本发明涉及潜油螺杆泵机组， 具体的说， 是涉及一种潜油螺杆泵机组 的节能启动装置。

背景技术

在现有技术中， 潜油螺杆泵机组的运行效率应明显高于杆抽螺 杆泵或 潜油离心泵等传统石油抽采设备， 潜油螺杆泵机组的运行过程中对原动机 组的功率需求很小， 因此可以节约大量能源； 但是由于配置的螺杆抽油泵 的定、 转子之间的静止阻力矩明显高于运行阻力矩， 致使螺杆抽油泵组启 动困难， 为了克服潜油螺杆泵机组启动困难， 现有技术普遍采用配备较大 容量的原动机组， 这样， 虽然潜油螺杆泵机组运行时只需要配备小容量 的 原动机组， 但是为了能够正常启动不得不配备较大容量的 原动机组， 从而 浪费大量的电能， 严重的影响了电动潜油螺杆泵机组节能优势的 发挥； 阻 碍了潜油螺杆泵应用领域的扩展。

发明内容

针对上述现有技术中的不足， 本发明提供一种在启动之初可大幅度降 低螺杆抽油泵定、 转子之间的静止阻力矩， 使潜油螺杆泵机组的原动机组 容量合理降低， 从而提高机组运行效率， 降低能耗的一种潜油螺杆泵机组 节能启动装置。

本发明所采取的技术方案是- 一种潜油螺杆泵机组的节能启动装置， 包括： 设置外壳的原动机组， 设置外壳的螺杆抽油泵组， 螺杆抽油泵的转子被原动机组的输出轴所驱 动， 原动机组与螺杆抽油泵组之间串接有节能启动 装置， 节能启动装置包 括外壳及其内沿原动机组输出轴与螺杆泵转子 的旋转方向自由旋转的转 子。

所述节能启动装置外壳内的转子由主动元件和 被动元件构成。

所述主动元件和被动元件构成具有固定行程的 螺旋副。

所述主动元件与原动机组的输出轴相连接， 被动元件与螺杆抽油泵的 转子相连接。

所述启动装置外壳呈中空腔体， 两端分别与原动机组的外壳和螺杆抽 油泵机组的外壳相连接。

所述主动元件与被动元件构成的具有固定行程 的螺旋副所产生的在行 程范围内的长度变化使螺杆抽油泵定、 转子之间产生的轴向位移足以降低 螺杆抽油泵定子和转子之间所存在的静止阻力 矩。 本发明相对现有技术的有益效果：

本发明串接于原动机组与螺杆抽油泵组之间， 原动机组开始启动时， 通过潜油电缆所提供的电源可控制原动机组输 出轴的旋转方向， 使原动机 组输出轴的旋转方向顺应启动器转子螺旋副旋 松趋势的方向， 原动机组启 动初期， 原动机组输出轴只驱动启动装置转子的主动元 件旋转； 由于被动 元件己被固定在静止阻力矩很大的螺杆抽油泵 的转子上， 因此， 只能带动 螺杆抽油泵的转子发生轴向运动， 使螺杆抽油泵的转子与定子之间发生轴 向位移， 随着轴向位移的增大， 从而逐步降低了螺杆抽油泵的转子与其定 子之间的静止阻力， 原动机组启动时就不必带动静止阻力矩很大的 螺杆泵 转子旋转； 待转子螺旋副行程结束一 -主、 被动元件旋紧后， 再启动螺杆 抽油泵转子旋转， 此时螺杆抽油泵的定、 转子之间的静止阻力矩已大为降 低， 这样就不再需要为克服启动困难而加大潜油螺 杆泵机组的原动机组容 量， 从而可提高潜油螺杆泵机组运行效率， 使其节能优势充分发挥。

附图说明

图 1是本发明纵剖结构示意图。

附图中主要部件符号说明- 图中：

10、 潜油螺杆泵机组的原动机组

11、 原动机组的输出轴

12、 原动机组的外壳

13、 潜油螺杆泵机组的潜油电缆

20、 节能启动装置

21、 启动装置的转子

211、 转子的主动元件

212、 转子的被动元件

22、 启动装置的外壳

30、 潜油螺杆泵机组的螺杆抽油泵组

31、 螺杆抽油泵的转子

32、 螺杆抽油泵的定子

321、 螺杆抽油泵外壳。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说 明：

附图 1 可知， 一种潜油螺杆泵机组的节能启动装置， 包括： 设置外壳 12 的潜油螺杆泵机组的原动机组 10, 设置外壳 321 的潜油螺杆泵机组的 螺杆抽油泵组 30， 螺杆抽油泵的转子 31与原动机组的输出轴 11相连接， 原动机组 10与螺杆抽油泵组 30之间串接有节能启动装置 20， 节能启动装 置 20包括外壳 22及其内沿原动机组输出轴 11与螺杆泵转子 31的旋转方 向自由旋转的转子 21 ; 所述节能启动装置外壳内的转子 21 由主动元件 211和被动元件 212构成； 所述主动元件 211和被动元件 212构成具有固 定行程的螺旋副； 所述主动元件 211 与原动机组的输出轴 11 相连接， 被 动元件 212与螺杆抽油泵的转子 31相连接； 所述启动装置外壳 22呈中空 腔体， 两端分别与原动机组的外壳 12 和螺杆抽油泵机组外壳 321 相连 接； 所述主动元件 211与被动元件 212构成的具有固定行程的螺旋副所产 生的长度变化使螺杆抽油泵定、 转子之间产生的位移足以降低螺杆抽油泵 定子 32和转子 31之间所产生的静止阻力矩。

