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Title:
DIRECT-DRIVE MOTOR OIL-PUMPING UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/071684
Kind Code:
A1
Abstract:
A direct-drive motor oil-pumping unit consists of a permanent magnet motor (4), a sleeve spline coupling (8), a roller assembly (3), a guide wheel assembly (1), a flexible connection mechanism (2), a truss assembly (6), a weight box assembly (7), and an electric hoist (5). One end of the flexible connection mechanism bypassing the roller assembly and the guide wheel assembly is connected to a rope hanger, and the other end is connected to the weight box assembly. The permanent magnet motor is mounted in a suspended manner. The permanent magnet motor and the roller assembly are fixed on the truss assembly through a bolt and are directly connected to each other through the sleeve spline coupling. The guide wheel assembly is fixed to a front side of an upper portion of the truss assembly through a bolt. The weight box assembly is located inside the truss assembly, and the center of gravity thereof coincides with the center of the truss assembly. The electric hoist is fixed to a top portion inside the truss assembly. The oil-pumping unit has the following the beneficial effects: a reduction gearbox and a reversing mechanism are saved, the permanent magnet motor directly drives the roller assembly to perform oil-pumping, the whole structure is compact, and the long stroke is achieved; moreover, the oil-pumping unit is light, occupies a small area, is conveniently maintained, and is efficient and energy-saving.

Inventors:
XIAO WENSHENG (CN)
CUI JUNGUO (CN)
DONG WEIBIN (CN)
Application Number:
CN2012/000800
Publication Date:
May 23, 2013
Filing Date:
June 12, 2012
Export Citation:
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Assignee:
UNIV CHINA PETROLEUM (CN)
XIAO WENSHENG (CN)
CUI JUNGUO (CN)
DONG WEIBIN (CN)
International Classes:
F04B47/02; E21B43/00
Domestic Patent References:
WO2002068788A22002-09-06
Foreign References:
CN101684726A2010-03-31
CN2883729Y2007-03-28
CN101696624A2010-04-21
CN2849221Y2006-12-20
CN201377306Y2010-01-06
US4651582A1987-03-24
CN202325427U2012-07-11
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种直驱电机抽油机由永磁电机、 套筒花键联轴器、 滚轮总成、 导轮总成、 柔性连接 机构、 桁架总成、 配重箱总成、 电动葫芦构成, 永磁电机和滚轮总成位于桁架总成顶部, 导 轮总成位于桁架总成上部前侧, 柔性连接机构绕过滚轮总成和导轮总成一端与悬绳器连接, 另一端与配重箱总成连接; 其主要特征是: 永磁电机为悬挂式安装, 永磁电机、 滚轮总成、 导轮总成均通过螺栓连接固定,永磁电机与滚轮总成两者之间通过套筒花键联轴器直接连接。

2、根据权利要求 1所述的直驱电机抽油机, 其特征是导轮总成由导轮组悍和轴承座总成 构成, 导轮组悍为轴、 轮、 筋板悍接而成的一个整体结构。

3、根据权利要求 1所述的直驱电机抽油机, 其特征是配重箱总成位于桁架总成内部, 配 重箱总成的重心与桁架总成的中心重合。

4、根据权利要求 1所述的直驱电机抽油机, 其特征是电动葫芦通过螺栓连接固定在桁架 总成内部顶端。

Description:
说 明 书

直驱电机抽油机

技术领域

本发明是用于油田采油方面的一种新型采油机 械装置, 属于石油机械技术研究领域。 背景技术

机械采油是油 ffl上主要的采油手段, 其中游梁式抽油机采油占主导地位, 目前中石油集 团在用常规游梁抽油机 121, 610台, 游梁式抽油机工作原理是电动机通过三角皮带 减速箱减 速后, 由四连杆机构把减速箱输出轴的旋转运动变为 游梁驴头的往复运动, 用驴头带动光杆 和抽油杆作上下往复的直线运动, 通过抽油杆再将这个运动传给井下抽油泵中的 柱塞, 使之 工作抽油。 但是由于游梁式抽油机存在着结构不尽合理、 能耗高、 功率因数低等缺点, 系统 平均效率仅为 24%, 采油成本高, 能耗已达 700亿人民币; 为降低成本提高效率, 各国纷纷 就改良游梁式抽油机以及研发无游梁抽油机进 行着一系列的尝试, 但研制的异相型抽油机等 仍未解决 "大马拉小车" 的问题, 节能效果不显著; 国内外又先后研制了多种形式的无游梁 长冲程抽油机, 但这些抽油机优缺点并存, 尚待进一步研究与完善。

