一种判定油井抽油机上下行方向的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种判定油井抽油机上下行方向的装置，包括底座，底座上安装有动力装置，动力装置连接均能够转动的曲柄和平衡重，曲柄通过连杆连接游梁，游梁通过驴头连接悬绳器，悬绳器连接活塞；在平衡重的下侧安装有一个用于感应平衡重到达最低点的接近开关，接近开关连接油井测控终端，油井测控终端包括计数器、计时器和数据处理模块，接近开关、计数器和计时器均与数据处理模块相连。本实用新型专利技术能够快速判定抽油机的上下行方向；仅需在上死点处地面安装一个接近开关，既降低成本，又有利于现场安装、维护。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子产品领域，具体涉及一种判定油井抽油机上下行方向的装置。
技术介绍
油井现场需要判断抽油机上下行方向，确保抽油机正常采油。抽油机在运行中，光杆向上运行时电机产生的电流称为“上行电流”；光杆下行运行时电机产生的电流称为“下行电流”。电机电流的大小，反映出电机做功的变化。而电机做功的变化是油井工况变化的直接表现。因此，可以从上行电流和下行电流的变化判断油井工作是否正常。随着工业生产的迅速发展，技术不断的在革新，油井现场判断抽油机上、下行方向的方式也在发生翻天覆地的变化，传统的方式存在成本高、安装复杂、维护困难的问题，因此在油井现场应用中尽量减少成本、因地制宜、安装维护轻便显得特别重要。目前，油井现场判断抽油机上下行的方式，主要分为两大类，第一类主要为接近开关判定，第二类主要为功图传感器判定，接近开关判定大都采用两个接近开关，安装复杂，其中一个安装在平衡重2转动最低点位置，另一个接近开关安装在支架9上距离地3米左右位置，需要在支架9上焊接安装架进行安装，然后再程序处理，但是如此以来，既增加了成本，又破坏抽油机固有的结构，安装不方便，而且由于油井现场属高危特殊环境，后期维护需要登台作业存在安全隐患；功图传感器判定价格高昂，通常一个功图传感器价格是一个接近开关的4倍不止。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种判定油井抽油机上下行方向的装置，能够有效判定抽油机上下行方向，同时安装方便，维护安全，成本低。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：包括底座，底座上安装有动力装置，动力装置连接均能够转动的曲柄和平衡重，曲柄通过连杆连接游梁，游梁通过驴头连接悬绳器，悬绳器连接活塞；在平衡重的下侧安装有一个用于感应平衡重到达最低点的接近开关，接近开关连接油井测控终端，油井测控终端包括计数器、计时器和数据处理模块，接近开关、计数器和计时器均与数据处理模块相连。进一步地，接近开关采用OMRON霍尔接近开关。进一步地，接近开关的型号为EE-XME-Z。进一步地，动力装置包括电动机和减速器，电动机通过减速器连接曲柄和平衡重。进一步地，接近开关安装在地面上；且在平衡重转动到达最低点时，接近开关与平衡重之间有不超过接近开关量程的间隙。进一步地，接近开关与平衡重处于最低点时的间隙为1～2cm。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术装置中通过在上死点处安装一个接近开关，平衡重转动经过上死点，再经过下死点，最后回到上死点，此时接近开关采集到平衡重一次行程的信号数据，油井测控终端中的数据处理模块通过接收接近开关获取的距离信号，同时通过计数器记录接近开关获取距离信号的次数，并记录相邻两次获取距离信号的间隔时间，均分为两半就可以快速判定抽油机的上下行方向。本技术仅需在上死点处地面安装一个接近开关，既降低成本，又有利于现场安装、维护。【附图说明】图1是本技术的现场应用原理示意图。图2是本技术的硬件连接图。图3是本技术的工作流程图。其中：1—电动机，2—平衡重，3—减速器，4—曲柄，5—连杆，6—游梁，7—驴头，8—悬绳器，9—支架，10—底座；a—上死点，b—下死点。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步详细说明。本技术中悬绳器8离井口最近时，平衡重2所在的最高点称为“下死点”，如图1中b处所示；悬绳器8离井口最远时，平衡重2所在的最低点称为“上死点”，如图1中a点所示。上电流＝“下死点”至“上死点”之间是最高电流值，反之称为下电流。