豎井抽油機系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉆采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種豎井抽油機系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的抽油機大部分為磕頭機即游梁式抽油機，通常由普通交流異步電機直接帶動曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，進而帶動游梁繞鉸接點做俯仰動作。具體的，如圖1所示，電機I通過皮帶輪4與變速箱2連接，變速箱2帶動曲柄5滑塊作往復(fù)擺動，曲柄5上設(shè)有平衡塊6，曲柄5通過連桿7與游梁8的一端鉸接，游梁8中部與支架11鉸接，游梁8的另一端連接有驢頭9，驢頭9下方懸掛有懸繩器10，懸繩器10用于連接抽油桿，上述所有部件均安裝在底座上。游梁擺動帶動抽油桿上下運動，抽油桿驅(qū)動井下抽油泵做固定周期的上下往復(fù)運動，把井下的油送到地面。
[0003]常規(guī)型游梁式抽油機主要有以下不足:
[0004](I)抽油機在運行中，傳動角波動較大，無法保證各位置的傳動角均接近90°，造成曲柄軸受力很大但不均勻，即曲柄在轉(zhuǎn)動過程中受到的作用力有很大的波動。
[0005](2)懸點載荷造成的曲柄軸扭矩峰值較大，且為非正弦規(guī)律，而驅(qū)動曲柄軸的平衡力矩是以正弦規(guī)律變化的，二者無法相抵，造成曲柄軸上的凈扭矩峰值較大，波動劇烈，甚至出現(xiàn)負扭矩。
[0006](3)從能耗的角度來說凈扭矩波動大，必然需要加大輸入功率，能耗較大。
[0007](4)從裝機功率來說，由于扭矩峰值高，為了保證抽油機的正常運轉(zhuǎn)，勢必要選用較大功率的電機及大扭矩的減速器，這就是“大馬拉小車”現(xiàn)象一一造成電能的浪費。
[0008](5)對于“滲透率”比較低的油井來說，單位時間出油量較少，抽油機負載小，抽油桿以較低的抽動速度就可；但是電機的轉(zhuǎn)速卻不能改變，從而導(dǎo)致傳動系統(tǒng)的效率和功率因數(shù)很低，每次抽油量都比較少，很大一部分能量都被無功損耗白白的浪費了。
[0009](6)對于“滲透率”比較高的油井來說，因為電機的轉(zhuǎn)速不能提高，相應(yīng)的其產(chǎn)量也不能提高。固定轉(zhuǎn)速的電機無法滿足不同滲透環(huán)境的油井，造成抽油速度無法與供油速度相匹配。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010](一)要解決的技術(shù)問題
[0011]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為解決現(xiàn)有的豎井抽油機，由于采用曲柄滑塊以及游梁結(jié)構(gòu)，工作過程中無法保證各位置的傳動角均接近90°，導(dǎo)致曲柄受力有波動，電機輸出的固定的驅(qū)動力無法與曲柄受到的波動的作用力相匹配的問題。
[0012](二)技術(shù)方案
[0013]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種豎井抽油機系統(tǒng)，包括:井架、提升電機、提升皮帶和提升物料，所述提升電機安裝在所述井架上，所述提升皮帶繞過所述提升電機的帶輪后與所述提升物料連接，所述提升物料懸掛在所述提升電機下方，所述提升電機用于帶動所述提升物料上下運動；所述提升電機連接有絕對值編碼器，所述提升電機通過動力電纜連接有變頻器，所述絕對值編碼器與所述變頻器連接；所述絕對值編碼器用于向所述變頻器提供所述提升物料的高度位置信號，所述變頻器用于調(diào)節(jié)所述提升電機的轉(zhuǎn)向和輸出功率。
[0014]其中，所述提升皮帶的一端與所述提升物料連接，另一端連接有皮帶箱，所述皮帶箱設(shè)置在所述井架的下部，所述皮帶箱用于收集和釋放所述提升皮帶。
[0015]其中，所述皮帶箱與提升電機之間的提升皮帶上連接有配重塊。
[0016]其中，所述井架上設(shè)有兩個限位開關(guān)，兩個所述限位開關(guān)均與所述變頻器連接；兩個所述限位開關(guān)沿所述提升物料的運動方向設(shè)置；當(dāng)所述提升物料通過任意一個所述限位開關(guān)的檢測點后，該限位開關(guān)將檢測到的信息傳遞至所述變頻器，所述提升電機停止轉(zhuǎn)動。
[0017]其中，兩個所述限位開關(guān)的安裝高度可調(diào)。
[0018]其中，所述變頻器為PowerFlex755變頻器。
[0019]其中，所述提升物料為抽油桿。
[0020]其中，所述提升電機為永磁同步電機。
[0021](三)有益效果
[0022]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明所述豎井抽油機系統(tǒng)，提升物料懸掛在提升電機下方，運動過程中傳動角無變化，電機受力均勻；通過絕對值編碼器將提升物料所處的位置實時反饋至變頻器，變頻器根據(jù)提升取料的位置確定電機的轉(zhuǎn)向以及電機當(dāng)前需要輸出的功率，進而控制電機運行，使得電機的輸出功率與提升物料所需的功率相匹配，功率幾乎沒有浪費，電機能耗低。
【附圖說明】
[0023]圖1是現(xiàn)有豎井抽油機的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]其中，1、電機；2、變速箱；3、底座；4、皮帶輪；5、曲柄；6、平衡塊；7、連桿；8、游梁；9、驢頭；10、懸繩器；11、支架；
[0025]圖2是本發(fā)明所述豎井抽油機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，1A、提升電機；2A、提升皮帶；3A、限位開關(guān)；4A、提升物料；5A、配重塊；6A、井架；7A、皮帶箱。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0029]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0030]如圖2所示，本發(fā)明一種豎井抽油機系統(tǒng)，包括:井架6A、提升電機1A、提升皮帶2A和提升物料4A，所述提升電機IA安裝在所述井架6A上，所述提升皮帶2A繞過所述提升電機IA的帶輪后與所述提升物料4A連接，所述提升物料4A懸掛在所述提升電機IA下方，所述提升電機IA用于帶動所述提升物料4A上下運動；所述提升電機IA連接有絕對值編碼器，所述提升電機IA通過動力電纜連接有變頻器，所述絕對值編碼器與所述變頻器連接；所述絕對值編碼器用于向所述變頻器提供所述提升物料4A的高度位置信號，所述變頻器用于調(diào)節(jié)所述提升電機IA的轉(zhuǎn)向和輸出功率。
[0031]本發(fā)明采用直接位置控制的方式，所以采用絕對值編碼器；絕對值編碼器內(nèi)置于提升電機1A，兩者相互連接；絕對值編碼器通過電纜與變頻器連接，實現(xiàn)信息傳輸；變頻器通過動力電纜與提升電機IA連接，可以調(diào)節(jié)提升電機IA的轉(zhuǎn)動方向和實時輸出功率，以實現(xiàn)精確的位置控制，同時保證了重復(fù)位置精度和安全。提升物料4A懸掛在提升電機IA下方，運動過程中傳動角無變化，電機受力均勻；通過絕對值編碼器將提升物料4A所處的位置實時反饋至變頻器，通過預(yù)先設(shè)定參數(shù)，變頻器根據(jù)提升取料的位置確定電機的轉(zhuǎn)向以及電機當(dāng)前需要輸出的功率，進而控制電機運行，使得電機的輸出功率與提升物料4A所需的功率相匹配，功率幾乎沒有浪費，電機能耗低。
[0032]優(yōu)選的，所述提升皮帶2A的一端與所述提升物料4A連接，另一