專利名稱：一種采用編組牽引帶的數(shù)控抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種采用編組牽引帶的數(shù)控抽油機，它可用于石油油田的采油，特別適用于如象稠油油井、深井和產(chǎn)液量大的大負荷井。
現(xiàn)在的數(shù)控抽油機，如專利號為CNZL92200003.4的抽油機，由于它采用帶數(shù)控裝置的電動機通過減速器帶動鏈輪鏈條，直接驅(qū)動抽油活塞的運動，由于使用了可控逆變電源對電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向進行控制，使用減速器減速后通過鏈輪帶動鏈條運動，可以直接得到抽油活塞的往復(fù)運動，并可人為改變抽油活塞運行時的速度曲線，而且可控逆變電源的頻率與電壓是通過壓力傳感器和位置傳感器測量活塞運動的工況后，使用可編程控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的最佳工作條件進行判斷之后進行調(diào)節(jié)的，因而它既能自行適應(yīng)各種石油粘度和含水量的變化，也可以使抽油機運行在最佳工作狀態(tài)，使油井有較高的生產(chǎn)效率和能量利用率。但是，由于數(shù)控抽油機多用在稠油油田的開發(fā)中，對于稠油油田的采油井，要求活塞運動的速度不大，但其抽油牽引力很大，在使用普通鏈輪、鏈條牽引活塞時，鏈輪、鏈條的結(jié)構(gòu)必須很大。在深井和產(chǎn)液量大的大負荷井，同樣要求有較大的牽引力。
本實用新型的目的是發(fā)明一種采用編組牽引帶的數(shù)控抽油機，它可以承受較大的牽引力，結(jié)構(gòu)緊湊。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如附


圖1和2所示，它有井筒1、活塞2、機架4、電動機6、減速器11和配重12，在電動機6的輸入端接有可調(diào)逆變電源7，在抽油井出油口裝有壓力傳感器8，有用于測量活塞2位置的位置傳感器9和對可調(diào)逆變電源7進行控制的可編程控制器10，壓力傳感器8、位置傳感器9與可編程控制器10的輸入端相連，其特征在于在機架4的頂端與減速器11相連裝有牽引鼓輪5，在機架4中部裝有導(dǎo)向鼓輪13，在牽引鼓輪5上張有扁平狀編組牽引帶3，并且牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13之上，牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13的一端與配重12固接，另一端通過光揮卡子14與和活塞2相接的活塞桿相連，牽引帶3由多股鋼絲繩并行排列組合后用橡膠復(fù)合。
附
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為本實用新型引帶3的橫斷面示意圖。
本實用新型的工作原理如下
本實用新型由井筒1、活塞2、牽引帶3、機架4、牽引鼓輪5、電動機6、可調(diào)逆變電源7、壓力傳感器8、位置傳感器9、可編程控制器10、減速器11、配重12、導(dǎo)向鼓輪13和光揮卡子14組成。在電動機6的輸入端與可調(diào)逆變電源7相接，壓力傳感器8裝于抽油井的出油口，位置傳感器9用于測量活塞2的位置，壓力傳感器8、位置傳感器9與可編程控制器10的輸入端相連，可編程控制器10對可調(diào)逆變電源7進行控制，牽引鼓輪5與減速器11相連并裝在機架4的頂端，在機架4中部裝有導(dǎo)向鼓輪13，在牽引鼓輪5上張有扁平狀編組牽引帶3，并且牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13之上，牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13的一端與配重12固接，另一端通過光揮卡子14與和活塞2相接的活塞桿相連，牽引帶3由多股鋼絲繩并行排列組合后用橡膠復(fù)合。
本實用新型使用電動機6通過減速器11帶動牽引鼓輪5轉(zhuǎn)動。而牽引鼓輪5的轉(zhuǎn)動使?fàn)恳龓?直線運動。牽引帶3的一端與抽油活塞2連接，另一端與配重12連接。通過控制改變電動機6的正反向轉(zhuǎn)動從而使?fàn)恳龓?做往復(fù)運動，帶動活塞2上下運動，完成抽油動作。由于電動機6的輸入端接有可調(diào)逆變電源7，通過可編程控制器10的控制，可以改變可調(diào)逆變電源7的輸出頻率、相位關(guān)系和電壓，使電動機6的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向都可以控制，因而可人為改變抽油活塞2的運動關(guān)系和速度。通過壓力傳感器8和位置傳感器9測量活塞抽油阻力與位置，同時輸入到可編程控制器10中，可編程控制器10根據(jù)輸入的運行狀態(tài)與設(shè)定的最佳運行值進行比較，對可調(diào)逆變電源7進行控制，使活塞運行在最佳工作狀態(tài)，自動避免抽空現(xiàn)象的發(fā)生。在本實用新型中，使用配重12接在牽引帶3的另一端，使它與抽油活塞等運動件配平，使得電機6的輸出扭矩只承受抽油時的動載荷。
