雙驅非接觸傳動立式抽油的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種雙驅非接觸傳動立式抽油機，屬機電一體化應用新領域。該機包括置于機架頂平臺上的雙驅四保險減速機和機架底座上的電動移機裝置以及機架下部控制柜內外接傳感器的數字智能控制器，其中雙驅四保險減速機驅動輪繩槽內披復一端經前動滑輪懸掛油井載荷，另一端經后動滑輪懸掛防墜落平衡重的驅動繩，保護繩槽內固定另一端連接防墜落平衡重的保護繩。該機具有防滲油、基本免維護、非接觸傳動保護設備、節(jié)能環(huán)保、安全可靠、智能高效的優(yōu)點，可廣泛應用于立式抽油機采油和其它頻繁換向的提升作業(yè)。
【專利說明】雙驅非接觸傳動立式抽油機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明為一種雙驅非接觸傳動立式抽油機，屬機電一體化應用新領域。
【背景技術】
[0002]石油是工業(yè)的血液，是極其重要的戰(zhàn)略物資。由于石油在國民經濟和國防建設中難以替代的戰(zhàn)略位置，決定了必須用更高效的采油機械盡可能多的開采石油。
[0003]采油的主要手段是四連桿游梁式抽油機和天平平衡立式抽油機。據不完全統(tǒng)計，全世界目前有油井約200萬口，其中抽油機機械采油約占95 %以上。
[0004]傳統(tǒng)四連桿游梁式抽油機已逾120多年應用歷史，具有疲實可靠、經久耐用的的優(yōu)點。該機型雖不斷改進，不斷創(chuàng)新，但其結構和原理萬變不離其宗，至今仍占機械采油的90%左右,成為機械采油的主導機型。隨著人類對節(jié)能高效、低碳、環(huán)保的需求越來越迫切，各類節(jié)能省材、不停機智能調參、安全、環(huán)保的天平平衡立式抽油機相繼誕生。
[0005]上述傳統(tǒng)四連桿游梁式抽油機和天平平衡立式抽油機絕大部分通過減速器將電動機輸出轉速三級減速后實現大扭矩輸出。
[0006]機械米油中使用的減速器多為軸端對稱輸出，由于常年24小時交變載荷大扭矩連續(xù)運行，常規(guī)減速器故障率偏高，而且全部存在滲油漏油現象，影響了采油時率，且維護難度大，亟需性能更優(yōu)越的減速設備優(yōu)化采油機械。
【發(fā)明內容】
[0007]針對上述抽油機減速設備存在的不足，本發(fā)明的目的是打破傳統(tǒng)設計理念，發(fā)明一種永不漏油，保險系數更大，基本免維護的機電一體化雙驅非接觸傳動立式抽油機，實現抽油機技術的更新換代。
[0008]本發(fā)明的技術解決方案是:
[0009]所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機包括置于機架(4)頂平臺上的雙驅四保險減速機(I)和機架(4)底座上的電動移機裝置(8)以及機架(4)下部控制柜內外接傳感器
(5)的數字智能控制器(7)，其中雙驅四保險減速機(I)驅動輪(10)繩槽內披復一端經前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端經后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)的驅動繩(3)，保護繩槽內固定另一端連接防墜落平衡重(9)的保護繩。
[0010]所述的雙驅四保險減速機(I)包括用同一條驅動輪(10)式空心輸出軸和同一條置于驅動輪(10)式空心輸出軸中心的輸入軸(18)對稱串聯的2臺起雙保險作用的同規(guī)格減速機(11)以及輸入軸(18)兩端與雙驅電動機(13)非接觸傳動的2臺永磁聯軸器(12)，其中減速機(11)箱體內輸入軸(18)兩端設置的一級減速齒輪與從動盤為二合一齒輪(15)，其兩側各對稱嚙合兩組起雙保險作用的同軸大小減速齒輪(16)，同軸大小減速齒輪(16)與固定在驅動輪(10)式輸出軸上的二級減速齒輪(17)嚙合，驅動輪(10)式輸出軸與減速機(11)箱體密封部位設置防滲回流孔(19)。
