[發明專利]一種風電混合驅動節能抽油機

有效

• 申請號: 201710408618.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107191161B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 張春友;吳曉強;王利華
• 申請（專利權）人: 內蒙古民族大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;F03D9/28;F03D3/06;F03D15/20;F16H39/02
• 代理公司: 鄭州立格知識產權代理有限公司 41126
• 代理人: 李紅衛

一種風電混合驅動節能抽油機，包括集風系統、液壓回路系統和抽油機，所述集風系統通過傳動機構依次連接液壓回路系統和抽油機。本發明將風能通過液壓能傳遞能量，液壓傳遞可以實現無級調速，吸收風波動等特點，并且可以省去齒輪箱，直接驅動抽油機，達到節約成本的效果；同時，本發明還通過采用集風裝置收集風能，將集風裝置與垂直軸風機結合，可以顯著提高風能的利用，且采用垂直軸風機結構也簡單。

技術領域

本發明屬于石油開采機械設備領域，具體涉及一種風電混合驅動節能抽油機。

背景技術

據氣象資料顯示，我國大型油田大多處在風力資源豐富的地區，而在這些油田中，抽油機是最主要的采油設備，但抽油機的耗電量大，如何利用風能來節約抽油機的能耗是目前研究的熱點之一。而且在我國，風能資源可利用區域的油田非常多，占到了整個油田的一半以上。因此，在我國絕大多數的油田都具有適合風能開發利用的前景。然而，我國油田的抽油系統效率較低，僅有16%～23%，而在采油成本中，抽油機電費則占30%左右，年耗電量占油田總耗電量的20%～30%，位居油田電耗第二位。我國目前有八萬多口抽油機井，其能耗占油田總能耗的三分之一左右，因此，解決油田節能問題具有重大的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種風電混合驅動節能抽油機，這種風能與電能混合驅動式抽油機可以根據環境風速自動切換驅動方式，在風力足夠時采用風力驅動，在風力不足時采用電力驅動，既可保證抽油機連續運轉，又可節約電能。

基于上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種風電混合驅動節能抽油機，包括集風系統、液壓回路系統和抽油機，所述集風系統通過傳動機構依次連接液壓回路系統和抽油機。

所述節能抽油機還包括豎直設置的筒形塔架，所述傳動機構包括垂直傳動軸和水平傳動軸，所述垂直傳動軸通過下端設置的推力球軸承與塔架的底部連接，垂直傳動軸的上端伸出塔架與集風系統連接；所述垂直傳動軸上通過傳動錐齒輪組與水平傳動軸相連，所述垂直傳動錐齒輪組包括套設在垂直傳動軸上的主動輪和與主動輪配合的從動輪，從動輪套設在水平傳動軸上，水平傳動軸穿過塔架通過聯軸器與液壓回路系統連接。

所述集風系統包括與垂直傳動軸平行且繞垂直傳動軸等距分布的風扇葉片，風扇葉片的周圍均勻布置集風葉片，各風扇葉片通過風扇連接桿與垂直傳動軸固定連接，且各風扇葉片與風扇連接桿所在的圓相外切，同時各風扇葉片的走向一致；各集風葉片的上、下端均設置集風翼固定圈，且下端設置的集風翼固定圈上設置斜支架，各集風葉片通過斜支架與塔架固定連接。

相鄰的集風葉片間設置集風翼加強桿，相鄰的風扇葉片間設置風扇加強桿。

所述風扇葉片和集風葉片的橫截面均呈倒披針形，各集風葉片的針形一側朝向垂直傳動軸，且各集風葉片的針形一側與各風扇葉片針形一側相對設置。

集風葉片與風扇葉片的數目均為3。

所述液壓回路系統包括變量泵、變量馬達、補油泵油箱和電動補油泵，變量泵的動力輸入端與輸入聯軸器連接，變量泵的油路輸出端通過油管上依次設置的單向閥III、溢流閥II和電磁閥與變量馬達連接，變量馬達通過輸出聯軸器與抽油機連接；變量泵的油路輸入端通過溢流閥I與變量馬達連接；電動補油泵的油路輸入端通過濾油器與補油泵油箱連接，電動補油泵的油路輸出端通過單向閥I與溢流閥I與變量馬達之間的油管連通。

所述液壓回路系統還包括定量泵、定量泵電動機、蓄能器和三相交流電，定量泵通過定量泵電動機與三相交流電連接，定量泵的油路輸出端通過單向閥II與蓄能器油管連接，蓄能器接入溢流閥II與電磁閥之間的油管；定量泵的油路輸入端連接冷卻器，冷卻器接入溢流閥I與變量馬達之間的油管。

所述抽油機為油梁式抽油機。

與現有技術相比，本發明具有以下效果：