[发明专利]对称双驱卸载挂抽失载保护联动永磁耦合立式抽油机在审

专利信息
申请号: 201810720863.4 申请日: 2018-07-04
公开(公告)号: CN108590593A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 王刚 申请(专利权)人: 王刚
主分类号: E21B43/00 分类号: E21B43/00
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 065000 河北省廊坊市*** 国省代码: 河北;13
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摘要:
搜索关键词: 卸载 动力驱动装置 立式抽油机 平衡导向轮 永磁耦合 载荷导向 驱动轮 传动 联动 对称 防风 垂直往复运动 失载保护装置 永磁耦合装置 智能控制装置 机电一体化 应用新领域 永磁联轴器 正反向旋转 采油机械 机架中部 平衡皮带 驱动皮带 让位装置 刹车保护 行走机构 摆装置 等径圆 顶平台 二合一 非等径 非接触 固定的 基准点 平衡重 信号源 制动闸 传感器 摆杆 抽油 风阻 滚轮 移机 中位 井口 中枢 机型 悬挂 转换
【说明书】:

发明为一种对称双驱卸载挂抽失载保护联动永磁耦合立式抽油机,属机电一体化应用新领域。该机包括机架和其顶平台上设置的载荷导向轮、平衡导向轮,以驱动轮为传动中枢的动力驱动装置,以手电二合一非等径制动闸为刹车保护的卸载挂抽和失载保护装置,以移机滚轮为行走机构的作业让位装置,以永磁联轴器为非接触传动的永磁耦合装置,以防风减摆杆为抑制风阻影响的防风减摆装置,以机架中部设置的中位基准点传感器为信号源的智能控制装置,其中驱动轮通过其等径圆面上互逆固定的驱动皮带和平衡皮带经载荷导向轮、平衡导向轮悬挂井口载荷和平衡重,将动力驱动装置的正反向旋转转换为垂直往复运动实现抽油循环,为采油机械创新了更新换代机型。

技术领域

本发明为一种对称双驱卸载挂抽失载保护联动永磁耦合立式抽油机,属机电一体化应用新领域。

背景技术

在油田开发中,实现机械采油的主要手段是传统四连杆游梁式抽油机和各类天平平衡立式抽油机。据不完全统计,全世界目前有油井约800万口,其中抽油机机械采油约占95%以上。

传统四连杆游梁式抽油机已逾150多年应用历史,具有疲实可靠、经久耐用、作业让位简单、卸载挂抽方便、失载保护可靠的优点。该机型虽不断改进,不断创新,但其结构和原理万变不离其宗,至今仍占机械采油的90%左右,成为机械采油的主导机型。

随着人类对节能高效、低碳、环保的需求越来越迫切,各类节能省材、不停机智能调参、安全、环保的天平平衡立式抽油机相继诞生。与传统四连杆游梁式抽油机相比,天平平衡立式抽油机具有节能30-70%,省材30-60%,不停机智能调参提高工效大于1000倍,适于长冲程、低冲次的工作制度,维护工作量减少60%以上的明显技术优势。但自投入现场应用的近40年来,其推广力度始终难成规模,难以撼动四连杆游梁式抽油机的统治地位。

技术性能具有如此突出的实质性特点和显著进步的天平平衡立式抽油机为什么始终难以取代传统四连杆游梁式抽油机,其技术制约瓶颈为:

一是运行维护不如四连杆游梁式抽油机疲实可靠,经久耐用;

二是卸载挂抽没有四连杆游梁式抽油机那么方便、安全、可靠;

三是作业让位没有四连杆游梁式抽油机那么简单、方便;

四是失载保护存在重大安全隐患,抑制抽油杆意外断脱平衡重自由落体坠落的危害,立式抽油机至今尚无可靠的紧急制动装置;

五是立式抽油机本身存在高空安装、检查维护的安全风险,亟待改进和优化。

如果将立式抽油机优化得较四连杆游梁式抽油机操作更简单、维护更方便、使用更疲实可靠和经久耐用,同时从根本上解决立式抽油机作业让位、卸载挂抽、失载保护三大技术制约瓶颈,使之杜绝安装调整麻烦、高空作业危险、检查维护困难等缺陷,将实现油田机械采油的突破性创新,势必推动采油机械的更新换代和规模推广的多米诺效应。

发明内容

针对立式抽油机上述技术制约瓶颈,本发明的目的是从整机结构上彻底解决影响立式机疲实可靠,经久耐用的短板,通过对称双驱卸载挂抽失载保护联动和永磁耦合机电一体化新技术,攻克制约立式机作业让位、卸载挂抽、失载保护三大技术瓶颈,并通过优化智能控制软件,解决示功图监测、油水计量、远传遥控等数字化油田的急需,实现油田采油机械的突破性创新,开创天平平衡立式抽油机规模应用的新局面。

本发明的技术解决方案是:

所述的对称双驱卸载挂抽失载保护联动永磁耦合立式抽油机包括机架1、机架1顶平台上设置的载荷导向轮2-1、平衡导向轮2-2,以及实现立式抽油机天平平衡垂直往复抽油和安全保护功能的下述配套装置:

一是机架1底座部位设置的以驱动轮4为中枢传动装置的动力驱动装置;

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