一种电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置。主要解决了油田采油领域中现有装置防反转技术采用的能耗制动原理存在短时的较高速反转不利于系统安全的问题。其特征在于：所述的电机定子三相绕组通过接线盒由电机控制电缆依次连接电机驱动／电磁制动ＩＧＢＴ功率单元、三相整流滤波单元，位置传感器组合通过接线盒相应端子由位置信号电缆依次连接ＣＰＵ主控板及接口电路、电子电路工作电源、三相整流滤波单元，三相整流滤波单元连接三相交流电源。该装置提高了装置的系统效率、安全性能，减少了泵杆断、脱的可能；并且有效地克服了润滑油乳化现象。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及油田采油领域中机械采油地面设备，特别是一种 电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置。技术背景在油田采油领域中，螺杆泵作为一种新型的举升设备，在油田 逐步广泛应用。现有的螺杆泵机械采油地面设备中螺杆泵普遍采用电 动机直接驱动或皮带传动、减速箱齿轮二级减速的驱动方式，传动效 率低。这些驱动方式在停机时，泵杆在工作中累积的弹性势能迅速释 放，拖动传动系统的电机转子、方卡子等产生高速地反转，极易发生 螺杆泵的泵杆断裂、脱扣及方卡子、皮带轮等飞出伤人的事故。现有 的螺杆泵电动机直驱技术中防反转技术普遍釆用的是能耗制动原理， 通过制动电阻消耗电动机转子反转时发出的电能产生制动效果，仍然 存在着短时间的高速反转，传动系统受到较大的冲击载荷，极易发生 泵杆断、脱等事故。
技术实现思路
本技术在于克服
技术介绍
中存在的现有防反转技术采用的 能耗制动原理存在短时的较高速反转不利于系统安全的问题而提供 一种电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置，该装置具有电磁牵 制制动、直流制动、交流能耗制动的阶梯式多重防反转保护控制系统。本技术解决其问题可通过如下技术方案来达到该电磁牵制 防反转控制的螺杆泵电机直拖装置包括光杆，方卡子，带空心轴的电 动机，置于空心轴上端的方卡子紧固在光杆上，空心轴由上向下依次 连接传动密封组件、甩水盘、位置传感器组合，方卡子的凹型开口卡 在传动密封组件的凸型端；传动密封组件的动密封组件的动密封环固 定在空心轴的内壁，静密封环固定在内密封套的外壁，电动机一侧有 接线盒，所述的接线盒内相应的接线端子电缆连接电磁牵制控制单 元电磁牵制控制单元包括CPU主控板及接口电路，电机驱动/电磁 制动IGBT功率单元，三相整流滤波单元；电机定子三相绕组通过接线盒内的定子三相绕组的接线端子A、 B、 C由电机控制电缆依次连 接电机驱动/电磁制动IGBT功率单元、三相整流滤波单元；位置传 感器组合通过接线盒、位置信号电缆依次连接CPU主控板及接口电 路、电子电路工作电源、三相整流滤波单元，三相整流滤波单元连接 三相交流电源，CPU主控板及接口电路连接电机驱动/电磁制动IGBT 功率单元。所述的三相整流滤波单元与CPU主控板及接口电路间连接直流 制动单元，直流制动单元为直流制动电阻经相应端子连接直流制动控 制单元。所述的CPU主控板及接口电路与电机定子三相绕组间连接交流 能耗制动单元，交流能耗制动单元为一组交流能耗制动电阻连接转换 单元。所述的电动机的底部固接承重润滑组件，承重润滑组件包括润滑 油室、泄放通道，泄放通道的开口位于承重润滑组件的下端外圆周并 且与电动机空心轴内壁和密封套外壁之间的环形空间相通，泄放通道 与润滑油室间装高压密封圈，泄放通道的开口旋入丝堵。本技术与上述
技术介绍
相比较可具有如下有益效果该电磁 牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置由于采用梯阶式防反转控制 方式，内驻于CPU主控板的电磁牵制防反转保护控制软件对电动机 的反转速度进行检测，计算出制动强度，然后施加制动控制，随着电 动机反转速度的不断降低，逐渐减小制动强度，直至停机。梯阶式多 级防反转保护控制系统在停机的过程中柔和、逐渐的完全释放泵杆的 弹性势能，提高了装置的安全性能，减少了泵杆断、脱的可能。简化 了螺杆泵驱动装置的整体结构，提高了系统的效率和安全性能，降低 系统的能耗、机械故障率，大幅度减少了日常维护工作量。由于系统 具有很强的过载能力，启动时可以短时间提供数倍于额定扭矩的启动 扭矩，恰好与螺杆泵的启动需要扭矩较大、运行需要扭矩较小的工作 特性相适应，因此减小了电机的功率储备，达到了减少了一次性投资、 运行和维修费用的效果。在承重箱的下部外圆周开一个与电动机空心 轴内壁和内密封套外壁之间的环形空间相通的泄放通道，并且在泄放 通道与承重轴承之间由一个高压密封圈隔离，因此可以防止机械密封 泄露时液体进入润滑油箱而使润滑油被乳化和润滑油泄入泄放通道，有效地克服了润滑油乳化现象。