一种抽油机分时调速装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种抽油机分时调速装置，包括：行程位置探测装置、控制装置和人机交互装置，所述行程位置探测装置和人机交互装置分别与所述控制装置连接，所述控制装置的输出端与安装在地面上的抽油机电机连接；所述行程位置探测装置用于检测抽油机的运行位置；所述人机交互装置用于接收并显示用户输入的调速控制参数；所述控制装置用于根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动；其中，第一速率＜第二速率。本发明专利技术的技术方案，能够解决现有技术中由于抽油杆上冲程和下冲程速度不可调，而降低抽油效率、增加抽油杆及油管磨损的问题。

Time sharing speed regulating device for pumping unit

The invention relates to an oil pumping machine when the speed control device comprises a control device and human-computer interaction device, detecting the stroke position of the stroke position detection device and human-computer interaction device are respectively connected with the control device, the output end of the control device is connected with the motor of oil pumping machine installed in the ground plane the trip; position detection device for detecting the operating position of the pumping unit; the human-computer interaction device for receiving and displaying speed of user input control parameters; the control device for the oil pumping machine operation according to the position information and the speed adjusting control parameters, change the power supply frequency of pumping unit motor, in order to make the pumping unit motor in pumping unit stroke when the first rate according to the rotation on the pumping unit stroke according to the rate of turn second; among them, the first rate rate is less than second. The technical proposal of the invention can solve the problems that the pumping efficiency and the abrasion of the sucker rod and the tubing can be reduced in the prior art because the speed of the upper stroke and the lower stroke speed of the sucker rod are not adjustable.

【技术实现步骤摘要】
一种抽油机分时调速装置
本专利技术涉及机械采油
，具体涉及一种抽油机分时调速装置。
技术介绍
原油开采大多采用往复式活塞泵，其动力来源是地面的电动机。抽油机的作用是将电动机的圆周运动转化成上下往复运动，通过抽油杆带动地下的活塞达到抽油目的。而电动机是匀速转动的，这就造成了抽油机上下冲程速率是一样的。抽油泵活塞的直径一般远大于抽油杆直径，在下冲程时受到的液体阻力比抽油杆受到液体阻力的大。当抽油速度大于某一值时，就会形成上面的抽油杆压着下面的活塞做向下运动，这将会造成抽油杆的弯曲，这至少有两个害处：一是抽油杆是在油管内的，弯曲的抽油杆和油管内壁反复摩擦，造成抽油杆和油管的损坏；二是形成抽油杆的弯曲疲劳，长期的疲劳会造成抽油杆的断脱。这两点都会造成到油井不出油。如果将下冲程速度减小到某一值，活塞是自由下行，抽油杆就没有弯曲，就能减少因此造成的损失。但是现在抽油机上下冲程电机转速是一样的，也就是说上下冲程速率是一样的，为避免抽油杆弯曲，如果下调了下冲程速度，上冲程速度也要降低，这将影响产量，这是不可行的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供抽油机分时调速装置，以解决现有技术中由于抽油杆上冲程和下冲程速度不可调，而降低抽油效率、增加抽油杆及油管磨损的问题。为实现以上目的，本专利技术采用如下技术方案：一种抽油机分时调速装置，包括：行程位置探测装置、控制装置和人机交互装置，其中，所述行程位置探测装置和人机交互装置分别与所述控制装置连接，所述控制装置的输出端与安装在地面上的抽油机电机连接；所述行程位置探测装置用于检测抽油机的运行位置；所述人机交互装置用于接收并显示用户输入的调速控制参数；所述控制装置用于根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动；其中，第一速率＜第二速率。优选地，1/第一速率+1/第二速率＝抽油机固有的运行周期；所述调速控制参数包括上冲程运行时间和下冲程运行时间。优选地，所述行程位置探测装置包括第一接近开关和第二接近开关，其中，所述第一接近开关设置在抽油机运行的最低位置处，当第一接近开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启上冲程，控制装置输出上冲程频率，以使抽油机电机按第二速率转动；所述第二接近开关设置在抽油机运行的最高位置处，当第二接近开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启下冲程，控制装置输出下冲程频率，以使抽油机电机按第一速率转动。优选地，所述行程位置探测装置包括第一光电开关和第二光电开关，其中，所述第一光电开关设置在抽油机运行的最低位置处，当第一光电开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启上冲程，控制装置输出上冲程频率，以使抽油机电机按第二速率转动；所述第二光电开关设置在抽油机运行的最高位置处，当第二光电开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启下冲程，控制装置输出下冲程频率，以使抽油机电机按第一速率转动。优选地，所述行程位置探测装置为光电编码器；所述光电编码器与抽油机皮带轮联动；所述光电编码器用于检测抽油机皮带轮的转动位置和转向，并根据抽油机皮带轮的转动位置和转向判断抽油机的运行位置和方向。优选地，所述控制装置包括：采集单元、分析单元和变频器，其中，所述采集单元与所述行程位置探测装置连接，用于采集所述行程位置探测装置输出的抽油机的运行位置信息；所述分析单元与所述采集单元和人机交互装置连接，用于根据抽油机的运行位置信息和用户通过人机交互装置输入的调速控制参数，计算抽油机电机的供电频率调节量，并将所述供电频率调节量输出给所述变频器，以使所述变频器改变抽油机电机的供电频率。优选地，所述控制装置包括：采集单元、分析单元和电磁调速器，其中，所述采集单元与所述行程位置探测装置连接，用于采集所述行程位置探测装置输出的抽油机的运行位置信息；所述分析单元与所述采集单元和人机交互装置连接，用于根据抽油机的运行位置信息和用户通过人机交互装置输入的调速控制参数，计算抽油机电机的供电频率调节量，并将所述供电频率调节量输出给所述电磁调速器，以使所述电磁调速器改变抽油机电机的转速。优选地，所述人机交互装置为触摸屏。优选地，所述人机交互装置为显示屏和键盘。优选地，所述人机交互装置还用于抽油机电机的电压和电流的实时监控及抽油机电机的启停控制。本专利技术采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：由上述技术方案可知，本专利技术提供的这种抽油机分时调速装置，行程位置探测装置能够检测抽油机的运行位置，人机交互装置能够接收并显示用户输入的调速控制参数，控制装置能够根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动。本专利技术提供的这种抽油机分时调速装置在一般抽油机的基础上进行了改进，相比现有技术，使抽油机在上冲程和下冲程运冲程的速率分别可调，下冲程慢能有效减小抽油杆及油管的磨损，上冲程快能减少抽油泵漏失，提高泵效，提高抽油效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的一种抽油机分时调速装置的电路示意框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。参见图1，本专利技术一实施例提供的一种抽油机分时调速装置，包括：行程位置探测装置1、控制装置2和人机交互装置3，其中，所述行程位置探测装置1和人机交互装置3分别与所述控制装置2连接，所述控制装置2的输出端与安装在地面上的抽油机电机连接；所述行程位置探测装置1用于检测抽油机的运行位置；所述人机交互装置3用于接收并显示用户输入的调速控制参数；所述控制装置2用于根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动；其中，第一速率＜第二速率。由上述技术方案可知，本专利技术提供的这种抽油机分时调速装置，行程位置探测装置能够检测抽油机的运行位置，人机交互装置能够接收并显示用户输入的调速控制参数，控制装置能够根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动。本专利技术提供的这种抽油机分时调速装置在一般抽油机的基础上进行了改进，相比现有技术，使抽油机在上冲程和下冲程运冲程的速率分别可调，下冲程慢能有效减小抽油杆及油管的磨损，上冲程快能减少抽油泵漏失，提高泵效，提高抽油效率。优选地，1/第一速率+1/第二速率＝抽油机固有的运行周期；所述调速控制参数包括上冲程运行时间和下冲程运行时间。可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机分时调速装置，其特征在于，包括：行程位置探测装置、控制装置和人机交互装置，其中，所述行程位置探测装置和人机交互装置分别与所述控制装置连接，所述控制装置的输出端与安装在地面上的抽油机电机连接；所述行程位置探测装置用于检测抽油机的运行位置；所述人机交互装置用于接收并显示用户输入的调速控制参数；所述控制装置用于根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动；其中，第一速率＜第二速率。