由于牽引帶是由多股鋼絲繩并行排列組合而成的，它把牽引載荷均勻分布在每一股鋼絲繩上，因此可以承受較大的抽油牽引力，同時牽引帶3為扁平排列，用橡膠復(fù)合，它的彎曲半徑小，因此要求的驅(qū)動鼓輪直徑可以較小，減小了整個裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊。由于采用了由橡膠復(fù)合的牽引帶，它不需要潤滑保養(yǎng)，不會生銹腐蝕，并且能吸收往復(fù)運動的沖擊能量。
本實用新型所用的可調(diào)逆變電源7可以使用如專利號為CN90202757和專利號為CN90203323的專利，也可以使用日本富士公司的G7系列逆變器，本實用新型無特殊要求。本實用新型中，也可以把電動機6和可調(diào)逆變電源7的組合換為如專利號為CN89213615的“一種全電控大功率執(zhí)行裝置”，或是專利號為CN89215098的“一種隨機同軸換向電動機”，或是專利號為CN90202857的“一種大功率變流差頻調(diào)速電動機”。本實用新型中的可編程控制器10可以是普通工業(yè)過程控制器，也可以是工業(yè)控制計算機，甚至可以是與其它控制部分或其它油井共有的中央控制計算機，通過標(biāo)準工業(yè)控制介面，使用分時分址的方法對各傳感器和控制機構(gòu)進行測量和控制。本實用新型的壓力傳感器8可以裝在井口，也可以裝在活塞2上。壓力傳感器8可以有多個，同時測量如活塞2上部和下部的壓力。位置傳感器9可以使用光敏或磁敏型無接觸磁性開關(guān)，可以裝在抽油機架4或抽油井口與活塞桿較近的地方，磁性體或反光體裝在活塞桿上，通過活塞桿位置測量，從而得到活塞位置。位置傳感器9也可以裝在牽引鼓輪5處，利用牽引鼓輪5的位置可以通過可編程控制器10的計算能力解算出活塞位置。安裝在牽引鼓輪5處的位置傳感器9還可以用如光柵傳感器等可以得到多位置值的傳感器，得到較高的位置精度。本實用新型可在可編程控制器10的輸入端增加如環(huán)境溫度和等出石油溫度等的傳感器，通過增加這些測量數(shù)據(jù)，使控制策略條件更加準確，控制精度提高，抽油機的工作更加優(yōu)化。在可編程控制器10的輸入部還可以增加適應(yīng)于油田生產(chǎn)管理控制的輸入端，通過油田生產(chǎn)調(diào)度來控制各個油井的生產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)管理的自動化。
在本實用新型中，井筒1、活塞2、機架4、電動機6、減速器11、配重12、可調(diào)逆變電源7、壓力傳感器8、位置傳感器9和可編程控制器10，可以選用和專利號為CNZL92200003.4的同樣結(jié)構(gòu)組件，甚至可以直接用其改裝，只要把其中的鏈條改為本實用新型的牽引帶3，把鏈輪改為本實用新型的驅(qū)動鼓輪5，在抽油機架中部增加一個導(dǎo)引鼓輪13，使配重12離開抽油井口一定的距離。
在本實用新型中，牽引鼓輪5和導(dǎo)引鼓輪13可以為圓柱形，其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，也可以為中間直徑稍大的腰鼓形，使?fàn)恳龓?有自動對中效應(yīng)，還可以是在圓柱形兩端加接有擋環(huán)的結(jié)構(gòu)，強制保持牽引帶3的中位。
權(quán)利要求1.一種采用編組牽引帶的數(shù)控抽油機，它有井筒1、活塞2、機架4、電動機6、減速器11和配重12，在電動機6的輸入端接有可調(diào)逆變電源7，在抽油井出油口裝有壓力傳感器8，有用于測量活塞2位置的位置傳感器9和對可調(diào)逆變電源7進行控制的可編程控制器10，壓力傳感器8、位置傳感器9與可編程控制器10的輸入端相連，其特征在于在機架4的頂端與減速器11相連裝有牽引鼓輪5，在機架4中部裝有導(dǎo)向鼓輪13，在牽引鼓輪5上張有扁平狀編組牽引帶3，并且牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13之上，牽引帶3跨于導(dǎo)向鼓輪13的一端與配重12固接，另一端通過光揮卡子14與和活塞2相接的活塞桿相連，牽引帶3由多股鋼絲繩并行排列組合后用橡膠復(fù)合。
專利摘要一種采用編組牽引帶的數(shù)控抽油機。它有井筒、活塞、機架、電動機、減速器和配重，以及控制電動機工況的測控裝置，其特征在于在機架頂端與減速器相連裝有牽引鼓輪，在中部裝有導(dǎo)向鼓輪，在牽引鼓輪上裝有扁平狀編組牽引帶，一端通過光揮卡子與和活塞相接的活塞桿相連，牽引帶由多股鋼絲繩并行排列組合后用橡膠復(fù)合?？梢猿惺茌^大的抽油牽引力，它的彎曲半徑小，驅(qū)動鼓輪直徑可以較小，減小了整個裝置的結(jié)構(gòu)尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊。它不需要潤滑保養(yǎng)，能吸收往復(fù)運動的沖擊能量。
文檔編號F04B47/00GK2189201SQ9420563
公開日1995年2月8日 申請日期1994年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月29日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用試驗廠