附图说明附图1是本技术的结构示意附图2是本技术的电气原理框附图3是本技术的电气原理附图4是本技术的防反转控制程序框图。图中l-光杆，2-方卡子，3-传动密封组件，4-静密封，5-内密 封套，6-动密封组件，7-甩水盘，8-位置传感器组合，9-电动机，10-转子空心轴，11-定子三相绕组，12-接线盒，13-法兰，14-润滑油室， 15-承重轴承，16-高压密封圈，17-泄放通道，18-承重润滑组件，19-丝堵，20-封井器，21-放油孔，22-动密封环，23-电机控制电缆，24-位置信号电缆，25-能耗制动电阻，26-直流制动电阻，27-静密封环， 28-电子电路工作电源，29-CPU主控板及接口电路，30-直流制动控 制单元，31-转换单元，32-三相整流滤波单元，33-电机驱动/电磁制 动IGBT功率单元，Ul-电磁牵制控制单元，U2-直流制动单元，U3-交流能耗制动单元。具体实施方式以下结合附图将对本技术作进一步说明如附图1所示，该电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置包 括光杆l，方卡子2，带空心轴10的电动机9，置于传动密封组件3 上端的方卡子2紧固在光杆1上，空心轴10由上向下依次连接传动 密封组件3、甩水盘7、位置传感器组合8，方卡子2的凹型开口卡 在传动密封组件3的凸型端，空心轴10与传动密封组件3通过键固 接，将电动机的扭矩通过传动密封组件3、方卡子2传递给光杆1， 驱动螺杆泵工作；端部装静密封4的传动密封组件3套于光杆1上， 传动密封组件3内有动密封组件6，动密封组件6包括动密封环22 和静密封环27，动密封环22固定在空心轴10的内壁，静密封环27 固定在内密封套5的外壁，动、静密封环的接触面构成动密封，阻止 采出液进入电动机空心轴10的内壁与内密封套5的外壁间环形空间。 电动机一侧有接线盒12，用于连接电磁牵制控制单元。电动机9的 底部连接坐于封井器20上的承重润滑组件18，电动机9、封井器20、 承重润滑组件18三者都通过法兰13连接，承重润滑组件18包括润滑油室14、泄放通道17，润滑油室14下端有放油孔21，用于更换 润滑油时排出废油，泄放通道17的开口位于承重润滑组件18的下端 外圆周并且与电动机空心轴10内壁和密封套5外壁之间的环形空间 相通，泄放通道17与润滑油室14间装高压密封圈16，高压密封圈 16与润滑油室14间装承重轴承15，高压密封圈16位于承重轴承15 的下方将泄放通道17与润滑油室14隔离，防止机械密封泄露时液体 进入润滑油箱使润滑油被乳化，泄放通道17的开口旋入丝堵19，丝 堵19旋入时将泄放通道17的开口封闭，泄漏的液体被封闭在通道内， 不会外泄亦不会进入润滑油箱，因而防止润滑油箱内润滑油被乳化。 附图1结合附图2、图3所示，该装置的防反转控制有三种模式 电磁牵制、电磁牵制与直流制动及电磁牵制、直流制动与交流能耗制 动。电动机一侧的接线盒12通过电机控制电缆23连接电磁牵制控制 单元Ul 。电磁牵制控制单元Ul包括CPU主控板及接口电路29、电 机驱动/电磁制动IGBT功率单元33、三相整流滤波单元32;电机定 子三相绕组11通过接线盒12内的定子三相绕组的接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁牵制防反转控制的螺杆泵电机直拖装置，包括光杆（１），方卡子（２），带空心轴（１０）的电动机（９），置于空心轴（１０）上端的方卡子（２）紧固在光杆（１）上，空心轴（１０）由上向下依次连接传动密封组件（３）、甩水盘（７）、位置传感器组合（８），方卡子（２）的凹型开口卡在传动密封组件（３）的凸型端；传动密封组件（３）的动密封组件（６）的动密封环（２２）固定在空心轴（１０）的内壁，静密封环（２７）固定在内密封套（５）的外壁，电动机一侧有接线盒（１２），其特征在于：所述的接线盒（１２）内相应的接线端子电缆连接电磁牵制控制单元（Ｕ１）：　电磁牵制控制单元（Ｕ１）包括ＣＰＵ主控板及接口电路（２９），电机驱动／电磁制动ＩＧＢＴ功率单元（３３），三相整流滤波单元（３２）；电机定子三相绕组（１１）通过接线盒（１２）内 的定子三相绕组的接线端子Ａ、Ｂ、Ｃ由电机控制电缆（２３）依次连接电机驱动／电磁制动ＩＧＢＴ功率单元（３３）、三相整流滤波单元（３２），位置传感器组合（８）通过接线盒（１２）、位置信号电缆（２４）依次连接ＣＰＵ主控板及接口电路（２９）、电子电路工作电源（２８）、三相整流滤波单元（３２），三相整流滤波单元（３２）连接三相交流电源，ＣＰＵ主控板及接口电路（２９）连接电机驱动／电磁制动ＩＧＢＴ功率单元（３３）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁敬先，潘世杰，
申请(专利权)人：大庆东达节能技术开发服务有限公司，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]