一种抽油机永磁调速节能装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种抽油机永磁调速节能装置，主要由永磁调速机构、皮带轮传动机构、转速控制系统构成。永磁调速机构包括永磁体盘、导体盘、制动器、传动轴和调速机构；永磁体盘和导体盘不接触，通过相对转动实现磁力线切割传递扭矩；调速机构通过调节永磁体盘和导体盘的相对位置来调整磁耦合面积实现调速；制动器用于防止永磁体盘转速失控。皮带轮传动机构包括轴承座、皮带轮和传动轴。转速控制系统包括控制器、显示器、转速和位置检测装置机构；控制器是由一台中央处理器控制的智能设备，根据采集到的转速、位置等参数，按照设定的工作模式控制皮带轮的转速，并将运行参数送到显示器。本发明专利技术通过精确控制抽油机工作状态，达到节能、提高抽油效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种抽油机永磁调速节能装置，主要由永磁调速机构、皮带轮传动机构、转速控制系统构成。永磁调速机构包括永磁体盘、导体盘、制动器、传动轴和调速机构；永磁体盘和导体盘不接触，通过相对转动实现磁力线切割传递扭矩；调速机构通过调节永磁体盘和导体盘的相对位置来调整磁耦合面积实现调速；制动器用于防止永磁体盘转速失控。皮带轮传动机构包括轴承座、皮带轮和传动轴。转速控制系统包括控制器、显示器、转速和位置检测装置机构；控制器是由一台中央处理器控制的智能设备，根据采集到的转速、位置等参数，按照设定的工作模式控制皮带轮的转速，并将运行参数送到显示器。本专利技术通过精确控制抽油机工作状态，达到节能、提高抽油效率的目的。【专利说明】一种抽油机永磁调速节能装置
本专利技术涉及抽油机调速节能
，特别涉及一种抽油机永磁调速节能装置。
技术介绍
抽油机的电动机经减速机减速后，将动力传递给抽油机，使其完成每个冲程的抽油动作。对于新油井，在抽油机的米油频率确定后，减速机的转速比也随之确定，随着油井工况的变化，采油效率会降低，若提高采油效率需要改变采油频率，即改变减速机变速比，如果在原有系统中实现，则成本会很高，并且通常为了得到最佳采油效率，一个采油冲程中，上行和下行过程要采用不同速度，这在原系统中是无法做到的。采用变频调速技术可以解决调速节能问题，但是户外运行的条件限制了变频器的推广使用，并且使用变频器并没有解决上行和下行不同速度的问题，同样不能达到采油的最佳效率，同时会对供电电源造成谐波污染。采用通用的永磁调速技术可以解决调速节能问题，但是由于下行过程中可能会出现速度失控，使采油工序无法正常完成，也没有解决上、下行过程中，按照设计的不同速度采油的问题，同样不能达到最佳采油效率。基于这种现状，采用本专利技术中的永磁调速节能装置完全可以解决上述问题，真正的达到调速节能的目的。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种抽油机永磁调速节能装置，利用永磁调速技术，采用机电一体化解决方案，设计了特殊的制动装置，可以有效地控制上行及下行的速度，达到调速节能、提高采油效率的目的。本专利技术的抽油机永磁调速节能装置所采用的技术方案如下:抽油机永磁调速节能装置，其结构由永磁调速机构、皮带轮传动机构、转速控制系统构成。其特征在于，通过转速控制系统按照工况需求设定的模式控制永磁调速机构，实现调节皮带轮传动机构转速，达到节能、提高抽油效率的目的。上述永磁调速机构包括永磁体盘、导体盘、制动器、传动轴和调速机构；永磁体盘和导体盘不接触，通过相对转动实现磁力线切割传递扭矩；调速机构通过调节永磁体盘和导体盘的相对位置来调整磁耦合面积实现调速；制动器用于防止永磁体盘转速失控；传动轴安装在永磁体盘侧，其转速与永磁体盘相同。上述永磁调速机构的永磁体盘充磁方式为径向充磁，通过调整永磁体盘和导体的耦合面积调节转速，当永磁体盘全部退出耦合时，制动器产生制动力矩，达到防止皮带轮转速失控的目的。上述皮带轮传动机构包括轴承座、皮带轮和传动轴，所述轴承座包括两套轴承座和支撑架，分别安装在皮带轮的两侧，其中外侧轴承座与支撑架之间含有一个活动块，用于方便皮带更换，传动轴与永磁调速机构中的传动轴直径相同。上述转速控制系统包括控制器、显示器、转速和位置检测装置；控制器是由一台中央处理器控制的智能设备，根据采集到的转速、位置等参数，按照设定的工作模式控制皮带轮的转速，并将运行参数传输至显示器；转速检测装置安装在调速机构上，用于测量永磁体盘的转速；位置测量装置安装在抽油机减速机上的适当位置，以判断抽油机的工作位置，并输入给控制器。本专利技术采用上述机构和控制系统，通过控制抽油机的工作过程，达到节能、提高抽油效率的目的。