[发明专利]外转子永磁同步电机丛式井抽油机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种油田原油开采的抽油机，尤其是能作为丛式井原油的开采。

技术背景

目前公知的无游梁式抽油机只能作为单井抽油，而不能作为对丛式井，即前后两口井的同时抽油。

发明内容

为了克服现有无游梁式抽油机的不足，本发明提供一种抽油机，该抽油机不仅能够作为单井抽油，而且能够作为丛式井前后油井的抽油。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在塔式井架的上平台上，安装外转子永磁同步电机，在电机座的下侧左右安装两只导轮，再在井架的上部左右侧安装两只导轮，用柔性索带将外转子电机以及4只导轮依序联系起来，再在前后两侧各串联一只动滑轮，在两只动滑轮的下面用吊钩连接好悬绳器，在悬绳器的中心孔用方卡子将光杆座落在悬绳器上，由此便构成一个人体形采油牵引系统。再在井架侧面安装智能控制柜，用导线与外转子永磁同步电机相连接，构成抽油机的动力系统。上述外转子永磁同步电机是由外转子、内定子、电机轴、机座构成。其外转子既是电机的外转子，又是牵引系统的驱动轮，安全系统的刹车轮。上述动滑轮，其滑轮轮幅外缘为多槽结构，以便多根钢丝绳同时穿过，前后牵引系统各串联一只动滑轮，使作用在电机外转子上的载荷减少一半，从而使电机的直径减小，同时使钢丝绳的承受载荷减少一半，以便延长其使用寿命。上述柔性索带可以是钢丝绳、链条、皮带，而且钢丝绳可以是多根，以便延长钢丝绳的寿命。上述悬绳器在其壳体内设置一弹簧，若抽油泵发生卡泵时，由于弹簧的缓冲作用，以便对钢丝绳起保护作用。所述弹簧可以是圆柱形弹簧也可以是蝶形簧。该型抽油机其工作原理如下：当外转子永磁同步电机通电运转后，假设是顺时针转动，此时，绕在电机外转子钢丝绳槽上的钢丝绳依靠其摩擦力便与电机同步转动，于是钢丝绳带动前侧的悬点负荷向上止点运行，从而带动抽油杆、抽油泵抽油。与此同时，电机后侧的钢丝绳带动悬点负荷向下止点运行，带动抽油杆、抽油泵向下止点运行，从而完成吸油过程。在此过程中，作用在钢丝绳上的作用力不仅有电机提供的驱动力，而且还有前侧的动滑轮、杆、液柱、泵等的重力，后侧的动滑轮轮、杆、液柱、泵等的重力。由于前后负荷几乎相等，因此在无外力作用的情况下，它们处于平衡状态，若要它们运动，则要由电机提供一定的驱动力。运行时，当前侧悬点负荷到达上止点，后侧悬点负荷到达下止点时，控制系统的位置传感器便得到信号，立即反馈到控制系统，停止对电机的供电，稍后又向电机提供反向电流，于是电机便逆时针旋转，此时，前侧动滑轮、杆、液柱、泵向下止点运行，开始吸油过程。后侧的动滑轮、杆、液柱、泵向上止点运行，开始抽油过程。当前侧的悬点负荷到达下止点，后侧的悬点负荷到达上止点时，控制系统的位置传感器便又得到信号，立即反馈到控制系统，停止对电机的供电，稍后又向电机提供正向电流，于是电机又开始新一轮正转，如此周而复始，前后油井便不断将地下原油抽吸到地面。

本发明的有益效果是：可以利用一台电机为两口油井作牵引，成倍节省电力，成倍提高效率，成倍节约抽油机制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明

图1是本发明的侧视图

图2是本发明的主视图

图3是悬绳器剖视图

图中：1、外转子永磁同步电机，2、导轮I，3、导轮II，4、钢丝绳，5、动滑轮，6、悬绳器，7、机架，8、绳扣，9、智能控制柜，10、悬绳器壳体，11、弹簧。

具体实施方式

在图1实施例中，电机1安装在机架7的上平台上，在上平台的下面安装导轮2，在机架7的顶部前后侧安装导轮3，将钢丝绳4的前端从电机1的钢丝绳槽中绕过，经过导轮2、导轮3，再从动滑轮5中绕过，将绳头与上端绳扣8处系牢。再将钢丝绳4的后端从导轮2，导轮3、动滑轮依次绕过，最后将绳头与上部的绳扣8系牢。为了延长钢丝绳的使用寿命，可以将粗钢丝绳分解成多根细钢丝绳，使钢丝绳柔性增加，弯曲时曲率半径增加。

在图2实施例中，用导线将智能控制柜9与外转子电机1连接起来，再在悬绳器6的上下止点设置好位置传感器，接通电源后电机便可以转动(假设为顺时针)，当到达上下止点时，位置传感器便指示智能控制柜9改变电流方向，从而使电机11反转，如此周而复始，便可以将地下原油抽吸到地面。

在图3实施例中：在悬绳器体10的内孔安装弹簧11，当杆、液柱、泵的重量负荷全部座落在悬绳器上时，依靠弹簧的缓冲作用，可以改善机、杆、泵的运行质量，若抽油泵发生卡泵时，可以缓冲钢丝绳的突然额外载荷，延长其使用寿命。