專利名稱：動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種機械與智控技術(shù)相結(jié)合的地下油氣采汲設備，尤其是涉及一
種動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)。
二背景技術(shù)：
常規(guī)油氣抽汲設備所存在的系統(tǒng)效率低、運行能耗高的缺陷有目共睹，為此人們 從不同角度進行了大量的研究，目前雖然在降低設備運行能耗這一局部技術(shù)上取得了一些 進展，但在如何進一步簡化設備結(jié)構(gòu)、顯著提高設備整體運行可靠性等關(guān)鍵性技術(shù)研究上 卻始終難以有重大突破。
三
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種既適合于在孤 井上獨立工作，又適合于在叢式井系統(tǒng)中各相鄰井位上的抽汲設備協(xié)同聯(lián)動的動態(tài)平衡抽 汲系統(tǒng)。其在有效降低系統(tǒng)運行能耗的同時，可顯著壓縮設備制造成本、并提高系統(tǒng)運行的 可靠性。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為 —種動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，包括動力驅(qū)動單元、智能控制單元、單井采汲機械單元， 其特征在于動力驅(qū)動單元采用低速、大扭矩電機或調(diào)速便利、換向自如的電機，智能控制 單元由智能控制箱與傳感器件組成，智能控制箱內(nèi)設有微控制數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)與面板操作、 面板顯示部件，智能控制箱通過線纜與電機相連，單井采汲機械單元中的從動裝置摒棄了 常規(guī)抽油機所使用的兩級或兩級以上從動減速結(jié)構(gòu)，而改為結(jié)構(gòu)更為簡單的單級從動裝 置。
上述單級從動裝置有三種形式一種為將兩個曲柄置于雙從動軸支撐座內(nèi)側(cè)，兩
個曲柄的一端以雙從動軸支撐座為依托通過兩側(cè)的從動軸分別連接從動輪與剎車系統(tǒng)，另
一端通過曲柄連接軸相互連接；另一種為將從動軸設置在雙從動軸支撐座上，從動軸伸出
雙從動軸支撐座外側(cè)的一端安裝從動輪，另一端安裝剎車系統(tǒng)，位于雙從動軸支撐座內(nèi)側(cè)
的從動軸的中間部位安裝用來驅(qū)動采汲設備工作的鏈輪或索筒；還有一種為將從動軸設置
在單從動軸支撐座或雙從動軸支撐座上，從動軸的一端安裝從動輪，而另一端設置用來驅(qū)
動采汲設備工作的單曲柄，位于雙從動軸支撐座內(nèi)側(cè)的從動軸中間部位安裝剎車系統(tǒng)。 上述單井采汲機械單元不局限于結(jié)構(gòu)形式，既可以為以往常規(guī)抽油機的游梁式結(jié)
構(gòu)，也可以為非游梁式結(jié)構(gòu)。 上述系統(tǒng)包括單井游梁式單級從動抽汲機，單井游梁式單級從動抽汲機包括游梁 式機構(gòu)、單級從動裝置、機架、底座、動力驅(qū)動單元、智能控制單元；單井游梁式單級從動抽 汲機的游梁前端設置有驢頭，游梁后端設置尾梁或后驢頭或尾梁與后驢頭的組合；尾梁上 偏于游梁，或下偏于游梁，或與游梁處于同一水平，或與游梁合二為一 ；平衡重裝置置于尾 梁末端或后驢頭或曲柄上，平衡重裝置由固定配重體與活動配重體兩部分組成或由一個整體組成；單級從動裝置通過曲柄、連桿組合，或曲柄、拖動柔性繩帶及后驢頭組合，或鏈輪、
鏈條及后驢頭組合，或索筒、拖動柔性繩帶組合，或帶輪、帶繩組合與游梁連接。 上述系統(tǒng)包括單井天輪式單級從動抽汲機，單井天輪式單級從動抽汲機包括天
輪、單級從動裝置、機架、底座、動力驅(qū)動單元、智能控制單元；天輪為單輪或雙輪，天輪的形
狀為圓形輪或扇形輪；單級從動裝置通過曲柄、連桿組合，或曲柄、繩帶輪以及拖動柔性繩
帶組合，或鏈輪、鏈條組合，或繩帶、索筒組合，或帶輪、皮帶組合與天輪連接；繩帶輪為單輪
或雙輪，繩帶輪為圓形輪或扇形輪或偏心異形輪；天輪與繩帶輪為一體輪或相互分離的同
軸不同徑的輪體或不同軸不同徑的輪體，抽油桿懸掛繩帶與垂吊平衡重裝置繩帶為同一組
繩帶或兩組相互獨立的繩帶置于天輪之上，平衡重裝置由固定配重體和活動配重體兩部分
組成或由一個整體；在位于平衡重裝置側(cè)端的機架或底座上設置有平衡重防擺裝置。 上述單井采汲機械單元的機架主體可根據(jù)驢頭懸點載荷的大小選擇桁架結(jié)構(gòu)或