本专利技术是一种专用的抽油机调速节能装置，首先，该装置不直接使用电源，对电网没有污染，无需投入谐波治理费用，并且还可以保证其他用电设备正常工作。其次，该装置不使用电力电子器件，控制系统结构简单，同时，负载和电机之间为气隙耦合，没有机械连接，负载的震动不影响电机使用寿命，因此，该装置的使用寿命可达25年。最后，此装置运行条件简单，可在现场进行安装，并且维护简单。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置的高转速工况示意图；图2是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置的低转速工况示意图；图3是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置的控制器原理示意图；图4是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置的制动示意图；图5是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置更换皮带轮示意图；图6是本专利技术的抽油机永磁调速节能装置实例2示意图。图1中1-电机轴2-导体盘3-永磁体盘4-调速机构5-传动轴图3中6-控制器61-显示器62-位置检测装置63-转速检测装置图4中7-制动器图5中8-皮带轮传动机构81-活动块【具体实施方式】实施例1:参见图1、2、3、4，本实施例中的抽油机永磁调速节能装置中的永磁调速机构，是由永磁体盘3、导体盘2、制动器7、传动轴5和调速机构4组成,导体盘2安装在电机轴I上。导体盘2与电机保持同步转速，轴向位置固定不动；调速机构4在控制器6的控制下，使永磁体盘3在传动轴5上做轴向运动，从而改变永磁体盘3与导体盘2的相对位置，使由永磁体盘3产生磁场强度发生改变；当导体盘2切割磁场时，由于磁场强度的改变就使永磁体盘3和传动轴5的转速和输出扭矩发生变化，最终达到调节皮带轮转速的目的。参见图1、3所示，本实例中的抽油机永磁调速节能装置转速控制系统，包括控制器6、显示器61、转速检测装置63和位置检测装置62。转速检测装置63安装在调速机构4上，用于测量永磁体盘3的转速，并将转速传送给控制器6 ;位置检测装置62安装在抽油机的减速机上，用于测量抽油机的工作位置，并将数据传送给控制器6，控制器6根据传送过来的转速和位置信息，按照设定的控制参数调节传动轴5的转速。参见图1、3、4所示，本实例中的抽油机永磁调速节能装置中的制动器7，抽油机在下行过程中，由于配重块过轻，可能会出现转速失控的情况，此时控制器6可以通过调速机构4，控制永磁体盘3向制动器7所在的位置方向运动，制动器7为导体材料，固定在底板上，当永磁体盘3与制动器7发生耦合时，会产生制动力，阻止永磁体盘3的转动，从而达到控制永磁体盘3转速的目的。参见图5所示,本实例中的抽油机永磁调速节能装置中的活动块81。所述活动块81为轴承座支撑架的一部分，通过螺栓紧固在轴承座与支撑架之间，当抽油机需要更换皮带轮时，移开活动块81，可以方便的安装和拆卸皮带。实施例2:本实施例与实施例1的不同之处在于，如附图6所示，本实例中的抽油机永磁调速节能装置中的两个轴承座都安装在皮带轮传动机构8的右侧，这使皮带更换会更方便。同时，活动块81也可以去掉。除此之外，在设计安装两个轴承座时，要充分考虑皮带轮所能承受侧向力的能力。本专利技术的抽油机永磁调速节能装置，推动永磁体盘3运动的机构若采用角执行器、电动推杆两种执行机构，同样能达到本专利技术的目地；若将本专利技术中的永磁体盘3安装在电机轴I上，导体盘2安装在传动轴5上，同样能达到本专利技术的目地；若将本专利技术中的调速机构4设计在导体盘2的一侧，或设计于永磁体盘3的一侧，同样也能达到本专利技术的目地；永磁体按照NNSSNNSS…本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机永磁调速节能装置，其特征是包括永磁调速机构、皮带轮传动机构、转速控制系统；其特征在于，通过转速控制系统按照工况需求设定的模式控制永磁调速机构，实现调节皮带轮传动机构转速，达到节能、提高抽油效率的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆根，邓三鹏，蒋卫杰，田南平，王何新，邢嘉珍，
申请(专利权)人：天津永磁节能科技有限公司，常州市博能节能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：