CN201306154Y - 高效节能塔式抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能塔式抽油机，由无鼠笼永磁同步电机、组合胶带、减速器、绳轮卷筒、提升钢丝绳、配重块、动滑轮、定滑轮、悬绳器、塔型机架、变频控制柜组成，其特征是：无鼠笼永磁同步电机安装在塔型机架的底层，减速器安装在塔型机架的二层，定滑轮安装在塔型机架的顶部，减速器上的绳轮卷筒用提升钢丝绳经过定滑轮和动滑轮分别和配重块及悬绳器相连，悬绳器和抽油光杆相连固定，无鼠笼永磁同步电机的皮带轮和减速器的输入轴用组合胶带相连，无鼠笼永磁同步电机通过变频控制柜和电源连接。本实用新型结构简单，机械效率高，节能效果明显，使用方便，具有明显的社会和经济效益。

Description

高效节能塔式抽油机

一、技术领域：

本实用新型涉及一种油田有杆采油机械，特别是涉及一种带有无鼠笼永磁同步电机的高效节能塔式抽油机。

二、技术背景：

游梁式抽油机的发明、发展和使用已有百余年的历史，它以其坚久耐用、可靠、使用方便、维护费用低等优点一直占据油田有杆泵采油的主导地位，但是由于其结构复杂、技术古老，几十年来，国内外诸多抽油机厂家及研制人员，先后沿着游梁式抽油机的模式研制出来的各式各样的更新换代产品都没有脱离其基本特征——通过连杆机构将旋转运动变为直线运动，因此，这种抽油机都存在结构庞大、***效率低、耗能高的问题，与国家节能减排的基本国策差距较大，与此同时，我国抽油机研制人员也为了克服这些问题纷纷甩掉驴头、游梁连杆，先后研制出链条抽油机、皮带抽油机、液压抽油机、直线电机抽油机及复式永磁电机抽油机等大量新特型抽油机，这些技术都是采用往返塔架形式进行杆泵采油的抽油机，但是，这些抽油机大多数并不成熟，主要技术还没完善，因而带来结构较为复杂、故障多、现场维护困难、制造和使用成本都较高的新问题，不利于推广。

三、实用新型的内容

本实用新型的目的：为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、成本低、效率高、能耗低、使用方便的带有无鼠笼永磁同步电机的高效节能塔式抽油机。

本实用新型的技术方案：一种高效节能塔式抽油机，主要由无鼠笼永磁同步电机(1)、组合胶带(2)、减速器(3)、绳轮卷筒(4)、提升钢丝绳(5、12)、配重块(6)、动滑轮(7、13)、定滑轮(8、9、10、11)、悬绳器(14)、塔型机架(15)、变频控制柜(16)组成。其特征是：无鼠笼永磁同步电机(1)安装在塔型机架(15)的底层，减速器(3)安装在塔型机架(15)的二层，定滑轮(8、9、10、11)安装在塔型机架(15)的顶部，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(5)经过定滑轮(9、8)和动滑轮(7)相连、动滑轮(7)和配重块(6)相连，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(12)经过定滑轮(11、10)和动滑轮(13)相连，动滑轮(13)和悬绳器(14)相连，悬绳器(14)和抽油光杆相连固定，无鼠笼永磁同步电机(1)的皮带轮和减速器(3)的输入轴用组合胶带(2)相连，无鼠笼永磁同步电机(1)通过变频控制柜(16)和电源连接。

所述无鼠笼永磁同步电机，是一种高效永磁同步电机，其机械效率高，功率因数高，其转子上无导条、导电环等产生励磁感应电流的零件，工作中受专用永磁同步电机变频控制柜控制。

所述减速器(3)的输入轴上套装有刹车装置，该刹车装置通过拉线或拉杆与安装在塔型机架(15)上的操作手柄连接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型大幅度提高了抽油机的效率，并且大幅度降低了能耗。现有技术游梁式抽油机的地面效率比较低，有的抽油机虽然减少了传动环节，但由于多数都追求低转速、大扭矩，选用了高极数的外转子电机，然而高极数的电机，一般机械效率，功率因数均低于低极数电机，再加上低转速电机在等扭矩调频时，功率损耗大，所以其地面效率也都较低，同时由于低冲程，井下效率也低，现在的塔式抽油机一般节能效果都好，主要原因是提高了井下效率，由于改为长泵，实行长冲程运行而得到了地下***效率较大提高，所以本实用新型采用了塔式抽油机结构，具有长冲程运行的高井下效益，同时又由于地面结构采用了高效率的无鼠笼永磁同步电机，机械效率和功率因数都比较高，虽然使用了减速器，再经传动***的损耗，总地面效率仍高于常规抽油机，使***效率大为提高，节能效果十分明显。

