圆筒型直线电机驱动抽油机制造技术

一种圆筒型直线电机驱动抽油机，它是由机架，安置在机架上的直线电机，悬绳器，钢丝绳，抽油杆组成，其特征在于所述的直线电机为圆筒型直线电机，其动子沿着穿过其内孔的圆筒状的直线电机定子（１０）作垂直上下运动：钢丝绳（４）一端通过机架上的滑轮组（７），悬绳器（３）与抽油杆连接，另一端连接直线电机动子（１２）的平衡框架（１４），平衡框架（１４）内装有适量平衡块（１３），其上部装有带弹簧的弹簧架（１１）。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及石油开采工具，是一种适于油田地面采油的圆筒型直线电机驱动抽油机。
技术介绍
目前油田广泛应用的游梁式抽油机，是通过四连杆机构将电机旋转运动转化为抽油杆的上下往复运动，带动井下抽油泵工作。游梁式抽油机结构复杂重量大，调整困难，所需功率大，系统效率低。中国专利96217683.9公开了一种“采用直线电机驱动的抽油机，该抽油机与井下抽油泵相连的抽油杆是用卡座固定在中空结构的直线电机动子上，直线电机动子上的定位块靠在限位柱上，保持电磁气隙及扶正井管，在机架上的钢丝绳通过滑轮两端接卡座和配重块，平衡抽油杆重量和液柱重量。由于抽油机的直线电机固定在井口，井上作业困难，一旦停电或失载，不能实现刹车或制动，增加了系统不安全因素，由于电机效偏低达不到节电目的，且只适用于中浅油井，该电机结构确立后，依靠改变电机参数来调节油井生产工作制度难度大。中国专利99256966.4公开了一种“直线电机驱动无游梁抽油机，该抽油机采用偏平型直线电机，驱动它的动子靠四对微型滚轮很难保证电磁气隙，偏平型直线电机固有的端部效应使电机的效率和功率因数较低。该抽油机装在顶部的缓冲器弹簧高度不能调节，在改变冲程时起不到缓冲作用。该抽油机的机架利用摇动螺杆使机架在底座上移动，以便让出井口位置，这使底座的结构复杂，另外活动的机架大大降低机架的稳定性和工作的可靠性。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足而提供一种体积小，重量轻、高效节能、调整方便，便于维修的圆筒型直线电机驱动抽油机。本技术的目的用如下的方法来实现，它是由机架，安置在机架上的直线电机，悬绳器，钢丝绳，抽油杆组成，直线电机为圆筒型直线电机，其动子沿着穿过其内孔的圆管状的直线电机定子作垂直上下运动钢丝绳一端通过机架上的滑轮组，悬绳器与抽油杆连接，另一端连接直线电机动子的平衡框架，平衡框架内装有适量平衡块，其上部装有带弹簧的弹簧架。所述的直线电机的定子(初级)及动子(次级)均为圆筒型，且为垂直布置。所述的圆筒型直线电机驱动抽油机、其特征在于所述的直线电机动子上端相连着弹簧架并一同运动，机架的上方设置有一可调整高度的档块。所述的弹簧架下的平衡框架上装有导向轮。所述的左侧的滑轮组可绕机架上的铰链向上转90°；另外在机架(8)的下部设置有一控制箱，其上设有平衡检测装置。本技术抽油机的平衡重由直线电机动子本身的自重平衡框架重量，平衡块重量及缓冲用弹簧架的重量四部分组成，平衡重的调整可用加减平衡块的重量来完成。平衡块重量加减的数量由设在控制箱内的平衡检测装置来实现。本技术抽油机的缓冲弹簧的设置，下部的缓冲弹簧装在底座上，弹簧套在直线电机定子外与直线电机定子在同一中心线上。上部缓冲弹簧由四个压力弹簧组成弹簧架装在平衡框架上随平衡框架及直线电机动子一起作上下往复运动，在机架固定档铁，承受弹簧架向上时的压力，档块的高度可以调整以适应不同冲程的要求，缓冲弹簧除可缓解直线电机动子在上下冲程终止时，对机架的冲击外还可产生反弹力，减少直线电机启动的推力。本技术与现有技术相比具有如下技术效果1、采用圆筒型直线电机驱动，消除了偏平型直线电机所固有的端部效应，直线电机的定子，动子之间用滑动轴承，可保证定、动子之间的电磁气隙，且电磁气隙可以减少，电机的效率和功率因数高，节电效果好。2、直线电机的动子参于平衡为平衡重的一部分，减少外加平衡块重量。