CN2904446Y - 适用于抽油机的变速节能动力装置 - Google Patents

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Abstract

一种适用于抽油机的变速节能动力装置，石油开采所用的机械设备，它包括主动电机以及由主动电机驱动的抽油机负载，其特征在于，在主动电机与抽油机负载之间设置有助速电机，主动电机轴通过单向离合器和变速机构与助速电机轴相连接，助速电机轴与负载相连接。其工作原理在于，采用力学匀加速运动的惯性原理，结合现有技术从而使抽油机达到理想的使用效果。本实用新型的优点在于：由于增加了变速机构和单向离合器，可使主动电机和助速电机在不同的速度内交替工作，实现了输出扭矩可随转速变化，降低了能耗，提高了工作效率。

Description

适用于抽油机的变速节能动力装置
技术领域
本实用新型涉及石油开采所用的机械设备，特别是一种适用于抽油机的变速节能动力装置，属于油井抽取原油的新型动力节能装置。
背景技术
在石油的开采中，目前常用的抽油机是通过四连杆机构将电机的旋转运动变成抽油泵的往复运动，使采油机完成抽油功能。这种抽油机是一个交变负载，在上升冲程时，驴头带动油泵进行抽油，机器作有用功，此时抽油机的驴头承受作用在活塞截面的液注重量和抽油杆在液注中的重量和摩擦、惯性、振动等负荷；而驴头下降时(油泵吸油)，机器作无用功，此时抽油机的驴头只承受抽油杆在液注中的重量。在工作过程中，有用功和无用功在时间上略占一半，而上下冲程的负载差别非常大，上冲程电机大功率大扭矩工作，下冲程是空载，功率浪费。所以目前所采用的驱动设备通常都是大功率电动机，耗能高，功率因数低。如何降低这种采油设备的能耗已成为有关业内人士探求的技术课题。
发明内容
本实用新型的目的正是针对上述现有技术所存在的缺陷而设计出的一种输出扭矩可随转速变化的适用于抽油机的变速节能动力装置，该动力装置能耗低、工作效率高，可使抽油机装机功率降低50％节约电30％以上。
本实用新型的目的是通过以下方案来实现的：本适用于抽油机的变速节能动力装置包括主动电机以及由主动电机驱动的抽油机负载，其中，在主动电机与抽油机负载之间设置有助速电机，主动电机轴通过单向离合器和变速机构与助速电机轴相连接，助速电机轴与负载相连接。
在本实用新型中，变速装置可为以下方案：即变速机构包括套装在主动电机轴上的且与安装在主动电机轴上的单向离合器相配合的太阳轮、与太阳轮相啮合的行星轮以及固定连接在助速电机轴上的行星架组成。此时主动电机轴与助速电机轴呈同轴线方式设置。
变速装置也可为另一种方案：即变速机构包括套装在助速电机轴上的且与安装在助速电机轴上的单向离合器相配合的大齿轮、安装在主动电机轴上的且与大齿轮相啮合的小齿轮组成。此时主动电机轴与助速电机轴呈平行方式设置。
本实用新型的工作原理在于，采用力学匀加速运动的惯性原理，结合现有技术从而使抽油机达到理想的使用效果。在使用过程中，先由主动电机通过变速机构传递给助速电机输出低转速动力，当负载转速低于助速电机(额定转速)时，由助速电机带动负载转动，同时单向离合器脱离，助速电机输出呈加速运动。也就是说，当主动电机通过变速机构把抽油机上冲程升至最高端，由助速电机带动负载(此时离合器脱离)迅速下降使下冲程中的动能充分释放到下一个上冲程中，再由主动电机带动负载冲至最高端，如此周而复始，可使主动电机和助速电机在不同的速度内交替工作，使动力机构总功率下降一倍，节能30％以上，实现了小功率、大扭矩的动能特性，解决了现有抽油机耗能高的缺陷。
本实用新型的优点在于：由于增加了变速机构和单向离合器，可使主动电机和助速电机在不同的速度内交替工作，实现了输出扭矩可随转速变化，降低了能耗，提高了工作效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例1的结构示意图。
图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
图中：1为主动电机，2为主动电机轴，3为单向离合器，4为助速电机，5为助速电机轴，6为太阳轮，7为行星轮，8为行星架，9为小齿轮，10为大齿轮。
具体实施方式
本实用新型以下结合实施例(附图)作进一步描述：
实施例1
如图1所示：本适用于抽油机的变速节能动力装置包括主动电机1以及由主动电机驱动的抽油机负载，其中，在主动电机1与抽油机负载之间设置有助速电机4，主动电机轴2通过单向离合器3和变速机构与助速电机轴5相连接，主动电机轴2与助速电机轴5呈同轴线方式设置，变速机构包括套装在主动电机轴2上的且与安装在主动电机轴上的单向离合器3相配合的太阳轮6、与太阳轮6相啮合的行星轮7以及固定连接在助速电机轴5上的行星架8组成，助速电机轴5与负载相连接。
工作原理是：首先由主动电机轴2，通过单向离合器3、太阳轮6、行星轮7、行星架8带动助速电机4输出低转速动力带动，把曲柄升至上冲程的最高点，当负载扭矩低于助速电动机轴5时由助速电动机轴5带动负载(同时单向离合器3脱离主动电机轴2)加速运动至下冲程的最低端，使下降时储存的动能彻底释放至上冲程若干处。然后再由主动电机1带动负载。
实施例2
本适用于抽油机的变速节能动力装置包括主动电机1以及由主动电机1驱动的抽油机负载，其中，在主动电机1与抽油机负载之间设置有助速电机4，主动电机轴2通过单向离合器3和变速机构与助速电机轴5相连接，主动电机轴2与助速电机轴5呈平行方式设置，变速机构包括套装在助速电机轴5上的且与安装在助速电机轴上的单向离合器3相配合的大齿轮10、安装在主动电机轴2上的且与大齿轮相10啮合的小齿轮9组成，助速电机轴5与负载相连接。
工作原理是：当主动电机轴2通过小齿轮9带动大齿轮10和助速电机轴上的单向离合器3、助速电机轴5，把曲柄升至上冲程最高端时，由助速电机带动负载，单向离合器3脱离主动电机1迅速下降至下冲程的最低端，在下降时储存的动能彻底释放至上冲程的最高极限值这样做周期运转达到节能的目的。