【技术特征摘要】
1.一种抽油机分时调速装置，其特征在于，包括：行程位置探测装置、控制装置和人机交互装置，其中，所述行程位置探测装置和人机交互装置分别与所述控制装置连接，所述控制装置的输出端与安装在地面上的抽油机电机连接；所述行程位置探测装置用于检测抽油机的运行位置；所述人机交互装置用于接收并显示用户输入的调速控制参数；所述控制装置用于根据抽油机的运行位置信息和所述调速控制参数，改变抽油机电机的供电频率，以使抽油机电机在抽油机下冲程时按第一速率转动，在抽油机上冲程时按第二速率转动；其中，第一速率＜第二速率。2.根据权利要求1所述的抽油机分时调速装置，其特征在于，所述调速控制参数包括上冲程运行时间和下冲程运行时间。3.根据权利要求1所述的抽油机分时调速装置，其特征在于，所述行程位置探测装置包括第一接近开关和第二接近开关，其中，所述第一接近开关设置在抽油机运行的最低位置处，当第一接近开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启上冲程，控制装置输出上冲程频率，以使抽油机电机按第二速率转动；所述第二接近开关设置在抽油机运行的最高位置处，当第二接近开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启下冲程，控制装置输出下冲程频率，以使抽油机电机按第一速率转动。4.根据权利要求1所述的抽油机分时调速装置，其特征在于，所述行程位置探测装置包括第一光电开关和第二光电开关，其中，所述第一光电开关设置在抽油机运行的最低位置处，当第一光电开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启上冲程，控制装置输出上冲程频率，以使抽油机电机按第二速率转动；所述第二光电开关设置在抽油机运行的最高位置处，当第二光电开关状态改变时，控制装置判断抽油机开启下冲程，控制装置输出下冲程频率，以使抽油机电机按第一速率转动。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈则宇，
申请(专利权)人：杨欢，
类型：发明
国别省市：北京,11