無游梁直線電機抽油機制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、工作平穩(wěn)、高效節(jié)能和使用與維修方便的無游梁直線電機抽油機，應(yīng)用于油田油井的抽油作業(yè)。技術(shù)方案為：無游梁直線電機抽油機，包括主機架和固定于主機架上的定子，纜繩和與纜繩連接的動子，以及動子導(dǎo)軌、動子導(dǎo)向輪和限位換向器，其特征在于：所述定子設(shè)置為單邊結(jié)構(gòu)，所述動子與所述單邊結(jié)構(gòu)的定子相適配。動子上固定有平衡配重箱，動子的腹腔有風(fēng)循環(huán)冷卻，限位換向器可移動定位，主機架頂端有天輪并且主機架可隨可移動底座而移動。（*該技術(shù)在2013年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及石油采油設(shè)備，特別是一種無游梁直線電機抽油機。本技術(shù)的技術(shù)方案如下無游梁直線電機抽油機，包括主機架和固定于主機架上的定子，纜繩和與纜繩連接的動子，以及動子導(dǎo)軌、動子導(dǎo)向輪和限位換向器，其特征在于所述定子設(shè)置為單邊結(jié)構(gòu)，所述動子與所述單邊結(jié)構(gòu)的定子相適配。所述定子的單邊結(jié)構(gòu)為平板形，所述定子的材料為永磁體。所述動子位于所述主機架的外側(cè)。所述纜繩可以是鋼絲繩、皮帶繩或鐵鏈繩。所述動子上設(shè)置有平衡配重箱，該平衡配重箱與所述動子為一體或固定連接為一體。所述動子的腹腔設(shè)置有風(fēng)循環(huán)冷卻裝置。所述主機架的頂端設(shè)置有天輪。所述限位換向器為感應(yīng)式無觸點限位換向器。所述無觸點限位換向器設(shè)置有沿所述動子導(dǎo)軌的移動定位裝置。所述主機架的底部設(shè)置有可移動底座。本技術(shù)的技術(shù)效果如下本技術(shù)由于引入了全新的設(shè)計思想，以直線電機的定子與動子的單邊結(jié)構(gòu)替代現(xiàn)有技術(shù)中的定子夾持動子的雙邊結(jié)構(gòu)。這種定子的單邊結(jié)構(gòu)與對應(yīng)設(shè)置的動子的單邊結(jié)構(gòu)進行組合后，動子通過動子導(dǎo)向輪和動子導(dǎo)軌能夠始終與定子保持等間隙上下運動。這種單邊結(jié)構(gòu)避免了雙邊結(jié)構(gòu)所存在的雙邊間隙無法長期保持一致的技術(shù)缺陷，使抽油機獲得了穩(wěn)定的電磁力驅(qū)動，因而保障了工作平穩(wěn)，同時有利于延長設(shè)備的使用壽命。定子及定子兩側(cè)的動子導(dǎo)軌均牢固地安裝在主機架上，使得抽油機整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。直線電機能夠直接將電磁能轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運動，減少了旋轉(zhuǎn)電機的機械轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，既節(jié)省了能源又提高了效率。本技術(shù)的定子由于可以采用平板形單邊結(jié)構(gòu)，使得定子永磁體的制作安裝更為簡單方便。動子位于主機架的外側(cè)，極大地方便了使用、檢修與維修。本技術(shù)還將抽油機的平衡配重箱設(shè)置在動子上，這種動子與平衡配重箱的一體化設(shè)置不僅便利于靈活調(diào)整配重重量，而且有利于防止動子的變形或大大地減緩動子的變形趨勢。動子腹腔的風(fēng)循環(huán)冷卻裝置可以大大地延長直線電機的連續(xù)工作時間。在主機架的頂端用單一的天輪替代現(xiàn)有技術(shù)中的滑輪組，大大地改善了主機架的受力分布，使主機架受力更為均衡，從而更加有利于動力與運動的傳遞。在動子導(dǎo)軌上的感應(yīng)式無觸點限位換向器，能夠使動子運動的上下限位點的換向平緩，減少噪音和沖擊。限位換向器的移動定位裝置能夠使得上下限位點之間的距離得到及時有效的調(diào)整，以滿足抽油桿光桿或抽油泵的沖程要求。主機架底部設(shè)置有可移動底座，該底座通過滑軌機構(gòu)可以帶動主機架方便平穩(wěn)地移開油井井口，給位于井口處的采油樹提供足夠的操作空間，并為井下作業(yè)提供方便。本技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單，便于改型，特別適合作為長沖程抽油機機型，因為提高沖程只需加高主機架和直線電機的定子就可以實現(xiàn)。圖中標(biāo)記列示如下1-凹形大底座 2-可移動底座 3-采油樹4-光桿 5-主機架 6-懸繩器 7-纜繩8-天輪支座 9-天輪 10-上限位換向器11-動子導(dǎo)軌 12-動子導(dǎo)向輪 13-動子14-平衡配重箱 15-定子 16-下限位換向器17-滑軌 18-控制系統(tǒng)如附圖說明圖1所示的本技術(shù)無游梁直線電機抽油機，主要由凹形大底座1、可移動底座2、采油樹3、光桿4、主機架5、懸繩器6、纜繩7、天輪支座8、天輪9、上限位換向器10、動子導(dǎo)軌11、動子導(dǎo)向輪12、動子13、平衡配重箱14、定子15、下限位換向器16、滑軌17和控制系統(tǒng)18組成。