本实用新型专利技术提供一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机，包括底座、机架、底部换向滑轮、悬绳器、直线电机定子、悬绳器和机架相连皮带、直线电机动子、增程动滑轮、悬点侧天轮、配重侧天轮、直线电机动子和配重侧天轮相连皮带、平衡气缸、平衡气缸和配重侧天轮相连皮带、可调配重和配重侧天轮相连皮带、可调配重、储气罐、管道、调压阀、控制柜、空气压缩机。皮带连接悬点、机架、直线电机动子、动滑轮、可调配重、平衡气缸，多条皮带缠绕在配重侧天轮上，通过传递扭矩实现平衡。平衡气缸、储气罐、空气压缩机组成气动平衡系统。其优点在于节能高效、以较小的机构尺寸实现长冲程，可实现随油井参数变化的不停机调节平衡。可实现随油井参数变化的不停机调节平衡。可实现随油井参数变化的不停机调节平衡。
【技术实现步骤摘要】
一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机
[0001]本技术涉及石油设备
，具体涉及一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机。
技术介绍
[0002]目前，大多数油田开采进入中后期，地层能量不足以实现自喷采油，机械采油成为主要的油井生产方式。当今油田进行采油时大多采用常规游梁式抽油机，游梁式抽油机将电机的旋转运动通过减速器和四杆机构转化为直线往复运动，通过光杆驱动地下往复泵将石油举升到地面。此种抽油机传动效率低、平衡效果较差、悬点加速度较大、噪声大、耗能高、效率低，造成大量的能源浪费，不利于环保节约。
[0003]随着电子电力技术、永磁材料技术、控制技术的进步，直线电机技术有了长足的进步，它具有结构简单、噪声低、系统效率高、控制性能好等优点。直线电机逐渐在各个领域代替旋转驱动电机，采用直线电机可使结构大大简化，设备的维修更换更加便捷，能有效提高系统效率。
[0004]现在，抽油机向着增加冲程降低冲次的方向发展，而且趋于智能化。现有抽油机的平衡方式一般采用配重平衡，气动平衡未大规模推广的原因在于：由于气平衡提供载荷较大，系统在运行时故障率高。但随着抽油机的运行，油井状况不断变化，抽油机的最优平衡参数也不断变化，易出现过平衡和欠平衡现象，而调节配重需要停机以及人工操作完成，费时费力。
[0005]针对以上问题，提出新的一种技术方案。
技术实现思路
[0006]本技术的目的是为了解决上述现有技术问题的不足，提供一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机，它高效节能，方便智能，易于大规模使用。
[0007]本技术所采取的技术方案是：一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机，包括底座、机架、底部换向滑轮、悬绳器、直线电机定子、悬绳器和机架相连皮带、直线电机动子、增程动滑轮、悬点侧天轮、配重侧天轮、直线电机动子和配重侧天轮相连皮带、平衡气缸、平衡气缸和配重侧天轮相连皮带、可调配重和配重侧天轮相连皮带、可调配重、储气罐、管道、调压阀、控制柜、空气压缩机。机架、底部换向滑轮、直线电机定子、平衡气缸、储气罐、空气压缩机固定安装在底座上。
[0008]直线电机定子、悬点侧天轮、配重侧天轮、固定安装在机架上，可调配重通过滑轮在机架上下移动。
[0009]直线电机动子与增程动滑轮固连，直线电机动子和直线电机定子构成直线电机部分。
[0010]空气压缩机通过管道连接储气罐，二者之间由调压阀控制气体进入，储气罐通过管道连接平衡气缸，组成气动平衡系统。
[0011]悬绳器和机架相连皮带一端固定在机架上，另一端绕过增程动滑轮，再绕过悬点侧天轮与悬绳器相连；直线电机动子和配重侧天轮相连皮带一端连接直线电机动子，另一端缠绕在配重侧天轮上；平衡气缸和配重侧天轮相连皮带一端连接平衡气缸，另一端缠绕在配重侧天轮上；可调配重和配重侧天轮相连皮带一端连接可调配重，另一端缠绕在配重侧天轮上；配重侧天轮传递扭矩实现平衡。
[0012]本技术的有益效果是：动滑轮增程机构使整机结构尺寸更小，造价更低，利用直线电机直线运动驱动悬点上下往复运动，省去复杂的机械传动机构，提高整机效率，节约能源。通过悬重平衡与气动平衡结合的平衡系统，减小气缸内压力，使气动平衡系统寿命更长，控制系统可根据油井运行参数调节气缸压力，实现一定范围之内的不停机自动调节平衡，减少人工停机操作。
附图说明
[0013]图1为本技术的主视结构示意图；
[0014]图2为本技术的左视结构示意图。
