一种直线电机驱动的游梁式抽油机制造技术

一种直线电机驱动的游梁式抽油机，主要由座于底座（１）之上的支架（１１）、铰接于支架（１１）顶端的游梁（６）、固定于游梁（６）两端的驴头（５和８）、悬挂于驴头（５或８）上的吊绳（４）和悬绳器（２）以及控制系统（１０）等组成，其特征在于： Ａ．驱动游梁式抽油机工作的直线电机主要由初级和次级组成，其初级采用平板体（１３），次级采用驴头（５或８）； Ｂ．作为初级的平板体（１３）内侧镶有绕组（１５）； Ｃ．作为次级的驴头（５或８）表面镶有永磁体（７）； Ｄ．平板体（１３）下端固定于基座（１２）上，上中部固接于水平支撑（９）的外伸端； Ｅ．在吊绳（４）和悬绳器（２）之间串接有传感器（３）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种石油开采设备，特别是以直线电机为驱动力的游梁式抽油机。二、现有技术游梁式抽油机是目前油田上广泛使用的一种石油开采设备，其合理的结构使它适合现场恶劣的环境，经久耐用，具有很强的生命力。但其通常是采用旋转电机通过减速装置来驱动，且其工作时还需采用不同形式的平衡装置，因此动力消耗大，系统效率低，平衡调节不方便，并存在一定的安全隐患。为此，人们进行了大量的研究和试验，特别是在动力传动和驱动方式等方面，试图改进和完善游梁式抽油机的工作特性。中国专利96217638.9公开的“采用直线电机驱动的抽油机”，中国专利94108326公开的“控制井底机泵的直线电机的方法”和中国专利99256966.4公开的“直线电机驱动无游梁抽油机”等都从不同角度进行了有益的探索，但也不尽完善，或多或少还存在着不足。中国专利02200403.3在上述基础上又公开了一种“游梁式双驴头直线电机驱动抽油机”。该方案以后驴头通过钢丝绳连接升降驱动装置，该装置为圆筒型直线电机，直线电机动子套在其定子的外围，动子与钢丝绳相连，作上下往复运动，实现抽油作业。该方案存在如下不足1、直线电机与抽油机的连接为软连接，直线电机只能在受拉力的情况下起驱动作用，使用效率低，且不能及时实现刹车或制动，增加了系统不安全因素；2、由于直线电机动子套在其定子的外围，其维修和更换元件不便；3、直接用圆筒型直线电机驱动，加工、安装困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足而提供一种操作方便、安全可靠、性能优良的直线电机驱动的游梁式抽油机。实现本专利技术的目的所采取的技术方案是本专利技术主要由座于底座之上的支架、铰接于支架顶端的游梁、固定于游梁两端的驴头、悬挂于驴头上的吊绳和悬绳器以及控制系统等组成，驱动游梁式抽油机工作的直线电机主要由初级和次级组成，其初级采用平板体，次级采用驴头。所述平板体内侧镶有绕组，平板体下端固定于基座上，上中部固接于水平支撑的外伸端。水平支撑与作为次级的驴头侧板相对处装有电磁刹车器。作为次级的驴头表面镶有永磁体。在所述的吊绳和悬绳器之间串接有传感器。平板体由三平板构成槽形，也可为仅由作为槽底的一平板构成。构成平板体的槽底上部也可为与作为次级的驴头弧面相对应的弧面。平板体也可以由两平行平板构成。所述电磁刹车器主要由固接于水平支撑上的磁铁片、一端固定于磁铁片侧面的销轴和套于销轴上的刹车片组成，其销轴轴向垂直于磁铁片和刹车片，即磁铁片与刹车片平行。采用本专利技术的技术方案可以取得如下效果由于本专利技术以特定的直线电机作为动力直接驱动游梁式抽油机，去掉了原来的减速装置和平衡重，传动部件少，整机重量轻，安装方便，安全可靠，并可以通过改变直线电机工作参数直接进行无级调节冲程和冲次等工作参数，从而解决了“大马拉小车”的状况。四附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1的A向结构1放大视图。图3为图1的A向结构2放大视图。图4为本专利技术的结构2示意图。图5为本专利技术的结构3示意图。图6为图4和图5的A向放大视图。图7为本专利技术的结构4示意图。图8为图7的A向放大视图。五、实施例下面结合附图对本专利技术作进一步说明。