一種用直線電動機驅動的抽油的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用直線電動機驅動的抽油機，包括底座、直線電動機、控制該直線電動機的控制器、平衡重物、鋼絲繩、重物鋼絲繩、左天輪和右天輪，底座上豎直安裝有直線電動機，該直線電動機一側的底座上固裝有控制器，該直線電動機的上方安裝有左天輪和右天輪，所述鋼絲繩和重物鋼絲繩的其中一端共同連接抽油桿，所述鋼絲繩的另一端通過左天輪變向后連接直線電動機內(nèi)的動子，所述重物鋼絲繩的另一端通過右天輪變向后連接有平衡重物，通過動子及平衡重物做豎直直線往復運動從而驅動抽油桿動作。本實用新型采用直線電動機驅動抽油桿作直線往復運動，減少了傳動鏈，降低了電能能耗，提高了系統(tǒng)工作效率；使得系統(tǒng)柔性高，靈活改變沖程和沖次。
【專利說明】一種用直線電動機驅動的抽油機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于石油開采設備【技術領域】，具體地說，是一種用直線電動機驅動的抽油機。
【背景技術】
[0002]在國內(nèi)外的石油開采過程中，有桿抽油設備的電能能耗占油田開采作業(yè)總能耗的三分之一左右，電費支出驚人，存在著“電能換石油”的說法。造成這種現(xiàn)象的原因在于:為了滿足抽油機起動轉矩的要求，傳統(tǒng)的抽油機一般采用感應電機，感應電機的功率和變壓器的容量要比實際需要大得多，因此感應電機的負荷率很低，存在著所謂“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成系統(tǒng)工作效率低下。為了適應目前多變的油田開采狀況和節(jié)能降耗的大趨勢，必須降低開采石油過程中的電能能耗，改善抽油機的系統(tǒng)柔性，從而提高抽油機系統(tǒng)的適應性、經(jīng)濟性和可靠性。
[0003]目前抽油機主要存在如下兩方面問題:(I)電能能耗高，工作效率只有30?40%；
(2)系統(tǒng)柔性差，沖程和沖次固定不變，難以根據(jù)實際工況改變抽油機參數(shù)。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種結構簡單、能耗低、工作效率高的用直線電動機驅動的抽油機。
[0005]本實用新型技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種用直線電動機驅動的抽油機，包括底座、直線電動機、控制該直線電動機的控制器、平衡重物、鋼絲繩、重物鋼絲繩、左天輪和右天輪，所述底座上豎直安裝有直線電動機，該直線電動機一側的底座上固裝有控制器，該直線電動機的上方安裝有左天輪和右天輪，所述鋼絲繩和重物鋼絲繩的其中一端共同連接抽油桿，所述鋼絲繩的另一端通過左天輪變向后連接直線電動機內(nèi)的動子，所述重物鋼絲繩的另一端通過右天輪變向后連接平衡重物，通過動子及平衡重物做豎直直線往復運動從而驅動抽油桿動作。
[0007]而且,所述直線電動機包括外殼、定子和動子，所述外殼由左右設置的兩個軛板、前后設置的兩個擋板和上下設置的兩個端蓋組成的封閉結構，所述定子分別對稱安裝在軛板里側，該定子前后兩端的軛板里側分別平行固裝有兩組滑軌，該滑軌上豎直滑動安裝有動子，該動子一端與滑軌之間安裝一滑塊，該動子另一端與滑軌之間同軸安裝一軸承。
[0008]而且，所述其中一個定子的線圈上豎直安裝有多個位置傳感器組，每個位置傳感器組包括豎直均布設置的三個位置傳感器，相鄰兩個位置傳感器之間的距離等于動子長度。
[0009]而且，所述位置傳感器為開關性霍爾傳感器、鎖存性霍爾傳感器或是線形霍爾傳感器。
[0010]而且，所述定子的上、下端部分別對稱安裝有限位開關，對應所述動子上、下端面的端蓋里側分別對稱安裝有減震器。[0011]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是:
[0012]本實用新型采用直線電動機驅動抽油桿作直線往復運動，具有的優(yōu)點是:(1)由直線電動機直接驅動抽油桿，不需要減速器和四連桿，因此減少了傳動鏈，降低了電能能耗，提高了系統(tǒng)工作效率；(2)直線電動機直接驅動抽油桿，使得系統(tǒng)柔性高，可以根據(jù)實際井下工況，靈活改變沖程和沖次，尤其適合在少油井、稠油井以及深油井進行開采作業(yè)時使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構剖視圖；
[0014]圖2是圖1中直線電動機的A-A向剖視圖；
[0015]圖3是圖1中直線電動機的B-B向剖視圖。