[0015]图中：1、底座；2、机架；3、底部换向滑轮；4、悬绳器；5、直线电机定子；6、悬绳器和机架相连皮带；7、直线电机动子；8、增程动滑轮；9、悬点侧天轮；10、配重侧天轮；11、直线电机动子和配重侧天轮相连皮带；12、平衡气缸；13、平衡气缸和配重侧天轮相连皮带；14、可调配重和配重侧天轮相连皮带；15、可调配重；16、储气罐；17、管道；18、调压阀；19、控制柜；20、空气压缩机。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本技术作进一步说明:
[0017]如图所示，一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机，包括底座1、机架2、底部换向滑轮3、悬绳器4、直线电机定子5、悬绳器和机架相连皮带6、直线电机动子7、增程动滑轮8、悬点侧天轮9、配重侧天轮10、直线电机动子和配重侧天轮相连皮带11、平衡气缸12、平衡气缸和配重侧天轮相连皮带13、可调配重和配重侧天轮相连皮带14、可调配重15、储气罐16、管道17、调压阀18、控制柜19、空气压缩机20。
[0018]机架2、底部换向滑轮3、直线电机定子5、平衡气缸12、储气罐16、空气压缩机20固定安装在底座1上。
[0019]直线电机定子5、悬点侧天轮9、配重侧天轮10、固定安装在机架2上，可调配重15通过滑轮在机架2上下移动。
[0020]直线电机动子7与增程动滑轮8固连，直线电机动子7和直线电机定子5构成直线电机部分。
[0021]空气压缩机20通过管道17连接储气罐16，二者之间由调压阀18控制气体进入，储气罐16通过管道17连接平衡气缸12。
[0022]悬绳器和机架相连皮带6一端固定在机架2上，另一端绕过增程动滑轮8，再绕过悬点侧天轮9与悬绳器4相连；直线电机动子和配重侧天轮相连皮带11一端连接直线电机动子7，另一端缠绕在配重侧天轮10上；平衡气缸和配重侧天轮相连皮带13一端连接平衡气缸12，另一端缠绕在配重侧天轮10上；可调配重和配重侧天轮相连皮带14一端连接可调配重
15，另一端缠绕在配重侧天轮10上；配重侧天轮10传递扭矩实现平衡。
[0023]工作原理：直线电机动子7在直线电机定子5上往复运动，增程动滑轮8随直线电机动子7往复运动，悬绳器和机架相连皮带6一端固定在机架2上，另一端绕过增程动滑轮8，再绕过悬点侧天轮9与悬绳器4相连，带动光杆往复运动，由于增程动滑轮8的存在，悬点的位移是直线电机动子位移的二倍。直线电机动子和配重侧天轮相连皮带11一端连接直线电机动子7，另一端缠绕在配重侧天轮10上，可调配重和配重侧天轮相连皮带14一端连接可调配重15，另一端缠绕在配重侧天轮10上，平衡气缸和配重侧天轮相连皮带13一端连接平衡气缸12，另一端缠绕在配重侧天轮10上，配重侧天轮10受到直线电机动子7、可调配重15、平衡气缸12的拉力，通过皮带的摩擦力传递扭矩实现平衡。
[0024]平衡气缸12与储气罐16联通，当平衡气缸12往复运动时，气体的总体积为平衡气缸12与储气罐16内气体体积之和，储气罐16的存在使气体的压力波动度减小，提高稳定性。需要调节平衡时，控制柜控制空气压缩机20输出适当压力和流量的气体，进而达到调平衡的目的。
[0025]以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。上述实例只是本技术的优选技术方案，在不脱离本技术精神和范围的前提下，还可以做出各种改进和变本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直线电机驱动的悬重与气动复合平衡的增程式抽油机，其特征在于，包括底座(1)、机架(2)、底部换向滑轮(3)、悬绳器(4)、直线电机定子(5)、悬绳器和机架相连皮带(6)、直线电机动子(7)、增程动滑轮(8)、悬点侧天轮(9)、配重侧天轮(10)、直线电机动子和配重侧天轮相连皮带(11)、平衡气缸(12)、平衡气缸和配重侧天轮相连皮带(13)、可调配重和配重侧天轮相连皮带(14)、可调配重(15)、储气罐(16)、管道(17)、调压阀(18)、控制柜(19)、空气压缩机(20)；机架(2)、底部换向滑轮(3)、直线电机定子(5)、平衡气缸(12)、储气罐(16)、空气压缩机(20)固定安装在底座(1)上；直线电机定子(5)、悬点侧天轮(9)、配重侧天轮(10)固定安装在机架(2)上；悬绳器和机架相连皮带(6)一端固定在机架(2)上，另一端绕过增程动滑轮(8)，再绕过悬点侧天轮(9)与悬绳器(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚春东，杨钰，王哲，时亚楠，张佳妮，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：新型
国别省市：
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