[發明專利]一種無減速箱式電機直驅裝置及運行控制方法

有效

• 申請號: 202010978389.2
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112211810B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 張凱波;侯宇;孫春龍;常永奎;王國慶;鄭東志;王思淇;宋勝剛;王淼峰;熊雪
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: F04B47/02
• 分類號: F04B47/02;F04B17/03;E21B43/00;H02K7/06;G01L5/00;F15B1/04
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 陳愛華

本發明涉及油田機械采油技術領域，屬于一種無減速箱式電機直驅裝置及運行控制方法。本發明公開了一種無減速箱式電機直驅裝置，包括：機殼總成、傳動組件、載荷監測單元、液壓蓄能單元、井口配套單元；所述機殼總成將傳動組件、載荷監測單元密封在內部；所述傳動組件用于將電能轉化為系統舉升動能；所述載荷監測單元用于監測油井的運行工況；所述液壓蓄能單元位于傳動組件下方，用于下沖程能量蓄積和上沖程能量再利用；所述井口配套單元與井口法蘭連接，用于支撐機殼總成。本發明還公開了所述一種無減速箱式電機直驅裝置的運行控制方法，本發明具有結構簡單、傳動環節少、傳動效率高、安全可靠，智能高效，無須預制基礎、一次性投資低等優點。

技術領域

本發明涉及油田機械采油技術領域，屬于一種無減速箱式電機直驅裝置及運行控制方法。

背景技術

常規游梁式抽油機自發明以來，一直占據著機械采油設備的主導地位。這種游梁式抽油機的工作原理是，通過電機、皮帶、曲柄、減速箱和四連桿機構，將電機的旋轉運動轉變為驢頭的垂直運動，并帶動抽油桿柱和井下抽油泵上下往復運動，實現井下油水氣混合物舉升至地面。但是這種游梁式抽油機存在機構復雜、制造成本高、運輸和安裝不方便、維護保養工作量大和能耗高等問題。隨著油田的持續開發，油井產量逐步降低，采用游梁式抽油機的舉升方式，油井泵效低、能耗高、維護保養困難的問題日益突出。

目前，國內外油田先后研制出了鏈條式抽油機、立式滾筒抽油機、皮帶抽油機、天平配重式塔架抽油機等無游梁抽油機，但整機結構較復雜，傳動環節多，傳動效率較低，整體壽命較短，需要預制抽油機基礎，一次性投資費用較高。

發明內容

本發明的目的是提出了一種無減速箱式電機直驅裝置及運行控制方法，解決了抽油機地面結構復雜、需要預制基礎、一次性投資高、運行效率低、管理難度大的問題。

為實現上述目的，所采取的技術方案是：

一種無減速箱式電機直驅裝置，包括：機殼總成、傳動組件、載荷監測單元、液壓蓄能單元、井口配套單元；

所述機殼總成將傳動組件、載荷監測單元密封在內部；

所述傳動組件中間設有絲杠及電機轉子，電機轉子外部設有電機定子，電機轉子的旋轉運動帶動載荷監測單元中的光桿上下往復運動，將電能轉化為系統舉升動能；

所述載荷監測單元中的載荷傳感器安裝在方卡子和絲杠中間，用于監測油井的運行工況，載荷監測單元中的天線安裝在機殼總成中的電機防護罩上，用于載荷傳感器監測數據的信號接收、放大及信號發送；

所述液壓蓄能單元位于傳動組件下方，用于下沖程能量蓄積和上沖程能量再利用；

所述井口配套單元與井口法蘭連接，用于支撐機殼總成。

根據本發明一種無減速箱式電機直驅裝置，優選地，所述傳動組件包括：電機、編碼器、接線盒、絲杠總成、主軸、鍵、螺釘、油室、軸承、殼體、導軌總成；

所述電機為空心軸電機，所述電機包括電機轉子和電機定子；編碼器安裝在所述電機頂端；接線盒與動力電纜連接，是傳動組件的內部接線匯總；絲杠總成與電機轉子通過鍵連接；主軸與絲杠總成通過螺釘連接；油室為潤滑油儲存位置；軸承連接主軸和殼體。

進一步地，絲杠總成包括：絲杠、螺母、絲杠底座；

所述螺母與電機轉子通過鍵連接；所述絲杠與所述螺母螺紋連接，所述絲杠為空心狀，額定載荷不低于8t，內部穿過有光桿，通過頂部方卡子與光桿固定；所述絲杠底座起到在下部固定絲杠的作用；主軸與螺母保持同步旋轉。

進一步地，所述導軌總成包括：導軌、滑塊固定座、滑塊、鍵、螺釘；