参见附图，本专利技术主要由座于底座1之上的支架11、铰接于支架11顶端的游梁6、固定于游梁6两端的驴头5和8、悬挂于驴头5或8上的吊绳4和悬绳器2以及控制系统10等组成，驱动游梁式抽油机工作的直线电机主要由初级和次级组成，其初级采用平板体13，次级采用驴头5或8。所述平板体13内侧镶有绕组15，平板体13下端固定于基座12上，上中部固接于水平支撑9的外伸端。水平支撑9与作为次级的驴头5或8侧板相对处装有电磁刹车器16。作为次级的驴头5或8表面镶有永磁体7。在所述的吊绳4和悬绳器2之间串接有传感器3。所述电磁刹车器16主要由固接于水平支撑9上的磁铁片161、一端固定于磁铁片161侧面的销轴162和套于销轴162上的刹车片163组成，其销轴162轴向垂直于磁铁片161和刹车片163，即磁铁片161与刹车片163平行。参见图2至图8，平板体13由三平板构成槽形(如图1和图2)，也可为仅由作为槽底14的一平板构成(如图4和图6)。构成平板体13的槽底14上部也可为与作为次级的驴头5或8弧面相对应的弧面(如图5、图7和图8)。平板体13也可以由两平行平板构成(如图1和图3)。固定直线电机初级的平板体13下端的基座12的安装面可以高于固定支架11下端的底座1的安装面。串接于吊绳4和悬绳器2之间的传感器3与控制系统10相接。作为直线电机次级的驴头5或8带动游梁6绕支架11作上下圆弧往复运动，从而使吊绳4和悬绳器2作上下往复运动，实现抽油作业。本专利技术的工作原理当直线电机的初级即平板体13通电时，其内的绕组15与作为直线电机次级的驴头5或8上的永磁体7形成的磁场对该驴头5或8产生力，并使其运动，从而驱动抽油机完成前半个冲程；当抽油机到达工作死点时，悬点载荷处的传感器3将采集来的受力信号发给控制系统10，控制系统10给出电流换向的信号，则初级与次级之间产生一反向磁场，这时作为次级的驴头5或8所受的力与前者相反，从而完成抽油机的后半个冲程。当需要刹车时，磁铁片161通电后形成一磁场，并将刹车片163推向作为次级的驴头5或8侧板，其间形成的摩擦力使该驴头5或8停止运动，实现刹车。当磁铁片161断电时，刹车片163靠磁铁片161拉回，刹车片163与该驴头5或8侧板相离，实现正常工作。权利要求1.一种直线电机驱动的游梁式抽油机，主要由座于底座(1)之上的支架(11)、铰接于支架(11)顶端的游梁(6)、固定于游梁(6)两端的驴头(5和8)、悬挂于驴头(5或8)上的吊绳(4)和悬绳器(2)以及控制系统(10)等组成，其特征在于A.驱动游梁式抽油机工作的直线电机主要由初级和次级组成，其初级采用平板体(13)，次级采用驴头(5或8)；B.作为初级的平板体(13)内侧镶有绕组(15)；C.作为次级的驴头(5或8)表面镶有永磁体(7)；D.平板体(13)下端固定于基座(12)上，上中部固接于水平支撑(9)的外伸端；E.在吊绳(4)和悬绳器(2)之间串接有传感器(3)。2.根据权利要求1所述的直线电机驱动的游梁式抽油机，其特征在于平板体(13)由三平板构成槽形，也可为仅由作为槽底(14)的一平板构成。3.根据权利要求1所述的直线电机驱动的游梁式抽油机，其特征在于平板体(13)由两平行平板构成。4.根据权利要求1所述的直线电机驱动的游梁式抽油机，其特征在于水平支撑(9)与作为次级的驴头(5或8)侧板相对处装有电磁刹车器(16)。5.根据权利要求2所述的直线电机驱动的游梁式抽油机，其特征在于构成平板体(13)的槽底(14)上部为与作为次级的驴头(5或8)弧面相对应的弧面。全文摘要本专利技术涉及一种石油开采设备，特别是以直线电机为驱动力的游梁式抽油机。主要由座于底座之上的支架、铰接于支架顶端的游梁、固定于游梁两端的驴头、悬挂于驴头上的吊绳和悬绳器以及控制系统等组成，驱动游梁式抽油机工作的直线电机的初级采用平板体，次级采用驴头。平板体内侧镶有绕组和电磁刹车器，作为次级的驴头表面镶有永磁体。在所述的吊绳和悬绳器之间串接有传感器。采用本专利技术，去掉了原来的减速装置和平衡重，传动部件少，整机重量轻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱永敏，吴世辉，南光举，李选玉，李军营，
申请(专利权)人：中国石化集团河南石油勘探局机械制造厂，
类型：发明
国别省市：