[实用新型]一种利用风能在抽油机上协同电能作业的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用风能在抽油机上协同电能作业的装置。

背景技术

目前利用风能进行采油作业的设备中，暂未发现较先进适用的技术。而目前抽油机的能耗问题成为各国纷纷研究而暂时未能取得突破的问题，新型节能型的抽油机往往由于可靠性问题不过关，而未能得到推广和应用。

现行公开的某些抽油技术中也考虑到了能源节约这个问题，且技术方案中主要都是以利用风能、节约电能为主，例如：公布号为CN102261233A，名称为“风力电能直接应用在抽油机上的装置”的专利申请中，就提到利用风能和电能来抽油，但是该技术的主要不足为：电机的转动频率相对固定，且是半刚性连接，难以解决辅助电机与主电机协同工作的关键技术难题。

目前公开的专利文献中，公布号为CN102926947A公开了一种风力、液压动力源装置，该装置由风机、液压油泵、液压马达、油箱之间相互连接组成，该装置的不足之处在于：1、该装置无单向离合器，无法保证在风速较小时的抽油机节电。此时形成了抽油机拖动装置，反而更加耗电，因此此装置无法在抽油机中得到好的应用。2、该装置无液压控制系统，在风速过大时，会出现过载情况，抽油机电机形成发电状态，污染电网。3、该装置无液压控制阀，无法控制抽油机上下冲程不同时期需求的不同扭矩。4、该装置无对多台抽油机进行动力输出的功能。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种利用风能在抽油机上协同电能作业的装置，该装置利用油田所在地的风能作为辅助动力，配合抽油机原有的电能及其驱动系统进行抽油，降低抽油机的用电量，从而达到节约电能的目的。

解决上述技术问题的技术方案是：一种利用风能在抽油机上协同电能作业的装置，包括风车、液压泵、液压油管、液压油站、液压马达、单向离合器、输出轴和机架，所述的机架固定安装在地面上，所述的风车和液压泵均固定安装在机架的顶端，该风车通过联轴器与液压泵连接，所述的液压泵与液压油站通过液压油管连接，所述的液压油站与液压马达通过液压油管连接，所述的液压马达与单向离合器连接，所述的单向离合器通过输出轴将风能动力传动给抽油机。 

本实用新型的进一步技术方案是：所述的输出轴将风能动力输出到抽油机电机输出轴至减速机输出轴之间。

所述的液压油站上安装有液压阀。

所述的液压油站与自动控制系统相连接。

所述的单向离合器为超越离合器。

所述的液压马达为1-5台，所述的单向离合器的数量与液压马达的数量相同。

所述的液压马达与单向离合器通过传动轴连接。 

由于采用上述技术方案，本实用新型之一种利用风能在抽油机上协同电能作业的装置具有以下有益效果：

1.本实用新型运行时，风车受到风力作用转动，带动液压泵运转，将风能转换为液压能，经液压油管输出液压能到液压马达，经液压马达输出机械能，经过单向离合器和输出轴后，输出到抽油机上。本实用新型解决了风能与抽油机电能协同工作的关键技术难题，利用油田所在地的风能作为辅助动力，配合抽油机原有的电能及其驱动系统进行抽油，本实用新型通过利用风能，降低电机负载，达到降低电能需求的设计目的。

2.本实用新型可以全部采用机械结构、也可以增加自动化控制，可靠性高。本实用新型不但可以在新设计、投产的磕头机上使用，同时对已经安装使用的抽油机也适合进行改造（特别适用于游梁式抽油机），改造也较易实现，在抽油机上使用本实用新型后，原抽油机仍可以单独作业，且不改变抽油机的原有特性。且本实用新型可实现一套本装置对1台或多台液压马达进行驱动，达到对1台或多台抽油机进行动力输出的目的。

3.本实用新型在风速达到设定风速后，均可利用风能辅助抽油机电能作业。当风力较小时，或本装置其他零部件出现故障时，单向离合器会使得风力的动力系统与抽油机原电力系统分离，不影响抽油机电力系统的正常工作，此时电能动力可以单独作业。当风速过大时，本实用新型中的液压油站的控制阀通过控制液压压力、流量，达到控制液压马达的输出扭矩和转速，防止风速过大时出现的过载。且该液压油站还可以增加自动化控制系统，针对抽油机在上下冲程的不同时期，实现在抽油机上、下冲程的不同工作阶段，从而实现不同的液压马达输出扭矩最高限制。