抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，屬于電氣自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】。本裝置由殼體、變頻器、制動(dòng)電阻、散熱風(fēng)機(jī)、溫控器A、溫控器B、主電源開(kāi)關(guān)、輔助電源開(kāi)關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成，可方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)在線不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次，又由于本裝置可控制電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，從機(jī)械上可以省略掉四連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)本裝置帶動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)可再省略減速箱，使抽油機(jī)的故障率和成本大幅降低。本裝置設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有采用PLC、單板機(jī)、編碼器等配套設(shè)備，也即避免了諸多配套設(shè)備帶來(lái)的安全隱患，使本裝置運(yùn)行的可靠性及壽命大為提高。
【專利說(shuō)明】抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，屬于電氣自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前油田抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)絕大部分，還是原始的一個(gè)方向運(yùn)行，通過(guò)四連桿機(jī)構(gòu)將減速機(jī)輸出端的圓周運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換成抽油桿的上下直線運(yùn)動(dòng)，若想改變沖程和沖次則必須改變皮帶輪直徑或減速箱的減速比，其過(guò)程極其費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
[0003]現(xiàn)在雖然部分抽油機(jī)安裝了變頻控制，但還是原始的一個(gè)方向運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)通過(guò)變頻控制可以方便的改變電動(dòng)機(jī)的速度，即改變了沖次，但是無(wú)法改變沖程，更實(shí)現(xiàn)不了頻繁的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，本裝置通過(guò)變頻控制還可實(shí)現(xiàn)對(duì)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置由殼體、變頻器、制動(dòng)電阻、散熱風(fēng)機(jī)、溫控器A、溫控器B、主電源開(kāi)關(guān)、輔助電源開(kāi)關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成，本裝置中的變頻器采用Invertek 英泰變頻器型號(hào)為 0PTIDRIVESP2，380V，17 至 60Hz，功率 IlKW 至 250KW，可控制電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿，防水沿與殼體之間用4個(gè)吊環(huán)螺栓連接，防水沿與殼體之間有較大縫隙，防水沿下部的殼體上完全開(kāi)孔，以利熱風(fēng)散出，在殼體底部開(kāi)孔并設(shè)有防鼠網(wǎng)，在防鼠網(wǎng)上設(shè)有電動(dòng)百葉窗，電動(dòng)百葉窗由電動(dòng)百葉窗電機(jī)控制。當(dāng)溫控器A監(jiān)測(cè)殼體內(nèi)溫度高于30°C時(shí)，溫控器A給出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行進(jìn)行排風(fēng)。當(dāng)溫控器B監(jiān)測(cè)到殼體內(nèi)溫度低于5°C時(shí)，溫控器B給出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，電動(dòng)百葉窗自動(dòng)關(guān)閉。殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開(kāi)暗鉸鏈，前后門板加密封條，在前門打開(kāi)后的第二層小門上設(shè)有操作面板；在殼體內(nèi)部，其上部設(shè)有制動(dòng)電阻，在制動(dòng)電阻下部設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)，在其中部的一側(cè)安裝有變頻器，另一側(cè)設(shè)有主電源開(kāi)關(guān)、輔助電源開(kāi)關(guān)、溫控器A、溫控器B、避雷器、中間繼電器、變壓器、整流橋、電容、備用電源和加熱器，在殼體的下部設(shè)有數(shù)個(gè)接線柱。抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置與抽油機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)電連接。
[0006]防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
[0007]變頻器是本裝置中的重要部件，本裝置中采用的變頻器是Invertek英泰變頻器，型號(hào)為0PTIDRIVESP2，是從國(guó)外引進(jìn)的一種新型變頻器，不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次主要是由該變頻器控制來(lái)完成的。制動(dòng)電阻是將抽油桿下降，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)及電阻產(chǎn)生的熱量由散熱風(fēng)機(jī)吹出殼體外，溫控器A控制散熱風(fēng)機(jī),殼體內(nèi)溫度高時(shí)溫控器A給出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，散熱風(fēng)機(jī)啟動(dòng)向殼體外排出熱風(fēng)，溫度低時(shí)，散熱風(fēng)機(jī)自動(dòng)停止運(yùn)行；溫控器B根據(jù)設(shè)定的溫度控制電動(dòng)百葉窗啟動(dòng)或關(guān)閉，同時(shí)也控制加熱器的工作或停止，其它部件是自動(dòng)化工程中常用和通用的部件。