3、抽油机的冲程、冲次，可由改变直线电机输入电流的频率和通电时间来任意调节。4、可以随时测出抽油机的平衡状况及应加减的平衡重量，及时调整平衡。5、抽油机的体积小，重量轻，耗材省，节约大量能源和占地面积。6、使用维修方便。附图说明图1是本技术的结构示意图。图2是本技术的侧示结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细的介绍本技术主要由机架8，安置在机架上的直线电机，悬绳器3，钢丝绳4，抽油杆2组成。本技术抽油机采用圆筒型直线电机作为驱动电机，它由具有环形铁心和饼形线圈构成的圆筒型初级即电机动子12及由钢管外套铜管复合而成管形次级即电机定子10组成，且为垂直布置，其动子(初级)12沿着穿过其内孔的圆管状的直线电机定子(次级)10作垂直上下运动在定、动子之间有滑动轴承，保持定、动子之间的电磁气隙。钢丝绳4的一端通过机架8上的滑轮组、悬绳器3与抽油杆2连接，另一端连接直线电机动子12的平衡框架14，平衡框架14内装有适量平衡块13，其上部装有带弹簧的弹簧架11。所述的滑轮组包括有机架上固定的轴承座6，其上的滑轮7。图中所示还有井管1，及机架下部的压力弹簧16。所述的直线电机动子12上端相连着弹簧架14并一同运动，机架8的上方设置有一可调整高度的档块9。所述的弹簧架11下的平衡框架上装有导向轮15。所述的左侧的滑轮组可绕机架上的铰链5向上转90°；另外在机架8的下部设置有一控制箱17，其上设有平衡检测装置。定子穿过动子的内孔而垂直固定在机架上，动子沿定子作垂直往复运动，两根钢丝绳4的一端通过两组滑轮7与悬绳器3抽油杆2连接。另一端与直线电机动子及平衡框架连接传递由平衡重和直线电机产生的拉力，使抽油机工作。平衡重由直线电机动子12自重，平衡框架14重量，平衡块13重量及缓冲弹簧架11重量四部分组成。一同随着直线电机动子作上下往复运动。本技术抽油机在控制箱内设有专用的平衡检测装置，可随时测出平衡度大小和需要加减的平衡块重量及时调整平衡。缓冲弹簧在上、下冲程终止时被压缩可减缓电机动子对机架的冲击、又可储存一部分能量产生反弹力，减小直线电机启动推力。缓冲弹簧架11随电机动子一起运动、它的行程就是电机动子的冲程，当调节冲程时，随之调整机架上档块高度，保证电机动子到达顶点时弹簧架受压起到缓冲作用。本技术抽油机的工作过程当设定抽油机的冲程和冲次后，启动直线电机，电机动子带动平衡重向上运行，这时平衡重量G减直线电机向上的推力F＜悬点载荷Wr。悬点载荷Wr为抽油杆重量，它大于抽油机总的平衡重(G-F)使抽油杆向下运动为下冲程，当抽油杆下到最低点时直线电机动子上到最高点，缓冲弹簧架与机架上档块接触弹簧受压储能，同时无触点开关换向改变直线电机电流方向，使直线电机动子向下运行，这时平衡重量G加直线电机向下的推力＞悬点载荷Wr+Wf，此时悬点载荷为抽油杆重Wr+液柱重Wf由抽油机平衡重量G与直线电机的推力之和产生的拉力通过滑轮组、悬绳器、拉动抽油杆向上运行，为上冲程，当抽油杆上行到最高点时，直线电机的动子下行到最低位置，压缩弹簧储能此时无触点开关换向，直线电机动子向上运行又开始下个周期，循环不止。当改变电流的频率和通电时间抽油机可得到不同冲程和冲次调整方便。当需修井时可将机架上左侧一对滑轮绕铰链向上转90°，让开井口位置，便于维修。权利要求1.一种圆筒型直线电机驱动抽油机，它是由机架，安置在机架上的直线电机，悬绳器，钢丝绳，抽油杆组成，其特征在于所述的直线电机为圆筒型直线电机，其动子沿着穿过其内孔的圆管状的直线电机定子(10)作垂直上下运动钢丝绳(4)一端通过机架上的滑轮组(7)，悬绳器(3)与抽油杆连接，另一端连接直线电机动子(12)的平衡框架(14)，平衡框架(14)内装有适量平衡块(13)，其上部装有带弹簧的弹簧架(11)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡理想，陈庆波，
申请(专利权)人：胡理想，陈庆波，
类型：实用新型
国别省市：