[发明专利]具有无线远程监控功能的全平衡大齿轮式抽油机及工艺

说明书

技术领域

本发明属于油田抽油技术领域，具体地说是无线监控功能的全平衡大齿轮式抽油机。

背景技术

据调查我国石油工业对采油设备的更新换代要求越来越紧迫。采油设备的需求量也逐年增加，为此各油田科研设计部门已研制多年，但效果不佳，至今没有替代产品，而一般的老式抽油机功率都在30KW左右，消耗功率大，不符合国家节能减排的要求。

发明内容

本发明提供一种无线监控功能的全平衡大齿轮（链板轮）式抽油机，针对传统抽油机消耗功率，无法实现无线监控等缺陷提出解决问题的技术方案。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

具有无线远程监控功能的全平衡大齿轮式抽油机及工艺，其特征在于：所述抽油机包括电动机连接减速机，减速机的输出轴与带式制动器的尼龙拉销联轴器相连接，尼龙拉销联轴器右端与小齿轮轴连接，小齿轮与大齿轮相咬合，大齿轮连接平衡调相曲柄，平衡调相曲柄通过传动连杆连接平衡块，平衡块可沿平衡块轨道做往复运动，游梁被平衡块带动也做往复运动，游梁通过油绳钢丝连接后驴头，后驴头通过连杆连接诶前驴头，前驴头上安装抽油拉杆；连接前驴头和后驴头的连杆安装在支架上，上述的抽油装置全部安装在底盘上；抽油机还安装有用于控制电动机和无线远程监控的电机控制柜。

所述电动机通过三根B型三角皮带连接减速机。

所述大齿轮与平衡调相曲柄同轴。

所述电机控制柜包括在箱体内部安装有电容、交流真空接触器、断路器、电流互感器和MCU智能无线远程控制器。

所述大齿轮的结构为：1/2齿轮的中心处固定有螺栓、螺母和弹簧垫圈，从中心向外延伸有筋板，筋板上安装有螺栓、螺母和弹簧垫圈，同时在筋板上开有圆柱销。

本发明所述技术方案在传统抽油机的基础上，把原机后梁加付驴头，游梁工作时，两个垂直点不产生位移，以达平衡，同时将不平衡式曲柄传动改为平衡式大齿轮式转动，（t1100-1900mm）使其平衡。本发明采用全平衡原理，技术先进，工艺可靠，节能显著，操作简便，体积轻，用钢量少，经油田百天试验后，权威检测综合节能达48.4%。

附图说明：

图1是全平衡大齿轮式抽油机的整体结构示意图；

图2是图1中A点局部放大图；

图3是图1中大齿轮的主视图；

图4是图1中大齿轮的左视图；

图5是图1中电机控制柜的结构示意图；

附图标记说明：

1.电动机、2.减速机、3.小齿轮、4.大齿轮、5.三角皮带、6.平衡调相曲柄、7.平衡块、8.游梁、9.前驴头、11.后驴头、12.油钢丝绳、13.抽油拉杆、14.支架、15.底盘、16.带式制动器、17.平衡块轨道、18.电机控制柜、19.1/2齿轮、20.螺栓、21.螺母、22.弹簧垫圈、23.圆柱销、24.筋板、25.夹环、26.电容、27.交流真空接触器、28.断路器、29.电流互感器、30.MCU智能无线远程控制器、31.箱体。

具体实施方式：

本发明提供一种无线监控功能的全平衡大齿轮式抽油机，包括全平衡装置大齿轮装置、电机控制装置，是采用全平衡原理，所以技术先进，工艺可靠，节能显著，操作简便，体积轻，用钢量少，经油田百天试验后，权威检测综合节能达48.4%。

本发明在传统抽油机的基础上，把原机后梁加付驴头，游梁工作时，两个垂直点不产生位移，以达平衡，同时将不平衡式曲柄传动，改为平衡式大齿轮式转动，（t1100-1900mm）使其平衡。

完全平衡抽油机原理是：抽机拉杆的重量和抽油拉杆与油井钢管内臂摩擦力之和等于平衡块重量。平衡块的重量可以随现场实际情况调整。调整平衡越精确节能效果越好。

该机出现，即进入世界领先水平，可取代传统落后的抽油机，通过实验和实际投入使用验证，新老机对比，本机综合节能已达48.4%。机械性能和节能指标均达国内外领先水平，是现有机无法比拟的。

下面结合附图对本发明进行详细说明：

图1是全平衡大齿轮式抽油机的整体结构示意图，图2是图1中A点局部放大图，如图所示，电动机1通过三根B型三角皮带5连接减速机2，减速机2的输出轴与带式制动器16的尼龙拉销联轴器相连接，尼龙拉销联轴器右端与小齿轮3轴连接，小齿轮3与大齿轮4相咬合，大齿轮4的结构如图3-4所示，1/2齿轮的中心处固定有螺栓20、螺母21和弹簧垫圈22，从中心向外延伸有筋板24，筋板24上安装有螺栓20、螺母21和弹簧垫圈22，同时在筋板24上开有圆柱销23。大齿轮4连接同轴的平衡调相曲柄6，平衡调相曲柄6通过传动连杆连接平衡块7，平衡块7可沿平衡块轨道17做往复运动，游梁8被平衡块7带动也做往复运动，游梁8通过油绳钢丝12连接后驴头11，后驴头通过连杆连接诶前驴头9，前驴头9上安装抽油拉杆13；连接前驴头9和后驴头11的连杆安装在支架14上，上述的抽油装置全部安装在底盘15上；抽油机还安装有用于控制电动机1和无线远程监控的电机控制柜18，电机控制柜18的结构如图5所示，包括在箱体31内部安装有提高为电动机功率而并联在电动机A、B、C三相电路中的电容26、用于控制电动机并给电动机供电或断电的交流真空接触器27、为整个电动机电路提供保护和作为总开关的断路器28、用于采集电流互感信号的电流互感器29和MCU智能无线远程控制器30。通过对电流、电压采集，通过MCU显示A、B、C三相电流及电压，并对过载、欠载、过压、欠压、三相不平衡保护，通过GSM/GPRS网络实现远程无线监控，本控制系统具有故障记忆功能及断电后上电自启动功能，通过并入电容，具有功率补偿功能。具体为：电动机的A、B、C三相电路穿过断路器28，并将A、B、C三相电路中的任意两相连接电压互感器，电压互感器焊接在电路板中，经过采样电路，MCU智能无线远程控制器30获得A、B、C三相电流值和任意两相电压值，并经过LCM显示屏显示实时A、B、C三相电流以相间电压，该电流值和电压值与设定值（电流上限、电流下限、电压上限、电压下限）进行比较，如果超限，MCU智能无线远程控制器30控制交流真空接触器27断开，同样若相间电流不平衡值超过设定三相不平衡值，MCU智能无线远程控制器30控制交流真空接触器27断开，从而达到保护电动机的目的。按键电路设定电流上限、电流下限、电压上限、电压下限、三相不平衡值、上电断电标志、启动时间、保护延迟时间；GSM/GPRS模块的接收和发送与MCU智能无线远程控制器30连接，GSM/GPRS模块与GSM/GPRS网络连接，通过手机发短信或打电话方式向MCU智能无线远程控制器30发出指令，获取电动机运行的参数或使电动机停止，实现无线远程监控的目的。