参见图1，本技术包括底座10，底座10上安装有动力装置，动力装置包括电动机1和减速器3，电动机1通过减速器3连接均能够转动的曲柄4和平衡重2，曲柄4通过连杆5连接游梁6，游梁6通过驴头7连接悬绳器8，悬绳器8连接活塞；在平衡重2的下侧，靠近底座10的地面上安装有一个接近开关，接近开关用于感应平衡重2是否到达最低点即上死点a，平衡重2转动(顺时针)经过上死点a，再经过下死点b，最后回到上死点a，此时接近开关采集到平衡重2一个行程的数据；且在平衡重2顺时针转动到达最低点时，接近开关与平衡重2之间有不超过接近开关量程的间隙，该间隙为1～2cm，能够有效保证及时获取平衡重2到达最低点的信号，同时避免平衡重2撞坏接近开关；接近开关采用OMRON霍尔接近开关，型号为E2E-X18ME1-Z。参见图2，接近开关连接油井测控终端，油井测控终端包括计数器、计时器和数据处理模块，接近开关、计数器和计时器均与数据处理模块相连。本技术中油井测控终端是油井专用测控终端。本技术中针对的是游梁式抽油机及其它具有上下冲程的抽油机，游梁式抽油机的主要工作原理是：电动机1将高速旋转运动传递给减速器3，减速器3将高速转化为低速，然后带动曲柄4及平衡重2做低速旋转运动；曲柄4通过连杆5拉着游梁6摆动，游梁6的前端装有驴头7，驴头7随同游梁6一起上下摆动，带动悬绳器8下端的活塞做上下垂直往复运动，继而将油抽出井筒。参见图3，本技术的主要工作步骤：首先，系统上电正常工作以后，抽油机工作时，平衡重2在动力装置的带动下转动经过最低点，接近开关获取一次距离信号，并通过油井专用测控终端的DI数字量采集端口传递给数据处理模块；然后，数据处理模块接收距离信号，并通过计数器记录接近开关获取距离信号的次数i；同时通过计时器记录相邻两次获取距离信号的间隔时间，数据处理模块获取间隔时间并分成两半，判定油井抽油机上下行方向；其中间隔时间中的前一半为油井抽油机下行程的时间段，后一半油井抽油机上行程的时间段。本技术能够有效判断出抽油机上下行方向，从而得到上电流和下电流的理论值，根据理论值和实际值的比较，就可以轻松判断出油井工作是否正常。例如，当上行电流突然明显变小时，说明抽油机负荷变小了，而变小的原因最大可能是抽油杆断脱。本技术通过使用一个接近开关，安装在底座10旁边的地面上，此处是平衡重2转动最低点位置，解决了安装不方便和成本高的问题，通过接近开关确定平衡重2位置，接近开关感应到信号后，传给油井测控终端，油井测控终端只需判定上死点a，通过计数和计时，就可判定抽油机的上下行方向。本技术借助一个接近开关来确定平衡重2的初始位置，由于油井工作存在变频情况，故通过计数，并测得平衡重2一个行程所需时间，将行程时间进行取半，就可以实现上下行的方向判定。以上内容是结合具体的优选实施方式对本技术所做的进一步详细说明，不能认定本技术的具体实施只局限于这些说明。对于本技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可做出若干简单推算或替换，都应当视为属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种判定油井抽油机上下行方向的装置，其特征在于，包括底座(10)，底座(10)上安装有动力装置，动力装置连接均能够转动的曲柄(4)和平衡重(2)，曲柄(4)通过连杆(5)连接游梁(6)，游梁(6)通过驴头(7)连接悬绳器(8)，悬绳器(8)连接活塞；在平衡重(2)的下侧安装有一个用于感应平衡重(2)到达最低点的接近开关，接近开关连接油井测控终端，油井测控终端包括计数器、计时器和数据处理模块，接近开关、计数器和计时器均与数据处理模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种判定油井抽油机上下行方向的装置，其特征在于，包括底座(10)，底座(10)上安装有动力装置，动力装置连接均能够转动的曲柄(4)和平衡重(2)，曲柄(4)通过连杆(5)连接游梁(6)，游梁(6)通过驴头(7)连接悬绳器(8)，悬绳器(8)连接活塞；在平衡重(2)的下侧安装有一个用于感应平衡重(2)到达最低点的接近开关，接近开关连接油井测控终端，油井测控终端包括计数器、计时器和数据处理模块，接近开关、计数器和计时器均与数据处理模块相连。2.根据权利要求1所述的一种判定油井抽油机上下行方向的装置，其特征在于，接近开关采用OMRON霍尔接近开关。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江顺，韩兴温，李中华，赵富荣，赵松，王运刚，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油四厂，麦克传感器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41