三角支架結(jié)構(gòu)或圓柱或棱柱結(jié)構(gòu)；處于維修井位便利及設備運行安全方面的考慮，在平衡
重裝置的下端或側(cè)端可設置平衡重裝置臨時放置支撐架、安全限位及防撞裝置。 上述多臺單井采汲機械單元通過叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)相差一定相位角依
次連接組成叢式井載荷互平衡抽汲系統(tǒng)；叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)由固定在單井采汲機
械單元底座上或采汲機械單元旁的多臺叢式井傳動箱通過串聯(lián)式傳動軸或并聯(lián)式傳動裝
置連接構(gòu)成。 上述叢式井傳動箱內(nèi)的傳動裝置由兩級傳動軸或兩級以上傳動軸組成，伸出箱體 外側(cè)的一級主動軸的一端安裝與電機相連的輸入輪或聯(lián)軸器，而另一端安裝輸出輪；非安 裝有輸入輪與輸出輪或聯(lián)軸器的其它傳動軸的外側(cè)用于連接串聯(lián)式傳動軸或并聯(lián)式傳動 裝置。 上述串聯(lián)式傳動軸或并聯(lián)式傳動裝置與叢式井傳動箱上的傳動軸之間采用傳動 軸聯(lián)軸器或離合器或曲柄固定機構(gòu)依次連接，連接串聯(lián)式傳動軸的傳動軸聯(lián)軸器為具有軸 向伸縮和角度偏移功能的萬向軸結(jié)構(gòu)，并聯(lián)式傳動裝置由曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成；叢式井載荷 互平衡傳動機構(gòu)與單井采汲機械單元中的從動裝置通過傳送帶或鏈條或離合裝置進行連 接，傳送帶或鏈條的側(cè)旁設置一個帶或鏈張緊輪。 上述叢式井載荷互平衡抽汲系統(tǒng)采用一臺或少數(shù)幾臺電機通過輸入輪或聯(lián)軸器 與若干個叢式井傳動箱當中相對應的一個或少數(shù)幾個一級主動軸連接，可實現(xiàn)一臺或少數(shù) 幾臺電機帶動叢式井中的多臺單井采汲設備聯(lián)動運行。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有如下積極效果 從革新機械結(jié)構(gòu)與改進相應的配套電氣驅(qū)動及控制手段兩個方面同時著手，在使 系統(tǒng)內(nèi)的機電設施的綜合協(xié)調(diào)性能大為提高的同時，也使設備結(jié)構(gòu)更加緊湊，簡單而合理， 無論是對單井單機還是針對整個叢式井系統(tǒng)而言，既可確保設備運行的高穩(wěn)定性，使產(chǎn)量 不會因短時間的偶爾停機而受到影響，又能顯著降低設備的制造成本和運行能耗，并且還 有安裝、參數(shù)調(diào)節(jié)與日常維護都十分便捷等其它諸多公知技術(shù)所不具備的優(yōu)勢。
四
圖1是本實用新型實施例一的側(cè)視示意圖； 圖2是本實用新型實施例一的俯視示意圖；[0019] 圖3是本實用新型實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實用新型實施例四的立體效果示意圖； 圖6是本實用新型實施例五的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實用新型實施例六的立體效果示意圖； 圖8是本實用新型實施例七的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本實用新型實施例八的電氣控制框圖。 附圖中的數(shù)字編碼分別表示1為叢式井傳動箱、2為串聯(lián)式傳動軸、3為并聯(lián)式傳 動裝置、4為輸入輪、5為輸出輪、6為電機、7為曲柄、8為連桿、9為傳送帶、10為拖動柔性繩 帶、11為鏈輪、12為從動軸、13為從動軸支撐座、14為索筒、15為從動輪、16為剎車系統(tǒng)、17 為傳動軸聯(lián)軸器、18為張緊輪、19為驢頭、20為機架、21為游梁、22為底座、23為后驢頭、24 為尾梁、25為固定配重體、26為活動配重體、27為天輪、28為繩帶輪、29為抽油桿懸掛繩帶、 30為垂吊平衡重裝置繩帶、31為智能控制箱、32為平衡重臨時放置支撐架、33為平衡重防 擺裝置、34為曲柄連接軸。