此外, 随着油田的不断开发, 石油开釆条件变得日益复杂, 采油工艺对有杆抽油设备提 出了长冲程、 低冲次、 大泵深抽等新的要求, 游梁式抽油机在适用性上已经不能满足采油工 艺的要求。

发明内容

为了进一步提高机械采油效率、 节约电能, 满足特殊油藏区块长冲程、 低冲次、 大泵深 抽等开采需求, 促进我国采油装备业的发展, 发明了一种新型抽油机——直驱电机抽油机。 该直驱电机抽油机应用精简的设计理念, 具有结构简单、 性能优越、 安全稳定、 维护成本低、 高效节能等优点, 适宜在油田推广使用。 本发明为解决提出的问题所采用的技术方案是 : 直驱电机抽油机由永磁电机、 套筒花键 联轴器、 滚轮总成、 导轮总成、 柔性连接机构、 桁架总成、 配重箱总成、 电动葫芦构成, 永 磁电机和滚轮总成位于桁架总成顶部, 导轮总成位于桁架总成上部前侧, 柔性连接机构绕过 滚轮总成和导轮总成一端与悬绳器连接, 另一端与配重箱总成连接; 其主要特征是: 永磁电 机为悬挂式安装, 永磁电机、 滚轮总成、 导轮总成均通过螺栓连接固定, 永磁电机与滚轮总 成两者之间通过套筒花键联轴器直接连接。 导轮总成由导轮组焊和轴承座总成构成, 导轮组 焊为轴、 轮、 筋板悍接而成的一个整体结构, 配重箱总成位于桁架总成内部, 配重箱总^ ¾的 重心与桁架总成的中心重合, 电动葫芦通过螺栓连接固定在桁架总成内部顶 端。 本发明的有益效果是省去了减速箱和换向机构 , 永磁电机直接驱动滚轮总成进行采油作 业, 永磁电机自身实现正反转, 该发明整体结构紧凑, 实现了长冲程; 重量轻, 占地面积小, 维护方便; 高效节能。

附图说明

图 1是本发明的主视图, 表示了直驱电机抽油机整体结构和各零部件的 安装位置与连接 关系。

图 2是本发明的侧视图, 从另一个角度表示了直驱电机抽油机的整体结 构和各零部件的 安装位置与连接关系。

图 3是本发明的俯视图, 清晰地表示了直驱电机抽油机顶部结构以及各 零部件的位置与 连接关系, 同时表示出了直驱电机抽油机长宽方向形状。

图 4是导轮总成的正视图, 清晰地表示了导轮总成的结构组成。

图 5是本发明的等轴测图, 更加直观地表示了直驱电机抽油机的整体结构 关系。

在图中, 1.导轮总成, 2.柔性连接机构, 3.滚轮总成, 4.永磁电机, 5.电动葫芦, 6.桁 架总成, 7.配重箱总成, 8.套筒花键联轴器。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本发明的结构与实施 方式。

在图 1中可以看出, 桁架总成 (6) 是直驱电机抽油机的主体支撑结构, 桁架总成 (6) 由不同型号的角钢和工字钢焊接而成,导轮总 成(1 )通过螺栓固定安装在桁架总成上部前侧, 以让出一定的修井空间, 滚轮总成(3)通过螺栓固定安装在桁架顶部靠 侧; 柔性连接机构 (2) 绕过滚轮总成 (3 ) 和导轮总成 (1 ) 后一端与悬绳器相连, 另一端与配重箱总成 (7 ) 相连, 柔性连接机构 (2) 与滚轮总成 (3 ) 之间形成的包角保证产生足够的摩擦力以满足 采 油作业要求, 柔性连接机构 (2) 由皮带、 绳头、 连接器、 丝杠、 吊卡组成; 配重箱总成(7) 置于桁架总成(6) 里面, 沿着桁架总成 (6) 上面的导轨上下运动; 电动葫芦 (5) 固定安装 在桁架总成内部顶端, 用来举升配重箱总成 (7) 以及其他必要零部件。

在图 2和图 3中可以看出, 永磁电机(4) 固定安装在桁架总成顶部, 为端面固定悬挂式 连接; 永磁电机 (4) 通过套筒花键联轴器 (8) 与滚轮总成 (3 ) 直接相连; 滚轮总成 (3) 安装位置靠前侧以保证配重箱总成 (7 ) 的重心与桁架总成 (6) 的中心重合。 在图 4中可以 看出, 导轮总成(1 ) 由导轮组焊和轴承座总成构成, 导轮组焊为轴、 轮、 筋板焊接而成的一 个整体结构。 在图 5可以直观看出直驱电机抽油机的整体结构。