[0011]所述的電動移機裝置(8)包括固定在機架底座四周騎在基礎預埋軌道上的設有螺桿或千斤頂微升降機構的限位滾輪、電動減速裝置，其中限位主動滾輪用萬向軸與電動減速裝置聯接，并預設斷電棘輪或螺桿手動牽弓I裝置。
[0012]所述的防墜落平衡重(9)包括基礎平衡重與其上部的吊耳，以及用吊耳銷軸固定的帶長銷孔和活動剎車塊的對稱剎車臂，該對稱剎車臂與基礎平衡重內設置的預緊彈簧三線匯于一點與后動滑輪(6)懸掛，并與故障隨機制動的電磁剎車(14)互相聯動實現雙保險制動保護。
[0013]所述的永磁聯軸器結構最少為以下三種類型之一:
[0014]第一種為圖3所示的主動盤(20)和從動盤(21)盤面外環(huán)上按N、S極順序對稱交互密集或分散排列偶數強磁體(22)的同步式永磁聯軸器，主動盤(20)外緣設置拆裝調節(jié)螺桿(23)；
[0015]第二種為圖4所示的永磁吸盤(24)和從動吸盤(25)盤面外環(huán)上設置獨立磁極總成或偶數組合磁極總成(26)的吸盤式永磁聯軸器，其中磁極總成(26)包括置于環(huán)形磁軛中用隔板隔開的固定強磁體和活動強磁體，固定強磁體底部設置導磁極頭，活動強磁體頂部設置磁力線疊加或短路閉合的活動柱銷；
[0016]第三種為在永磁同步聯軸器的的基礎上，主動盤(20)或從動盤(21)上的強磁體(22)改為銅環(huán)，靠渦流感應產生扭矩的渦流式永磁聯軸器。
[0017]所述的驅動輪(10)為驅動、失載保護二合一軸式驅動輪，其繩槽內鑲嵌耐磨降噪可更換的橡膠塊，前動滑輪(2)和后動滑輪(6)為無油自潤滑MC尼龍輪，驅動繩(3)為抗疲勞防銹鋼絲繩或高強度有機合成材料，其與油井載荷和防墜落平衡重(9)的連接方式為以下三種類型之一:
[0018]第一種為驅動繩(3)披復在驅動輪(10)繩槽內，其一端懸掛油井載荷，另一端懸掛防墜落平衡重(9)，實現三級減載摩擦傳動；
[0019]第二種為驅動繩(3)披復在驅動輪(10)繩槽內，其一端通過前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端通過后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)，實現多級減載摩擦傳動；
[0020]第三種為驅動繩(3) —分為二，其中一條驅動繩死繩頭固定在驅動輪(10)繩槽內，活繩頭直接懸掛油井載荷或通過前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一條驅動繩死繩頭與第一條呈相反方向固定在驅動輪(10)繩槽內，活繩頭直接懸掛防墜落平衡重(9)或通過后動滑輪(6)懸掛墜落平衡重(9)，實現三級或多級減載同步傳動。
[0021]采用以上技術方案，本發(fā)明不但從根本上杜絕了常規(guī)減速器滲漏油弊端，解決了其故障率高、維護難度大的難題，而且由于非接觸傳遞扭矩，徹底克服了立式抽油機頻繁換向對設備造成的損壞，實現了機采設備的簡化優(yōu)化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1為雙驅非接觸傳動立式抽油機結構示意圖；
[0023]圖2為圖1的雙驅四保險減速機結構示意圖；
[0024]圖3為圖1的同步式永磁聯軸器結構示意圖；
[0025]圖4為圖1的吸盤式永磁聯軸器結構示意圖；
[0026]圖中:1.雙驅四保險減速機；2.前動滑輪；3.驅動繩；4.機架；5.傳感器；6.后動滑輪；7.數字智能控制器；8.電動移機裝置；9.防墜落平衡重；10.驅動輪；11.減速機；12.永磁聯軸器；13.電動機；14.電磁剎車；15.二合一齒輪；16.同軸大小減速齒輪；17.二級減速齒輪；18.輸入軸；19.防滲回流孔；20.主動盤；21.從動盤；22.強磁體；23.調節(jié)螺桿；24.永磁吸盤；25.從動吸盤；26.磁極總成。