[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)系統(tǒng)及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011374241.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112593898B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張春友;單曉敏;王利華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古民族大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/00;F03D9/11;F03D9/28;F03D9/43;F03D9/12;F03D15/00;F03D3/04;F03D3/06;H02J7/14;H02K7/18
• 代理公司: 鄭州豫開(kāi)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

一種風(fēng)電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)系統(tǒng)，包括風(fēng)能吸收裝置、混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池和控制柜，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)動(dòng)力輸入端，電動(dòng)機(jī)為雙出軸電機(jī)，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)動(dòng)力輸入端與風(fēng)能吸收裝置的動(dòng)力輸出端傳動(dòng)連接，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)動(dòng)力輸入端與電動(dòng)機(jī)的雙出軸一端傳動(dòng)連接，電動(dòng)機(jī)的雙出軸另一端與發(fā)電機(jī)動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接。本發(fā)明簡(jiǎn)單可靠，輔以電動(dòng)力系統(tǒng)，控制邏輯簡(jiǎn)單，同時(shí)可吸收風(fēng)能充裕時(shí)的風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)了更高的風(fēng)能利用率；整個(gè)系統(tǒng)為剛性機(jī)械系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在現(xiàn)有抽油機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改造成本低，節(jié)能效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)系統(tǒng)及其工作方法。

背景技術(shù)

游梁式抽油機(jī)是一種常用的石油開(kāi)采設(shè)備，抽油機(jī)在工作過(guò)程中是靠電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)來(lái)帶動(dòng)抽桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，因此，電能消耗是抽油機(jī)的最大能耗。風(fēng)能資源是一種純粹的綠色資源，在全球范圍內(nèi)的巨大蘊(yùn)藏量、可再生、分布廣、無(wú)污染的特性，使風(fēng)能發(fā)電成為世界可再生能源發(fā)展的重要方向。風(fēng)電是成本最低的溫室氣體減排技術(shù)之一，全球市場(chǎng)對(duì)于風(fēng)電這樣的零排放技術(shù)有著巨大并且持續(xù)增長(zhǎng)的需求。一般的油田在地理位置上看，都處于曠野地帶，地廣人稀，風(fēng)能資源豐富，這對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的實(shí)施十分有利。因此，如何便捷地應(yīng)用風(fēng)力電能，成為抽油機(jī)節(jié)能降耗的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種原理科學(xué)、結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)能環(huán)保的風(fēng)電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)系統(tǒng)及其工作方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種風(fēng)電混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)系統(tǒng)，包括風(fēng)能吸收裝置、混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池和控制柜，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)動(dòng)力輸入端，電動(dòng)機(jī)為雙出軸電機(jī)，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一個(gè)動(dòng)力輸入端與風(fēng)能吸收裝置的動(dòng)力輸出端傳動(dòng)連接，混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)動(dòng)力輸入端與電動(dòng)機(jī)的雙出軸一端傳動(dòng)連接，電動(dòng)機(jī)的雙出軸另一端與發(fā)電機(jī)動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接，發(fā)電機(jī)通過(guò)充電線路與蓄電池連接，蓄電池通過(guò)供電線與電動(dòng)機(jī)連接，控制柜通過(guò)控制電纜分別與混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池連接。

風(fēng)能吸收裝置包括下端固定在地面上的塔架，塔架內(nèi)部通過(guò)推力軸承轉(zhuǎn)動(dòng)連接有沿豎向設(shè)置的風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸，塔架上部設(shè)有外支撐架，外支撐架上固定設(shè)有三塊均豎向設(shè)置的導(dǎo)風(fēng)板，三塊導(dǎo)風(fēng)板沿風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸的圓周方向均勻布置，三塊導(dǎo)風(fēng)板所在的垂直平面的交匯線為風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸的中心線，相鄰兩塊導(dǎo)風(fēng)板之間均通過(guò)一根外橫撐桿連接，三塊導(dǎo)風(fēng)板的上部和下部均通過(guò)一個(gè)與風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸同中心線的固定環(huán)連接；

風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸上端部伸出塔架，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸的上端部通過(guò)內(nèi)支撐架固定連接有均豎向設(shè)置的三塊集風(fēng)板，三塊集風(fēng)板位于三塊導(dǎo)風(fēng)板之間且沿風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸的圓周方向均勻布置，每塊集風(fēng)板所在的垂直平面均與沿風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸徑向方向的一條直線垂直，相鄰兩塊集風(fēng)板之間均通過(guò)一根內(nèi)橫撐桿連接；

塔架為上細(xì)下粗的圓錐筒結(jié)構(gòu)，塔架下部右側(cè)開(kāi)設(shè)有穿孔，穿孔內(nèi)沿左右水平方向穿設(shè)有第一齒輪軸，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)軸下部安裝有主錐齒輪，第一齒輪軸左端安裝有與主錐齒輪嚙合的第一錐齒輪。

混合動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一支架、第二支架和安裝箱，第一支架上設(shè)有行星減速機(jī)，第一齒輪軸的右端通過(guò)超越離合器與行星減速機(jī)的動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)連接，行星減速機(jī)的動(dòng)力輸出軸傳動(dòng)連接有平行于第一齒輪軸的第二齒輪軸，安裝箱內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)有第三齒輪軸和第四齒輪軸，第三齒輪軸沿前后水平方向設(shè)置，第四齒輪軸沿左右水平方向設(shè)置，第二齒輪軸右端伸入到安裝箱內(nèi)并設(shè)置有第二錐齒輪，第三齒輪軸上安裝有第三錐齒輪，第二錐齒輪與第三錐齒輪的左側(cè)部嚙合，第四齒輪軸右端伸出安裝箱并與抽油機(jī)的動(dòng)力輸入端傳動(dòng)連接，第四齒輪軸左端設(shè)置有第四錐齒輪，第四錐齒輪與第三錐齒輪的右側(cè)部嚙合，第二支架位于安裝箱的前側(cè)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)均設(shè)置在第二支架上，電動(dòng)機(jī)位于發(fā)電機(jī)的后側(cè)，蓄電池設(shè)置在第二支架下方，電動(dòng)機(jī)的雙出軸后端通過(guò)后聯(lián)軸器與第三齒輪軸前端傳動(dòng)連接，電動(dòng)機(jī)的雙出軸前端通過(guò)前聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入軸傳動(dòng)連接。