主機架5與可移動底座2為一體式結(jié)構(gòu)，凹形大底座1上固定設(shè)置有滑軌17，可移動底座2坐落在滑軌17構(gòu)成的如圖2所示的滑槽內(nèi)，這樣在外牽引力的作用下，可移動底座2連同其上的主機架5可以在滑軌17的滑槽內(nèi)前后移動。主機架5的頂端安裝有天輪支座8和單一的天輪9，這樣主機架5的受力較為均衡，結(jié)構(gòu)也較為簡單，更有助于置于天輪9上的作為柔性連接件的纜繩7傳遞運動和動力。定子15固定安裝在主機架5上，并且與地平面垂直，以實現(xiàn)動子13的上下直線運動。定子15為平板形，材料為條塊形永磁體，例如磁王銣鐵硼。動子導(dǎo)軌11安裝在定子15的平板兩側(cè)，如圖3所示呈平行設(shè)置。動子13位于主機架5的外側(cè)，平衡配重箱14與動子13為一體化設(shè)計，可以通過動子導(dǎo)向輪12沿著動子導(dǎo)軌11作上下運動，并且如圖4所示的在動子與定子平板間能夠保持一個確定一致的間隙δ，也就是說，帶平衡配重箱14的動子13與定子15能夠始終保持等間隙上下運動。動子13的上下運動范圍由限位換向器在動子導(dǎo)軌11上的定位來確定，即上限位換向器10和下限位換向器16。為了控制抽油機的沖程和沖次，由控制系統(tǒng)18對輸送給動子13的電流進行變頻控制。動子13和平衡配重箱14的同一運動有利于纜繩7對運動和動力的傳遞。纜繩7一端連接于動子13，另一端通過天輪9后連接于懸繩器6，懸繩器6的下端與光桿4相連接，光桿4穿過采油樹3后與井下的抽油泵相連接，光桿4隨動子13進行往復(fù)運動，從而驅(qū)動抽油泵抽油并將井下原油舉升到地面。本技術(shù)無游梁直線電機抽油機的工作原理說明如下通過控制系統(tǒng)18的變頻機構(gòu)、動子導(dǎo)軌11上的上限位換向器10和下限位換向器16設(shè)定好抽油機的沖程和沖次，通電啟動直線電機，動子13連同平衡配重箱14作上下往復(fù)運動，纜繩7將運動和動力傳遞到光桿4，因而光桿4隨動子13進行上下往復(fù)運動。對平衡配重箱14進行配重時，可以考慮如下的計算公式平衡配重箱14的重量加上動子13的重量等于光桿4的重量加上半個液柱載荷。這樣，當(dāng)光桿4作上沖程運動時，動子13的下行拉力為半個液柱載荷；當(dāng)光桿4作下沖程運動時，動子13的上行拉力仍然為半個液柱載荷。因此，在工作時，動子13不論是上行還是下行，出力總是相同的，這就為直線電機的穩(wěn)定運行和勻速的上下往復(fù)運動提供了充分的條件。以上所述，僅為本技術(shù)的優(yōu)選實施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，基于本技術(shù)同樣的專利技術(shù)創(chuàng)造原理，還可以做出若干變型和改進，以及本技術(shù)方案在其他相似領(lǐng)域的應(yīng)用，但這些均落入本技術(shù)的保護范圍。權(quán)利要求1.無游梁直線電機抽油機，包括主機架和固定于主機架上的定子，纜繩和與纜繩連接的動子，以及動子導(dǎo)軌、動子導(dǎo)向輪和限位換向器，其特征在于所述定子設(shè)置為單邊結(jié)構(gòu)，所述動子與所述單邊結(jié)構(gòu)的定子相適配。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述定子的單邊結(jié)構(gòu)為平板形，所述定子的材料為永磁體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述動子位于所述主機架的外側(cè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述纜繩可以是鋼絲繩、皮帶繩或鐵鏈繩。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述動子上設(shè)置有平衡配重箱，該平衡配重箱與所述動子為一體或固定連接為一體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述動子的腹腔設(shè)置有風(fēng)循環(huán)冷卻裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述主機架的頂端設(shè)置有天輪。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述限位換向器為電磁感應(yīng)式無觸點限位換向器。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述無觸點限位換向器設(shè)置有沿所述動子導(dǎo)軌的移動定位裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無游梁直線電機抽油機，其特征在于所述主機架的底部設(shè)置有可移動底座。專利摘要本技術(shù)提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
無游梁直線電機抽油機，包括主機架和固定于主機架上的定子，纜繩和與纜繩連接的動子，以及動子導(dǎo)軌、動子導(dǎo)向輪和限位換向器，其特征在于：所述定子設(shè)置為單邊結(jié)構(gòu)，所述動子與所述單邊結(jié)構(gòu)的定子相適配。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高旺，
申請(專利權(quán))人：高旺，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]