2.本实用新型操作简单、使用方便，由于采用了高效率的无鼠笼永磁同步电机，其转速可在工频范围内无极调节，同时可频繁换向启动，经减速器输出的转速，具有足够大的扭矩来满足抽油机调参的要求，调节冲程、冲次十分方便，变频控制柜调节工作频率即可改变冲次，改变行程开关位置即可改变冲程，同时，变频器的多重保护功能对抽油机实现了智能控制，另外手动刹车装置和自动控制刹车功能增加了***的保险系数，使井口设施十分安全。

3.本实用新型结构简单，工艺成熟，制作、安装都无难度较高的另部件和工艺，生产成本低，由于整体结构大为简化，整机重量仅为同型号的常规游梁式抽油机的40％左右，节约大量的钢材，制造成本也不到常规游梁式抽油机的60％。

4.本实用新型应用覆盖面广，可做各种规格不同的抽油机，易于推广实施，具有较好的社会效益和经济效益。

四、附图说明：

图1为本实用新型高效节能抽油机的主视结构示意图

图2为本实用新型高效节能抽油机的侧视结构示意图

图3为无鼠笼永磁同步电机转子的结构图

五、具体实施方式：

参见图1，高效节能塔式抽油机含有无鼠笼永磁同步电机(1)、组合胶带(2)、减速器(3)、绳轮卷筒(4)、提升钢丝绳(5、12)、配重块(6)、动滑轮(7、13)、定滑轮(8、9、10、11)、悬绳器(14)、塔型机架(15)、变频控制柜(16)。

无鼠笼永磁同步电机(1)安装在塔型机架(15)的底层，减速器(3)安装在塔型机架(15)的二层，定滑轮(8、9、10、11)安装在塔型机架(15)的顶部，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(5)经过定滑轮(9、8)和动滑轮(7)相连、动滑轮(7)和配重块(6)相连，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(12)经过定滑轮(11、10)和动滑轮(13)相连，动滑轮(13)和悬绳器(14)相连，悬绳器(14)和抽油光杆相连固定，无鼠笼永磁同步电机(1)的皮带轮和减速器(3)的输入轴用组合胶带(2)相连，无鼠笼永磁同步电机(1)通过变频控制柜(16)和电源连接。

配重块(6)中有一只空腔箱体，可在调节平衡时增、减重物。

减速器(3)上的输入轴上套装有刹车装置，该刹车装置通过拉线或拉杆与安装在塔型机架(15)上的操作手柄连接，形成手动刹车。

使用时，塔型机架(15)通过螺栓与水泥基础紧固在一起，启动无鼠笼永磁同步电机(1)，通过其正反转，使提升钢丝绳(5、12)带动抽油杆及配重块(6)上下往复运动，进行循环抽油。

显而易见，完成冲程的作用是靠调节安装在塔型机架(15)上、下部位行程限位开关的位置来完成，当配重块(6)上、下运行时，上、下边缘接触到行程开关，即给出一个***运行换向的信号，通过变频控制柜(16)使无鼠笼永磁同步电机(1)立即停转后反转。在塔型机架(15)上调节行程开关的位置十分方便容易，然而再调节变频器的工作频率，则冲次就得以改变。

最后，根据上下运行时的工作电流的平均值，调节配重块(6)的重量，使电流平均值的不平衡度小于15％之间，则抽油机就进行正常工作状态。

Claims (2)

1.一种高效节能塔式抽油机，主要由无鼠笼永磁同步电机(1)、组合胶带(2)、减速器(3)、绳轮卷筒(4)、提升钢丝绳(5、12)、配重块(6)、动滑轮(7、13)、定滑轮(8、9、10、11)、悬绳器(14)、塔型机架(15)、变频控制柜(16)组成，其特征是：无鼠笼永磁同步电机(1)安装在塔型机架(15)的底层，减速器(3)安装在塔型机架(15)的二层，定滑轮(8、9、10、11)安装在塔型机架(15)的顶部，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(5)经过定滑轮(9、8)和动滑轮(7)相连、动滑轮(7)和配重块(6)相连，减速器(3)上的绳轮卷筒(4)用提升钢丝绳(12)经过定滑轮(11、10)和动滑轮(13)相连，动滑轮(13)和悬绳器(14)相连，悬绳器(14)和抽油光杆相连固定，无鼠笼永磁同步电机(1)的皮带轮和减速器(3)的输入轴用组合胶带(2)相连，无鼠笼永磁同步电机(1)通过变频控制柜(16)和电源连接。

2.根据权利要求1所述的高效节能塔式抽油机，其特征是：所述减速器(3)的输入轴上套装有刹车装置，该刹车装置通过拉线或拉杆与安装在塔型机架(15)上的操作手柄连接。

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