[0016]附圖標記:
[0017]1-左天輪、2-右天輪、3-重物鋼絲繩、4-平衡重物、5-控制器、6_底座、7_軛板、8-定子、9-懸繩器、10-動子、11-鋼絲繩、12-天輪支架、13-擋板、14-滑塊、15-滑軌、16-軸承、17-端蓋、18-減震器、19-位置傳感器、20-限位開關
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖并通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述。
[0019]一種用直線電動機驅動的抽油機，如圖1所示，包括底座6、直線電動機、控制該直線電動機的控制器5、平衡重物4、鋼絲繩11、重物鋼絲繩3、左天輪I和右天輪2，所述底座上豎直安裝有直線電動機，所述直線電動機一側的底座上固裝有控制器，該直線電動機的上方固裝一天輪支架12，在天輪支架內(nèi)水平安裝有兩個天輪，所述鋼絲繩和重物鋼絲繩的其中一端共同通過懸繩器9連接油井內(nèi)的抽油桿(圖中未示出)，所述鋼絲繩的另一端通過左天輪變向后連接直線電動機內(nèi)的動子10，所述重物鋼絲繩的另一端通過右天輪變向后連接有平衡重物，通過動子及平衡重物做豎直直線往復運動從而驅動抽油桿動作。
[0020]本實施例中，如圖2所示,所述直線電動機包括外殼、定子8和動子10,所述外殼由左右設置的兩個軛板7、前后設置的兩個擋板13和上下設置的兩個端蓋17組成的封閉結構，所述定子分別對稱安裝在軛板里側，該定子前后兩端的軛板里側分別豎直平行固裝有兩組滑軌15，該滑軌上豎直滑動安裝有動子，該動子一端與滑軌之間安裝一滑塊14，該動子另一端與滑軌之間同軸安裝一軸承16。
[0021]為了準確控制動子的運動，如圖3所示，對應所述動子的其中一個定子線圈上豎直安裝有多個位置傳感器組，每個位置傳感器組包括豎直均布設置的三個位置傳感器19，相鄰兩個位置傳感器之間的距離等于動子長度，所述位置傳感器可以是開關性霍爾傳感器、鎖存性霍爾傳感器或是線形霍爾傳感器；所述定子的上、下端部分別對稱安裝有限位開關20，對應動子上、下端面的端蓋里側分別對稱安裝有減震器18，有效防止了動子受力損壞。位置傳感器組和限位開關將信號傳送給所述控制器，從而控制定子線圈的通電狀態(tài)和動子運動方向。
[0022]本實用新型的工作原理為:
[0023]當直線電動機的動子向下運動時，平衡重物、動子自身重量以及直線電動機的電磁推力通過懸繩器對提升石油做功，將石油從地面以下抽到地面以上；當直線電動機動子向上運動時，位于井下的抽油桿和直線電動機的電磁推力對動子自身重量和平衡重物做功，將井下抽油裝置放置于地面以下并將平衡重物提升。
[0024]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用直線電動機驅動的抽油機，其特征在于:包括底座、直線電動機、控制該直線電動機的控制器、平衡重物、鋼絲繩、重物鋼絲繩、左天輪和右天輪，所述底座上豎直安裝有直線電動機，該直線電動機一側的底座上固裝有控制器，該直線電動機的上方安裝有左天輪和右天輪，所述鋼絲繩和重物鋼絲繩的其中一端共同連接抽油桿，所述鋼絲繩的另一端通過左天輪變向后連接直線電動機內(nèi)的動子，所述重物鋼絲繩的另一端通過右天輪變向后連接平衡重物，通過動子及平衡重物做豎直直線往復運動從而驅動抽油桿動作。
2.根據(jù)權利要求1所述的用直線電動機驅動的抽油機，其特征在于:所述直線電動機包括外殼、定子和動子，所述外殼由左右設置的兩個軛板、前后設置的兩個擋板和上下設置的兩個端蓋組成的封閉結構，所述定子分別對稱安裝在軛板里側，該定子前后兩端的軛板里側分別豎直平行固裝有兩組滑軌，該滑軌上豎直滑動安裝有動子，該動子一端與滑軌之間安裝一滑塊，該動子另一端與滑軌之間同軸安裝一軸承。
3.根據(jù)權利要求2所述的用直線電動機驅動的抽油機，其特征在于:所述其中一個定子的線圈上豎直安裝有多個位置傳感器組，每個位置傳感器組包括豎直均布設置的三個位置傳感器，相鄰兩個位置傳感器之間的距離等于所述動子長度。
4.根據(jù)權利要求3所述的用直線電動機驅動的抽油機，其特征在于:所述位置傳感器為開關性霍爾傳感器、鎖存性霍爾傳感器或是線形霍爾傳感器。
5.根據(jù)權利要求3所述的用直線電動機驅動的抽油機，其特征在于:所述定子的上、下端部分別對稱安裝有限位開關，對應所述動子上、下端面的端蓋里側分別對稱安裝有減震器。
【文檔編號】E21B43/00GK203640694SQ201320705918
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】王剛 申請人:天津銘天高分子材料有限公司