Claims (5)

1、一种适用于抽油机的变速节能动力装置，它包括主动电机(1)以及由主动电机驱动的抽油机负载，其特征在于，在主动电机(1)与抽油机负载之间设置有助速电机(4)，主动电机轴(2)通过单向离合器(3)和变速机构与助速电机轴(5)相连接，助速电机轴(5)与负载相连接。
2、根据权利要求1所述的适用于抽油机的变速节能动力装置，其特征在于：变速机构包括套装在主动电机轴(2)上的且与安装在主动电机轴上的单向离合器(3)相配合的太阳轮(6)、与太阳轮相啮合的行星轮(7)以及固定连接在助速电机轴(5)上的行星架(8)组成。
3、根据权利要求1或2所述的适用于抽油机的变速节能动力装置，其特征在于：主动电机轴(2)与助速电机轴(5)呈同轴线方式设置。
4、根据权利要求1所述的适用于抽油机的变速节能动力装置，其特征在于：变速机构包括套装在助速电机轴(5)上的且与安装在助速电机轴上的单向离合器(3)相配合的大齿轮(10)、安装在主动电机轴(2)上的且与大齿轮(10)相啮合的小齿轮(9)组成。
5、根据权利要求1或4所述的适用于抽油机的变速节能动力装置，其特征在于：主动电机轴(2)与助速电机轴(5)呈平行方式设置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101943057A (zh) * 2010-08-22 2011-01-12 蒙国宁 用于油田井口抽油机的动力互补***
CN102882313A (zh) * 2012-10-29 2013-01-16 罗寿元 乘用车专用高低速多电机离合式组合无刷直流电动机
CN103032052A (zh) * 2012-12-17 2013-04-10 邱永安 飞轮储能抽油机

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