[0008]Invertek英泰變頻器型號(hào)為0PTIDRIVESP2可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)在線不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次，可方便的實(shí)現(xiàn)位置控制，即實(shí)現(xiàn)了調(diào)沖程；改變變頻器的輸出頻率，即改變了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，也就是實(shí)現(xiàn)了調(diào)沖次。又由于本裝置可控制電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，從機(jī)械上可以省略掉四連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0009]在抽油機(jī)一個(gè)行程的中間位置設(shè)置一個(gè)中位接近開(kāi)關(guān)，中位接近開(kāi)關(guān)每動(dòng)作一次對(duì)一個(gè)行程所產(chǎn)生的誤差復(fù)位清零一次，這樣抽油機(jī)運(yùn)行過(guò)程不存在累計(jì)誤差。在其兩側(cè)最大行程位置加上止點(diǎn)與下止點(diǎn)保護(hù)行程開(kāi)關(guān)，在開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)電動(dòng)機(jī)立即反向運(yùn)行，抽油機(jī)正常工作時(shí)不觸碰上止點(diǎn)與下止點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，使抽油機(jī)運(yùn)行時(shí)安全性大為提高。
[0010]本發(fā)明還可實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)運(yùn)行到接近上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時(shí)，任意設(shè)定停機(jī)時(shí)間再接著反向運(yùn)行，比如設(shè)定零點(diǎn)幾秒的時(shí)間，這樣的人性化和柔性化運(yùn)行大大改善了原來(lái)抽油機(jī)較硬的機(jī)械特性，如在抽油桿運(yùn)行到下止點(diǎn)時(shí)，整體抽油桿存在極大的下行勢(shì)能，此時(shí)抽油桿又被強(qiáng)行往上拽，抽油桿長(zhǎng)期處于這樣一個(gè)被強(qiáng)行拔河拉伸的狀態(tài)，其后果是加速了抽油桿的機(jī)械疲勞，使抽油桿的使用壽命大為降低，抽油桿斷掉是油田生產(chǎn)的常見(jiàn)故障。
[0011]內(nèi)部設(shè)有備用電源，可在監(jiān)測(cè)時(shí)給監(jiān)測(cè)設(shè)備提供電源。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明可方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)在線不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次，又由于本裝置可控制電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，從機(jī)械上可以省略掉四連桿機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)抽油桿上下的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，如天平式游梁抽油機(jī)。同時(shí)本裝置帶動(dòng)永磁同步電動(dòng)機(jī)可再省略減速箱，使抽油機(jī)的故障率和成本大幅降低。抽油機(jī)采用本裝置柔性化運(yùn)行將不會(huì)出現(xiàn)抽油桿斷掉問(wèn)題，僅此一項(xiàng)每年可節(jié)省大量人力物力。
[0013]本裝置設(shè)計(jì)時(shí)采用了最簡(jiǎn)潔的設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有采用PLC、單板機(jī)、編碼器等配套設(shè)備，也即避免了諸多配套設(shè)備帶來(lái)的安全隱患，使本裝置運(yùn)行的可靠性及壽命大為提聞。
[0014]本裝置的實(shí)現(xiàn)其難點(diǎn)是電機(jī)換向和位置控制，現(xiàn)在已不是空想，也不是紙上談兵，現(xiàn)在已經(jīng)有了實(shí)際產(chǎn)品在大慶油田抽油機(jī)井上實(shí)實(shí)在在的在運(yùn)行，本設(shè)計(jì)達(dá)到了預(yù)期的所有目標(biāo)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是本發(fā)明與抽油機(jī)的位置示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的殼體主視圖。
[0019]圖4是本發(fā)明的殼體的防鼠網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次原理圖。
[0021]圖6是圖5的兀器件表。
[0022]圖中標(biāo)號(hào):
1、抽油機(jī)不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置；2、可調(diào)配重；3、配重導(dǎo)軌；4、配重懸繩； 5、配重頭；6、抽油機(jī)支架；7、上止點(diǎn)開(kāi)關(guān)；8、游梁底座；9、中位接近開(kāi)關(guān)；
10、下止點(diǎn)開(kāi)關(guān)；11、游梁；12、工作頭；13、驅(qū)動(dòng)帶；14、永磁同步電動(dòng)機(jī)；
15、漲緊輪；16、導(dǎo)向輪；17、抽油桿；18、變頻器；19、制動(dòng)電阻；20、散熱風(fēng)機(jī)；
21、溫控器A ;22、溫控器B ;23、主電源開(kāi)關(guān)；24、輔助電源開(kāi)關(guān)；25、避雷器；
26、中間繼電器；27、備用電源；28、變壓器；29、整流橋；30、電容；31、加熱器；
32、接線柱；33、吊環(huán)螺栓；34、防水沿；35、防鼠網(wǎng)；36、操作面板；37、前門；