图 1是本发明的第一实施例， 主动元件 211 为构成螺旋副的丝杠或螺 杆， 被动元件 212 为构成螺旋副的螺母。 本发明的第二实施例： 主动元件 为螺母， 被动元件为丝杠或螺杆。 第二实施例与第一实施例的工作原理相 同， 以下围绕第一实施例展开说明， 当丝杠或螺杆作为主动元件与原动机 组的输出轴 11 相连接， 被动元件螺旋副的螺母将沿着丝杠或螺杆轴线 上 下移动， 使螺旋副的轴向长度在固定行程范围内发生变 化； 同理， 当螺旋 副的螺母作为主动元件与原动机组的输出轴 11 相连接， 螺母沿轴线位置 相对固定， 丝杠或螺杆沿轴线上下移动。

潜油螺杆泵机组的节能启动装置 20 串接于潜油螺杆泵机组的原动机 组 10与螺杆抽油泵组 30之间， 潜油螺杆泵机组的原动机组 10幵始启动 时， 控制系统通过潜油螺杆泵机组的潜油电缆 13 所提供的电源可控制原 动机组输出轴 11的旋转方向， 使原动机组输出轴 11的旋转方向顺应启动 器转子 21螺旋副旋松趋势的方向。 所谓原动机组输出轴 11 的旋转方向顺 应节能启动装置转子 21 构成的螺旋副旋松趋势的方向， 即： 原动机组输 出轴的转动初始时刻， 如果被动元件 212 处在主动元件 211 和被动元件 212构成的螺旋副的上方极限位置， 那么原动机组输出轴 11的旋转方向将 使得被动元件 212 向下方移动； 原动机组输出轴的转动初始时刻， 如果被 动元件 212处在主动元件 211和被动元件 212构成的螺旋副的下方极限位 置， 那么原动机组输出轴 11的旋转方向使得被动元件 212向上方移动。

原动机组启动初期， 原动机组输出轴只驱动启动装置转子的主动元 件 旋转； 由于被动元件已被固定在静止阻力矩很大的螺 杆抽油泵的转子上， 因此， 在螺旋副的驱动下只能带动螺杆抽油泵的转子 发生轴向运动， 使螺 杆抽油泵的转子与定子之间发生轴向位移， 随着轴向位移的增大， 从而逐 步降低了螺杆抽油泵的转子与其定子之间的静 止阻力， 这样， 原动机组启 动时就不必带动静止阻力矩非常大的螺杆泵转 子旋转； 待启动装置螺旋副 行程结束一主、 被动元件旋紧后， 再启动螺杆抽油泵转子旋转， 此时螺 杆抽油泵的定、 转子之间已基本不存在静止阻力矩， 这样就不再需要为克 服启动困难而加大潜油螺杆泵机组的原动机组 容量， 从而可提高潜油螺杆 泵机组运行效率， 使其节能优势充分发挥。

本发明潜油螺杆泵机组的节能启动装置是串接 于潜油螺杆泵机组的原 动机组与螺杆抽油泵之间； 但不受原动机组与螺杆抽油泵组之间的相对位 置或安装方式所限制， 例如： 螺杆抽油泵可以在原动机组上方， 也可以在 原动机组的下方； 机组可以是垂直装置也可以是水平或任意角度 装置的； 可以是潜没式也可以是杆抽式的， 本启动装置转子的主动元件与原动机组 输出轴相连接， 被动元件与螺杆抽油泵的转子相连接， 都可以达到解决启 动困难的目的。

本发明潜油螺杆泵机组的节能启动装置除适用 于潜油螺杆泵机组之 外， 也同样适用于因静止阻力矩大而启动困难的其 他类型单螺杆抽油泵机 组， 例如螺杆地面输送泵等。

以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而己， 并非对本发明作任何形式 上的限制， 虽然本发明已以较佳实施例公开如上， 然而， 并非用以限定本 发明，任何熟悉本专业的技术人员， 在不脱离本发明技术方案范围内，当然 会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰， 成为等同变化的等效实施例, 但凡是未脱离本发明技术方案的内容， 依据本发明的技术实质对以上实施 例所作的任何简单修改、 等同变化与修饰， 均属于本发明技术方案的范围 内。