[实用新型]鸡爪式抽油杆发电传动装置

说明书

本实用新型公开了一种鸡爪式抽油杆发电传动装置。主要分为滚轮采集动能装置、扭矩转换装置、加速装置、方向转换装置四部分。本实用新型采用转动结构获取抽油杆与井壁间的往复运动作为发电动力源，动力稳定，能量大，可以通过变速齿轮结构增大后续转速，以便在抽油杆相同的位移之下得到更高转速，获取更多能量，发电效果更好。

技术领域

本实用新型涉及发电领域，特别涉及一种鸡爪式抽油杆发电传动装置。

背景技术

随着石油开采的不断进行，开采的深度也在不断增加。深井井底状况远比浅层直井更加复杂，因此需要对油井井底的数据(液位、压力等)进行长时间、全方位监测，监测装置是需要供电的。随着井深的增加，对井下设备供电的难度也逐渐增大。

在这个大前提下，目前普遍采用的在井下安装电池来供电的方法变的越来越不方便，尤其受井下高温高压影响较大，测量装置持续工作时间极其有限。在大深度下更换井下电池以及由于电池出现问题需要的紧急处理都难以快速高效地实现。因此井下发电技术应运而生。

现有的方案是利用抽油杆上下冲程能够不断搅动油液混合物的液动能为动力源，利用液动能发电。虽然液动能能够长期持续存在，但是其存在强度并不是恒定值，而是随着抽油杆上下运动变化，并且液动能本身动力有限，难以使用齿轮加速，发电效率差。请参考：一种用于井下抽油杆的发电装置，发明专利，申请公布号：CN 103437939A。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种能够长期持续存在于井中，强度大并且稳定的能量源，利用机械结构将这种能量转化为电能，提高发电效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种鸡爪式抽油杆发电传动装置，该装置主要分为滚轮采集动能装置、扭矩转换装置、加速装置、方向转换装置四部分。需要在井下动力源稳定的情况下，将机械能采集出来送给后续发电装置产生电能。此外，由于此发电模型得到的电能为直流电，则在井下为得到更多的电能，可以连续加装多个此发电装置，进而将得到的直流电串联，得到更高的电压。

所述滚轮采集装置主要负责采集抽油杆与井壁的相对运动，使用滚动体200(球体或者饼状体)与井壁100接触，滚动体200在随抽油杆700做往复运动过程中，与井壁100摩擦转动，带动贯穿在滚动体200内的输入轴300转动，进而获得可以利用的绕轴心运动。而为保证滚动体200与井壁100的充分接触，考虑使用高强度弹簧800将鸡爪结构压迫在井壁之上，以便保证即可持续获取动力，又具有一定的缓冲保护性能。机械传动部分400、发电装置500均位于鸡爪结构内部，转动部分位于鸡爪最外端，与井壁100通过滚动体200接触，鸡爪尾部使用螺栓600固定在抽油杆上，使得鸡爪可以绕螺栓600栓点上下转动。

所述扭矩转换装置的第一直齿轮1与其输入轴300固定(只能同向转动)，第二直齿轮2与第六轴25固定(只能同向转动)，第三直齿轮3和第四直齿轮4与第一轴13不固定(可与轴成顺向、逆向任意转动)，第一转向片11和第二转向片12与第一轴13固定(只能同向转动)；第一直齿轮1与第二直齿轮2、第三直齿轮3直接接触，第二直齿轮2与第四直齿轮4直接接触。正常工作时，第一直齿轮1带动第二直齿轮2、第三直齿轮3转动，第二直齿轮2进而带动第四直齿轮4转动，则第三直齿轮3与第四直齿轮4始终呈相反方向转动。第三直齿轮3、第四直齿轮4与第一转向片11、第二转向片12协调工作便可以保证无论第一直齿轮1做顺时针还是逆时针转动，第一轴13始终保持恒定方向转动。