38、電動(dòng)百葉窗；39、電動(dòng)百葉窗電機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1 一6所示，抽油機(jī)包括抽油機(jī)支架6，在抽油機(jī)支架6的上部安裝有游梁11，游梁11的一端安裝有工作頭12，另一端安裝有配重頭5，配重頭5下部是配重懸繩4和配重導(dǎo)軌3，配重導(dǎo)軌3下部設(shè)有可調(diào)配重2 ;工作頭12下部連接抽油桿17，工作頭12通過(guò)驅(qū)動(dòng)帶13與永磁同步電機(jī)14相連，驅(qū)動(dòng)帶13上還設(shè)有導(dǎo)向輪16和漲緊輪15 ;抽油機(jī)支架6的上部設(shè)有游梁底座8，游梁底座8上設(shè)有中位接近開(kāi)關(guān)9，在左側(cè)的抽油機(jī)支架6上設(shè)有上止點(diǎn)開(kāi)關(guān)7，在右側(cè)的抽油機(jī)支架6上設(shè)有下止點(diǎn)開(kāi)關(guān)10 ;抽油機(jī)不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置I安裝于抽油機(jī)的近處，與永磁同步電動(dòng)機(jī)14電連接。
[0024]抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置I由殼體、變頻器18、制動(dòng)電阻19、散熱風(fēng)機(jī)20、溫控器A 21、溫控器B 22、主電源開(kāi)關(guān)23、輔助電源開(kāi)關(guān)24、避雷器25、中間繼電器26、備用電源27、變壓器28、整流橋29、電容30和加熱器31組成，本裝置中的變頻器采用Invertek變頻器型號(hào)0PTIDRIVESP2，可控制電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿34，防水沿34與殼體之間用四個(gè)吊環(huán)螺栓33連接，防水沿34與殼體之間有較大縫隙，防水沿34下部的殼體上完全開(kāi)孔，以利熱風(fēng)散出，在殼體底部設(shè)有防鼠網(wǎng)35，在防鼠網(wǎng)35上設(shè)有電動(dòng)百葉窗38，電動(dòng)百葉窗38由電動(dòng)百葉窗電機(jī)39控制，當(dāng)溫控器A21監(jiān)測(cè)殼體內(nèi)溫度高于30°C時(shí)，溫控器A 21給出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，散熱風(fēng)機(jī)20運(yùn)行進(jìn)行排風(fēng)，當(dāng)溫控器B 22監(jiān)測(cè)到殼體內(nèi)溫度低于5°C時(shí)，溫控器B22給出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，電動(dòng)百葉窗38自動(dòng)關(guān)閉；殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開(kāi)暗鉸鏈，前后門板加密封條，在前門37打開(kāi)后的第二層小門上設(shè)有操作面板36 ;在殼體內(nèi)部，其上部設(shè)有制動(dòng)電阻19，在制動(dòng)電阻19下部設(shè)有散熱風(fēng)機(jī)20，在其中部的一側(cè)安裝有變頻器18，另一側(cè)設(shè)有主電源開(kāi)關(guān)23、輔助電源開(kāi)關(guān)24、溫控器A 21、溫控器B 22、避雷器25、中間繼電器26、變壓器28、整流橋29、電容30、備用電源27和加熱器31，在殼體的下部設(shè)有數(shù)個(gè)接線柱32。抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置與抽油機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)或異步電動(dòng)機(jī)電連接。
[0025]防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:該裝置由殼體、變頻器、制動(dòng)電阻、散熱風(fēng)機(jī)、溫控器A、溫控器B、主電源開(kāi)關(guān)、輔助電源開(kāi)關(guān)、避雷器、中間繼電器、備用電源、變壓器、整流橋、電容和加熱器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:變頻器采用Invertek英泰變頻器，型號(hào)為0PTIDRIVESP2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:該裝置方便的實(shí)現(xiàn)了位置控制，即實(shí)現(xiàn)了調(diào)沖程；改變變頻器的輸出頻率，即改變了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，也就是實(shí)現(xiàn)了調(diào)沖次，同時(shí)可控制永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)頻繁正反轉(zhuǎn)運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:可實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)運(yùn)行到接近上止點(diǎn)開(kāi)關(guān)和下止點(diǎn)開(kāi)關(guān)時(shí)，任意設(shè)定停機(jī)時(shí)間再接著返回運(yùn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:殼體為一矩形體，其上部設(shè)有防水沿，防水沿與殼體之間用4個(gè)吊環(huán)螺栓連接，防水沿與殼體之間有較大縫隙，防水沿下部的殼體上完全開(kāi)孔，在殼體底部設(shè)有防鼠網(wǎng)，在防鼠網(wǎng)上設(shè)有電動(dòng)百葉窗；殼體的前后是門板，左右是側(cè)板，前后門板單開(kāi)暗鉸鏈，前后門板加密封條。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:防鼠網(wǎng)為不銹鋼網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抽油機(jī)變頻不停機(jī)調(diào)沖程調(diào)沖次裝置，其特征是:在抽油機(jī)一個(gè)行程的中間位置設(shè)置一個(gè)中位接近開(kāi)關(guān)，在其兩側(cè)最大行程位置加上止點(diǎn)與下止點(diǎn)保護(hù)行程開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】E21B43/00GK104234669SQ201410456130
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月8日
【發(fā)明者】劉松嶺 申請(qǐng)人:劉松嶺, 齊齊哈爾希恩希機(jī)床有限公司