泵石油采輸設備，包括螺桿泵組件，所述的螺桿泵組件下部從下往上依次安裝底部扶正器、高效永磁潛油電機組、串聯軸承組和雙向推力萬向聯軸器，螺桿泵組件上部連接輸油管，輸油管中安裝多個閥門組件，輸油管上端連接地面裝置。地面裝置包括專用井口裝置，井口接線盒，第二鎧裝電纜，控制柜和井口變壓器。專用井口裝置一是用于懸掛油管及井下設備，起到懸掛和承重作用，二是用于密封套管及電纜，還用于連接油管及地面管線。地面裝置無旋轉部件，解決了其他石油采輸設備噪音大，占地面積大，有安全風險等不足。

所述的雙向推力萬向聯軸器包括上齒輪軸、下齒輪軸、聯接管和防護殼，聯接管通過關節軸承連接在上齒輪軸和下齒輪軸之間，防護殼固定在下齒輪軸和聯接管的外側，下齒輪軸和防護殼之間設有徑向固定下齒輪軸的扶正機構，下齒輪軸與防護殼之間還固定有推力軸承，所述聯接管上下兩端分別固定有上齒輪套和下齒輪套，上齒輪軸下端通過上零齒差內嚙合鼓形齒輪與上齒輪套的內齒嚙合，下齒輪軸的上端通過下零齒差內嚙合鼓形齒輪與下齒輪套的內齒嚙合；

所述關節軸承包括第一關節軸承、第二關節軸承、第三關節軸承和第四關節軸承，其中第一關節軸承和第二關節軸承均套在上齒輪軸和上齒輪套之間，第一關節軸承和第二關節軸承相對設置在上零齒差內嚙合鼓形齒輪兩端，第一關節軸承與上齒輪套上端相對固定，第三關節軸承和第四關節軸承均套在下齒輪軸和下齒輪套之間，第三關節軸承和第四關節軸承相對設置在下零齒差內嚙合鼓形齒輪兩端，第四關節軸承與下齒輪套下端相對固定，第一關節軸承、第二關節軸承、第三關節軸承和第四關節軸承均為推力關節軸承。

聯接管兩端分別裝有二組推力關節軸承，使聯接管可360°旋轉，上齒輪軸和下齒輪軸與聯接管由零齒差內嚙合鼓形齒輪副傳遞扭矩，上齒輪軸可任意方向旋轉，可以實現電動機轉子的同軸轉動變換為螺桿泵轉子的行星偏擺運動。當該高穩定性螺桿泵雙向推力萬向聯軸器受向下的軸向作用力時，載荷先作用于上齒輪軸上，通過上齒輪軸再壓在第二關節軸承上，然后經聯接管將載荷傳遞到第三關節軸承上，最后由第三關節軸承傳遞到下齒輪軸上，再由下齒輪軸將載荷傳至串聯軸承組上；當該高穩定性螺桿泵雙向推力萬向聯軸器受向上的作用力時，載荷先作用于上齒輪軸上，通過上齒輪軸作用于第一關節軸承上，然后經聯接管將載荷傳遞到第四關節軸承上，最后由第四關節軸承載荷傳遞到下齒輪軸上，然后由推力軸承將載荷傳遞到外殼抵消，從而使該高穩定性螺桿泵雙向推力萬向聯軸器能夠承受雙向軸向力，延長使用壽命。

進一步的，在所述第一關節軸承與上零齒差內嚙合鼓形齒輪之間的上齒輪軸上卡固有傳遞軸向力的上軸向力傳遞機構，在所述第四關節軸承與下零齒差內嚙合鼓形齒輪之間的下齒輪軸上卡固有傳遞軸向力的下軸向力傳遞機構；所述上軸向力傳遞機構包括兩個卡固在上齒輪軸上的上半環；所述下軸向力傳遞機構包括兩個卡固在下齒輪軸上的下半環。通過上軸向力傳遞機構和下軸向力傳遞機構傳遞軸向力，避免上零齒差內嚙合鼓形齒輪與第一關節軸承相互磨損，避免下零齒差內嚙合鼓形齒輪與第四關節軸承相互磨損，提高使用壽命。

優選的，所述扶正機構包括上下間隔的套設在下齒輪軸上的第一導軸承和第二導軸承，第一導軸承和第二導軸承分別通過轉接段與防護殼連接。通過第一導軸承和第二導軸承兩個導軸承對下齒輪軸進行軸向固定，保證下齒輪軸同軸旋轉，提高了扶正效果，減少磨損。

優選的，所述下齒輪軸在第二導軸承的上側固定有一個防砂環。沙粒進入該聯軸器后向下掉落，所以第二導軸承很容易因進入沙粒而磨損失效，防止過多的沙粒進入軸承，提高第二導軸承的使用壽命。