專利名稱：抽油機變速節(jié)能拖動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油鉆采機械技術領域，特別適用于負載變化大的工作機，如廣泛使用的游梁式抽油機。
目前各油田運行的游梁抽油機所配用的動力裝置主要是一般的三相異步電動機，在電動機的軸伸上直接安裝一個皮帶輪，通過皮帶傳動帶動抽油機減速器運轉，從而使抽油機進行工作。由于游梁抽油機的結構特點和驢頭懸點載荷變化大的狀況，對于直接安裝皮帶輪的一般電動機，電動機承受較大的峰值扭矩，扭矩變化量大且有負扭矩存在，同時游梁抽油機也承受很大的變載荷和載荷沖擊的作用，另外電動機滿載荷啟動，啟動電流大。這樣，一方面整個抽油機系統(tǒng)的可靠性差，使用壽命短；另一方面，抽油機需要配備較大功率的電動機，電動機工作效率低，電能浪費嚴重。因此改變游梁抽油機的載荷特性，提高抽油機的工作可靠性，節(jié)約電動機功率，對于采油企業(yè)的經濟效益具有十分重要的意義。
針對這種狀況，中國專利公布了慣性節(jié)能動力裝置(ZL93243234)技術。其特點是在發(fā)動機和皮帶輪之間，加裝一個帶有飛輪的離心離合器，其中的飛輪和皮帶輪是固定在一起的，靠飛輪的慣性作用減少發(fā)動機的功率，達到節(jié)能的目的。這種技術的應用對抽油機有一定的節(jié)能作用。該專利技術存在兩個問題，一是由于飛輪和皮帶輪固定連接一起后通過離合器與發(fā)動機相連，發(fā)動機啟動后需同時帶動抽油機和飛輪運轉，發(fā)動機需要較大的啟動功率，啟動困難；二是沒有說明發(fā)動機必須是變速運動的，因此靠飛輪能量的變化來平衡減少發(fā)動機的功率，其節(jié)能效果是有限的。
本實用新型對上述技術存在的不足而提出了一種抽油機拖動裝置。通過本實用新型技術的實施可以使游梁抽油機具有明顯的節(jié)能效果，并且提高抽油機系統(tǒng)各部件的工作可靠性和使用壽命。
為實現(xiàn)本實用新型的目的而采用的技術方案是在高轉差率電動機的輸出軸上直接固定安裝一個飛輪裝置，電動機皮帶輪不直接固定安裝在電動機輸出軸上，而是通過一套裝置使皮帶輪浮動安裝在電動機輸出軸上。它主要由高轉差電動機9、飛輪5、皮帶輪1、軸承3、聯(lián)軸盤6、從動盤7、摩擦塊4、葉片13、卡環(huán)11、油封2、和油封8組成。飛輪5通過螺栓與聯(lián)軸盤6固定連接一起，聯(lián)軸盤6通過平鍵固定在電動機的軸頭12上，從動盤通7通過軸承3、卡環(huán)11及軸套10浮動安裝在聯(lián)軸盤6上，皮帶輪1通過螺栓固定安裝在從動盤7上，葉片13固定連接在聯(lián)軸盤6上，摩擦塊4安裝在聯(lián)軸盤6和從動盤7之間。
以下結合附圖進一步說明本實用新型的實施例。



圖1是本實用新型的工作結構圖。
參照
圖1，本實用新型的工作過程是當電動機9啟動時，首先帶動聯(lián)軸盤6、葉片13、摩擦塊4和飛輪5轉動，當電動機9轉速達到一定值時，摩擦塊4在其離心力作用下，開始帶動從動盤7和皮帶輪1運轉，通過皮帶傳動，使抽油機進行正常工作。
游梁抽油機工作時所需電動機的功率分別與電動機所受的扭矩和電動機的轉速成正比，由于游梁抽油機的結構特點和載荷特性決定了電動機承受較大的峰值扭矩和扭矩變化量，因此，降低電動機所受扭矩的峰值和變化范圍，就能有效地減少電動機的功率。對游梁抽油機來說，電動機的節(jié)能效果分別與電動機轉差率和抽油機旋轉系統(tǒng)的轉動慣量成正比。為此，本實用新型采用了兩個措施
