[实用新型]一种可实现节能的改进型抽油机

说明书

技术领域

本实用新型属于抽油机结构的改进，特别是一种可实现节能的改进型抽油机。

背景技术

在石油开采业中，抽油机是必不可少的重要设备。游梁式抽油机由于结构简单，机械特性好，在油田上得到广泛应用。由于抽油机的工作特点，抽油机在下行程工作期间，电机会进入制动状态耗能，因此抽油机存在很大的节能空间。在抽油机节能方面，曾经采用降压节能的方式，如星形-三角形转换；可控硅调压等，但由于降压点或切换点无法控制，此项技术没有得到推广；后来又出现高转差率电机，和双功率电机等技术，但由于技术不完善等种种原因，没有得到推广应用。

近年来，变频器的广泛应用和价格的大幅度降低，人们开始研究如何将变频器应用到抽油机上，提高抽油机的功能，使之不但节能，还可以无极调速。但抽油机工作方式的特点，使得抽油机电机负载不平衡，周期变化很大，当电机进入制动状态时，变频器因过电压保护停机，无法继续工作。国内对抽油机变频节能改造做了大量的尝试，但都不太成功，主要问题是：由于抽油机本身的机械特性，抽油机电机有可能进入制动工作状态，在制动状态时，变频器内部直流母线上会出现“泵升电压”，导致直流母线电压升高，当直流母线电压值达到过电压保护值时，变频器进入保护状态停机，导致抽油机停机无法正常工作。

为解决这问题，人们采取的措施是安装变频器厂家生产的制动单元和制动电阻，有的人还特别采取了加大变频器直流侧电解电容和减小制动电阻值的措施，通过制动单元和制动电阻消耗直流母线过电压时的多余电能，已达到消除直流母线过电压，防止变频器保护停机。但这种通过消耗电能来抑制直流母线过电压的目的与抽油机节能降耗的思想是相违背的。采用这种这种方式的抽油机变频器装置只能是调速，不但不节能，反而增加了电能消耗，在实际运行中，效果不理想，因此没有得到推广。

为解决这问题，人们又在变频器上安装了电源再生变流器。这也是变频器厂家的配套标准产品。其作用是将变频器直流母线上的过电压经逆变反馈回工频电网，弥补了制动单元和制动电阻的不足，但价格昂贵，效果不理想，因此没有得到推广。

资料显示，抽油机上应用变频器进行节能和调速，存在的难点，至今没有解决，变频器在抽油机上的运用没用得到推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可实现节能的改进型抽油机，能使油田上广泛使用的游梁式抽油机的电机有效脱离制动工作状态，从而达到节能的目的；另外，由于抽油机电机脱离了制动工作状态，就可以用变频器控制抽油机电机进行无级变频调速，并且不需要外接任何制动单元、制动电阻、电源再生变流器等附件。

本实用新型的目的是这样实现的：一种可实现节能的改进型抽油机，包括与供电端口连接的空气开关以及驴头、游梁和减速器，平衡臂中部与连杆下端铰接，该连杆上端与游梁后端铰接，平衡臂前端与平衡配重块相固接，驱动平衡配重块转动的大皮带轮通过传动带和由电机驱动的小皮带轮旋转动配合连接，变频器通过电路与电机连接，电机的输出轴与单向离合器的内环相配合固装，单向离合器的外环与小皮带轮相固装。

本实用新型由于在抽油机的小皮带轮和电机输出轴之间配合安装有单向离合器，即超越离合器，在抽油机下行程工作中，电机不会进入制动工作状态；在抽油机周期工作过程中，电机始终始终处于有效工作状态，此外，变频器不外加任何制动单元和制动电阻，和电源再生变流器等器件一同来处理因电机制动状态时变频器内部直流母线过电压问题，所以可直接应用于抽油机无级调速，而且可真正达到有效节能的技术效果。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型在游梁式抽油机上的说明示意图；

图2为本实用新型单向离合器安装位置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例1结构示意图；

图4为本实用新型实施例2结构示意图；

图5为本实用新型实施例3结构示意图；

图6为实现本实用新型变频调速的电气连接示意图。

具体实施方式

一种可实现节能的改进型抽油机，如图1至图5所示，包括与供电端口连接的空气开关QF(即断路器)以及驴头、游梁1和减速器，平衡臂2中部与连杆下端铰接，该连杆上端与游梁1后端铰接，平衡臂2前端与平衡配重块相固接，驱动平衡配重块转动的大皮带轮3通过传动带4和由电机驱动的小皮带轮5旋转动配合连接，变频器6通过电路与电机15连接，电机9的输出轴8与单向离合器7的内环11相配合固装，单向离合器8的外环10与小皮带轮5相固装，单向离合器7为契块式单向离合器或滚柱式单向离合器。