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示:本發(fā)明雙驅非接觸傳動立式抽油機包括置于機架(4)頂平臺上的雙驅四保險減速機(I)和機架(4)底座上的電動移機裝置(8)以及機架(4)下部控制柜內外接傳感器(5)的數字智能控制器(7)，其中雙驅四保險減速機⑴驅動輪(10)繩槽內披復一端經前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端經后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)的驅動繩(3)，保護繩槽內固定另一端連接防墜落平衡重(9)的保護繩。
[0028]所述的雙驅四保險減速機(I)包括用同一條驅動輪(10)式空心輸出軸和同一條置于驅動輪(10)式空心輸出軸中心的輸入軸(18)對稱串聯的2臺起雙保險作用的同規(guī)格減速機(11)以及輸入軸(18)兩端與雙驅電動機(13)非接觸傳動的2臺永磁聯軸器
(12)，其中減速機(11)箱體內輸入軸(18)兩端設置的一級減速齒輪與從動盤為二合一齒輪(15)，其兩側各對稱嚙合兩組起雙保險作用的同軸大小減速齒輪(16)，同軸大小減速齒輪(16)與固定在驅動輪(10)式輸出軸上的二級減速齒輪(17)嚙合，驅動輪(10)式輸出軸與減速機(11)箱體密封部位設置防滲回流孔(19)。
[0029]所述的電動移機裝置(8)包括固定在機架底座四周騎在基礎預埋軌道上的設有螺桿或千斤頂微升降機構的限位滾輪、電動減速裝置，其中限位主動滾輪用萬向軸與電動減速裝置聯接，并預設斷電棘輪或螺桿手動牽弓I裝置。
[0030]所述的防墜落平衡重(9)包括基礎平衡重與其上部的吊耳，以及用吊耳銷軸固定的帶長銷孔和活動剎車塊的對稱剎車臂，該對稱剎車臂與基礎平衡重內設置的預緊彈簧三線匯于一點與后動滑輪(6)懸掛，并與故障隨機制動的電磁剎車(14)互相聯動實現雙保險制動保護。
[0031]所述的永磁聯軸器為圖3所示的主動盤(20)和從動盤(21)盤面外環(huán)上按N、S極順序對稱交互密集或分散排列偶數強磁體(22)的同步式永磁聯軸器，主動盤(20)外緣設置拆裝調節(jié)螺桿(23)。
[0032]所述的驅動輪(10)為驅動、失載保護二合一軸式驅動輪，其繩槽內鑲嵌耐磨降噪可更換的橡膠塊，前動滑輪(2)和后動滑輪(6)為無油自潤滑MC尼龍輪，驅動繩(3)為抗疲勞防銹鋼絲繩或高強度有機合成材料，其與油井載荷和防墜落平衡重(9)的連接方式為驅動繩(3)披復在驅動輪(10)繩槽內，其一端通過前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端通過后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)，實現多級減載摩擦傳動。
[0033]所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機設計參數為:
[0034]最大提升載荷:140kn ；
[0035]電動機功率:37kw ；
[0036]沖程:l-6m無級調節(jié)；
[0037]沖次:0-5r/min無級調節(jié)；
[0038]整機重量:15000kg;
[0039]外型尺寸:2.5X1.6X9 (m)。
【權利要求】
1.一種雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:該機包括置于機架(4)頂平臺上的雙驅四保險減速機⑴和機架⑷底座上的電動移機裝置⑶以及機架⑷下部控制柜內外接傳感器(5)的數字智能控制器(7)，其中雙驅四保險減速機⑴驅動輪(10)繩槽內披復一端經前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端經后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)的驅動繩(3)，保護繩槽內固定另一端連接防墜落平衡重(9)的保護繩。
