[发明专利]一种无减速箱式电机直驱装置及运行控制方法

说明书

本发明涉及油田机械采油技术领域，属于一种无减速箱式电机直驱装置及运行控制方法。本发明公开了一种无减速箱式电机直驱装置，包括：机壳总成、传动组件、载荷监测单元、液压蓄能单元、井口配套单元；所述机壳总成将传动组件、载荷监测单元密封在内部；所述传动组件用于将电能转化为系统举升动能；所述载荷监测单元用于监测油井的运行工况；所述液压蓄能单元位于传动组件下方，用于下冲程能量蓄积和上冲程能量再利用；所述井口配套单元与井口法兰连接，用于支撑机壳总成。本发明还公开了所述一种无减速箱式电机直驱装置的运行控制方法，本发明具有结构简单、传动环节少、传动效率高、安全可靠，智能高效，无须预制基础、一次性投资低等优点。

技术领域

本发明涉及油田机械采油技术领域，属于一种无减速箱式电机直驱装置及运行控制方法。

背景技术

常规游梁式抽油机自发明以来，一直占据着机械采油设备的主导地位。这种游梁式抽油机的工作原理是，通过电机、皮带、曲柄、减速箱和四连杆机构，将电机的旋转运动转变为驴头的垂直运动，并带动抽油杆柱和井下抽油泵上下往复运动，实现井下油水气混合物举升至地面。但是这种游梁式抽油机存在机构复杂、制造成本高、运输和安装不方便、维护保养工作量大和能耗高等问题。随着油田的持续开发，油井产量逐步降低，采用游梁式抽油机的举升方式，油井泵效低、能耗高、维护保养困难的问题日益突出。

目前，国内外油田先后研制出了链条式抽油机、立式滚筒抽油机、皮带抽油机、天平配重式塔架抽油机等无游梁抽油机，但整机结构较复杂，传动环节多，传动效率较低，整体寿命较短，需要预制抽油机基础，一次性投资费用较高。

发明内容

本发明的目的是提出了一种无减速箱式电机直驱装置及运行控制方法，解决了抽油机地面结构复杂、需要预制基础、一次性投资高、运行效率低、管理难度大的问题。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种无减速箱式电机直驱装置，包括：机壳总成、传动组件、载荷监测单元、液压蓄能单元、井口配套单元；

所述机壳总成将传动组件、载荷监测单元密封在内部；

所述传动组件中间设有丝杠及电机转子，电机转子外部设有电机定子，电机转子的旋转运动带动载荷监测单元中的光杆上下往复运动，将电能转化为系统举升动能；

所述载荷监测单元中的载荷传感器安装在方卡子和丝杠中间，用于监测油井的运行工况，载荷监测单元中的天线安装在机壳总成中的电机防护罩上，用于载荷传感器监测数据的信号接收、放大及信号发送；

所述液压蓄能单元位于传动组件下方，用于下冲程能量蓄积和上冲程能量再利用；

所述井口配套单元与井口法兰连接，用于支撑机壳总成。

根据本发明一种无减速箱式电机直驱装置，优选地，所述传动组件包括：电机、编码器、接线盒、丝杠总成、主轴、键、螺钉、油室、轴承、壳体、导轨总成；

所述电机为空心轴电机，所述电机包括电机转子和电机定子；编码器安装在所述电机顶端；接线盒与动力电缆连接，是传动组件的内部接线汇总；丝杠总成与电机转子通过键连接；主轴与丝杠总成通过螺钉连接；油室为润滑油储存位置；轴承连接主轴和壳体。

进一步地，丝杠总成包括：丝杠、螺母、丝杠底座；

所述螺母与电机转子通过键连接；所述丝杠与所述螺母螺纹连接，所述丝杠为空心状，额定载荷不低于8t，内部穿过有光杆，通过顶部方卡子与光杆固定；所述丝杠底座起到在下部固定丝杠的作用；主轴与螺母保持同步旋转。

进一步地，所述导轨总成包括：导轨、滑块固定座、滑块、键、螺钉；