一是用高轉差電動機9代替常規(guī)轉差的電動機。高轉差電動機的特點是其具有軟的輸出特性，轉速隨著所受扭矩大小的變化而變化，扭矩大時，電動機的轉速變??；扭矩小時，電動機的轉速增大。從而能夠減少抽油機承受的載荷，改善抽油機的受力狀況，減小電動機的峰值扭矩和扭矩的變化量，減少電動機功率。
二是增加抽油機系統(tǒng)的轉動慣量。由于采用了變速電動機，抽油機的運轉速度是隨著懸點載荷的變化而變化的，抽油機的轉動慣量越大，其慣性扭矩也就越火，而慣性扭矩正好起著減小最大載荷扭矩和增大最小載荷扭矩的作用，也就是說，增大抽油機的轉動慣量，也能減小電動機的峰值扭矩和扭矩變化量。本實用新型依靠在電動機的輸出軸上固定安裝一個飛輪5來增加抽油機系統(tǒng)的轉動慣量。
上述兩個措施缺一不可，否則，抽油機的能耗就大。常規(guī)的電動機的轉差率一般在5％以內，并且抽油機的轉動慣量也沒有特別增大，所以目前的游梁抽油機的能耗較大。而慣性節(jié)能動力裝置重視了增加轉動慣量的，但忽視了抽油機轉速也應變化的因素，所以其節(jié)能效果受到限制。
另一方面，由于電動機是帶載荷啟動，啟動時所需扭矩要比正常工作時將近大許多，電動機啟動困難。因此，本實用新型采用了皮帶輪不直接固定安裝在電動機輸出軸上，而是通過一個離心離合器使皮帶輪浮動安裝在電動機輸出軸上的方案。從而減小電動機的啟動扭矩和功率。
與現(xiàn)有的抽油機拖動技術相比，本實用新型技術具有以下特點1)電動機承受的扭矩明顯減小，并且消除負扭矩的存在；2)游梁抽油機節(jié)能效果顯著，可節(jié)電20％-50％；3)電動機空載荷啟動，啟動電流小，電動機能得到過載保護，對電網和抽油設備沖擊??；4)抽油機系統(tǒng)具有軟的工作特性，動載荷和沖擊載荷小，提高各部件的工作可靠性。
權利要求1.一種用于游梁抽油機的拖動裝置，主要由高轉差率電動機(9)、飛輪(5)、軸承(3)、聯(lián)軸盤(6)、從動盤(7)、摩擦塊(4)、葉片(13)、卡環(huán)(11)、皮帶輪(1)等組成，其特征在于飛輪(5)通過螺栓與聯(lián)軸盤(6)固定連接一起，聯(lián)軸盤(6)通過平鍵固定在電動機的軸頭(12)上，從動盤通(7)通過軸承(3)、卡環(huán)(11)及軸套(10)浮動安裝在聯(lián)軸盤(6)上，皮帶輪(1)通過螺栓固定安裝在從動盤(7)上，葉片(13)固定連接在聯(lián)軸盤(6)上，摩擦塊(4)安裝在聯(lián)軸盤(6)和從動盤(7)之間。
專利摘要本實用新型技術屬于石油鉆采機械技術領域,是一種主要用于游梁抽油機的拖動裝置,其結構特點是,在高轉差率電動機的輸出軸上分別固定安裝一個具有合適轉動慣量的飛輪和浮動安裝一個帶有離合器的皮帶輪。在電動機變速的作用下,飛輪所產生較大的慣性扭矩能夠有效地減小電動機所承受的最大載荷扭矩和扭矩的變化量,在離心離合器的作用下,電動機可接近空載荷啟動,從而能夠減少電動機的功率,達到節(jié)能的目的,具有20%—50%的節(jié)能效果。另外電動機具有較軟的輸出特性,減小抽油機的載荷沖擊,從而提高抽油系統(tǒng)各部件的工作可靠性和使用壽命。
文檔編號F04B47/02GK2407158SQ9925101
公開日2000年11月22日 申請日期1999年10月8日 優(yōu)先權日1999年10月8日
發(fā)明者李金華 申請人:李金華