2.根據權利要求1所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:所述的雙驅四保險減速機(I)包括用同一條驅動輪(10)式空心輸出軸和同一條置于驅動輪(10)式空心輸出軸中心的輸入軸(18)對稱串聯的2臺起雙保險作用的同規(guī)格減速機(11)以及輸入軸(18)兩端與雙驅電動機(13)非接觸傳動的2臺永磁聯軸器(12)，其中減速機(11)箱體內輸入軸(18)兩端設置的一級減速齒輪與從動盤為二合一齒輪(15),其兩側各對稱哨合兩組起雙保險作用的同軸大小減速齒輪(16)，同軸大小減速齒輪(16)與固定在驅動輪(10)式輸出軸上的二級減速齒輪(17)嚙合，驅動輪(10)式輸出軸與減速機(11)箱體密封部位設置防滲回流孔(19)。
3.根據權利要求1所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:所述的電動移機裝置(8)包括固定在機架底座四周騎在基礎預埋軌道上的設有螺桿或千斤頂微升降機構的限位滾輪、電動減速裝置，其中限位主動滾輪用萬向軸與電動減速裝置聯接，并預設斷電棘輪或螺桿手動牽引裝置。
4.根據權利要求1所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:所述的防墜落平衡重(9)包括基礎平衡重與其上部的吊耳，以及用吊耳銷軸固定的帶長銷孔和活動剎車塊的對稱剎車臂，該對稱剎車臂與基礎平衡重內設置的預緊彈簧三線匯于一點與后動滑輪(6)懸掛，并與故障隨機制動的電磁剎車(14)互相聯動實現雙保險制動保護。
5.根據權利要求1或權利要求2所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:所述的永磁聯軸器結構最少為以下三種類型之一: 第一種為主動盤(20)和從動盤(21)盤面外環(huán)上按N、S極順序對稱交互密集或分散排列偶數強磁體(22)的同步式永磁聯軸器，主動盤(20)外緣設置拆裝調節(jié)螺桿(23)； 第二種為永磁吸盤(24)和從動吸盤(25)盤面外環(huán)上設置獨立磁極總成或偶數組合磁極總成(26)的吸盤式永磁聯軸器，其中磁極總成(26)包括置于環(huán)形磁軛中用隔板隔開的固定強磁體和活動強磁體，固定強磁體底部設置導磁極頭，活動強磁體頂部設置磁力線疊加或短路閉合的活動柱銷； 第三種為在永磁同步聯軸器的的基礎上，主動盤(20)或從動盤(21)上的強磁體(22)改為銅環(huán)，靠渦流感應產生扭矩的渦流式永磁聯軸器。
6.根據權利要求1所述的雙驅非接觸傳動立式抽油機，其特征在于:所述的驅動輪(10)為驅動、失載保護二合一軸式驅動輪，其繩槽內鑲嵌耐磨降噪可更換橡膠塊，前動滑輪(2)和后動滑輪(6)為無油自潤滑MC尼龍輪，驅動繩(3)為抗疲勞防銹鋼絲繩或高強度有機合成材料，其與油井載荷和防墜落平衡重(9)的連接方式為以下三種類型之一: 第一種為驅動繩(3)披復在驅動輪(10)繩槽內，其一端懸掛油井載荷，另一端懸掛防墜落平衡重(9)，實現三級減載摩擦傳動； 第二種為驅動繩(3)披復在驅動 輪(10)繩槽內，其一端通過前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一端通過后動滑輪(6)懸掛防墜落平衡重(9)，實現多級減載摩擦傳動；第三種為驅動繩(3) —分為二，其中一條驅動繩死繩頭固定在驅動輪(10)繩槽內，活繩頭直接懸掛油井載荷或通過前動滑輪(2)懸掛油井載荷，另一條驅動繩死繩頭與第一條呈相反方向固定在驅動輪(10)繩槽內，活繩頭直接懸掛防墜落平衡重(9)或通過后動滑輪(6)懸掛墜落平衡重(9)，實現三級或多級減載同步傳動。
【文檔編號】E21B43/00GK103806875SQ201210445497
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月9日 優(yōu)先權日:2012年11月9日
【發(fā)明者】王穎, 劉洪濤, 薛志超 申請人:王穎, 劉洪濤, 薛志超