五具體實施方式地下采汲設備，特別是應用在油田的抽油機，其系統(tǒng)效率低與能耗指標高的現(xiàn)狀 只所以難于得到改觀，根本原因在于抽汲載荷是時刻變化的，而平衡配重又不可能和抽汲 載荷做到完全一致的變化，可以說抽汲設備的系統(tǒng)效率與能耗的高低取決于其平衡調(diào)整的 好壞。本實用新型所涉及的單井抽汲設備采用單級從動裝置與驅(qū)動調(diào)速技術(shù)相結(jié)合的技術(shù) 手段，使設備的制造成本與設備的運行能耗成本皆大幅度得以下降，而設備的運行可靠性 大為提高。而叢式井載荷瓦平衡抽汲系統(tǒng)則利用了叢式井中多口井上下行程懸點載荷的差 值來進行互相平衡，即將一部分油井下行程的懸點勢能減小轉(zhuǎn)換為了另一部分油井上行程 的懸點勢能蓄積，以此實現(xiàn)抽汲系統(tǒng)的動態(tài)平衡。為減少低效甚至無效抽汲，智能控制系 統(tǒng)會根據(jù)實時采集的各井井況參數(shù)來對采汲設備的運行方式進行優(yōu)化控制，并階段性的將 各井的示功圖顯示在置于智能控制箱內(nèi)的顯示屏中，井礦現(xiàn)場看護人員完全可據(jù)此進行調(diào) 節(jié)，以使系統(tǒng)的平衡狀態(tài)更趨于合理。 本實用新型為一種動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，包括動力驅(qū)動單元、智能控制單元、單井采 汲機械單元，其特征在于動力驅(qū)動單元采用調(diào)速自如、換向便利的大扭矩磁性電機6，智 能控制單元由智能控制箱31與傳感器件組成，智能控制箱31內(nèi)設有微控制數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng) 與面板操作、面板顯示部件，傳感器件包括系統(tǒng)所需的各類電參數(shù)傳感器、井況參數(shù)傳感 器、位移傳感器等。單井采汲機械單元中的從動裝置一改常規(guī)抽油機以往常用的兩級或兩 級以上的從動減速機構(gòu)，而運用結(jié)構(gòu)更加簡單的單級從動裝置，可有效的減少設備在多級 機械傳動中的能量損耗。單級從動裝置有三種形式其一為將兩個曲柄7置于雙從動軸支 撐座13內(nèi)側(cè)，兩個曲柄7的一端以雙從動軸支撐座13為依托通過兩側(cè)的從動軸12分別連 接從動輪15與剎車系統(tǒng)16，另一端則通過曲柄連接軸34相互連接；其二為將從動軸12設 置在雙從動軸支撐座13上，從動軸12伸出雙從動軸支撐座13外側(cè)的一端設置從動輪15， 另一端設置剎車系統(tǒng)16，位于雙從動軸支撐座13內(nèi)側(cè)的從動軸12的中間部位設置用來驅(qū) 動采汲設備工作的鏈輪11或索筒14 ;其三為將從動軸12設置在單從動軸支撐座13或雙從動軸支撐座13上，從動軸12的一端設置從動輪15，而另一端設置用來驅(qū)動采汲設備工作 的單曲柄7，位于雙從動軸支撐座13內(nèi)側(cè)的從動軸12中間部位安裝剎車系統(tǒng)12。單井采 汲機械單元基于本實用新型所述的單級從動裝置技術(shù)，既可以為以往常規(guī)抽油機的游梁式 結(jié)構(gòu)，但又不局限于游梁式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)包括單井游梁式單級從動抽汲機，單井游梁式單級從 動抽汲機包括游梁式機構(gòu)、單級從動裝置、機架20、底座22、動力驅(qū)動單元、智能控制單元； 單井游梁式單級從動抽汲機的游梁21前端設置有驢頭19，游梁21后端設置尾梁24或后驢 頭23或尾梁24與后驢頭23的組合；尾梁24上偏于游梁21，或下偏于游梁21，或與游梁21 處于同一水平，或與游梁21合二為一 ；平衡重裝置置于尾梁24末端或后驢頭23或曲柄上 7，平衡重裝置由固定配重體25與活動配重體26兩部分組成或由一個整體組成；單級從動 裝置通過曲柄7、連桿8組合，或曲柄7、拖動柔性繩帶10及后驢頭23組合，或鏈輪11、鏈條 及后驢頭23組合，或索筒14、拖動柔性繩帶10組合，或帶輪、帶繩組合與游梁21連接。同 時系統(tǒng)還包括單井天輪式單級從動抽汲機，單井天輪式單級從動抽汲機包括天輪27、單級 從動裝置、機架20、底座22、動力驅(qū)動單元、智能控制單元；天輪27為單輪或雙輪，天輪27 的形狀為圓形輪或扇形輪；單級從動裝置通過曲柄7、連桿8組合，或曲柄7、繩帶輪28以及 拖動柔性繩帶10組合，或鏈輪11、鏈條組合，或拖動柔性繩帶10、索筒14組合，或帶輪、皮 帶組合與天輪27連接；繩帶輪28為單輪或雙輪，繩帶輪28為圓形輪或扇形輪或偏心異形 輪；天輪27與繩帶輪28為一體輪或相互分離的同軸不同徑的輪體或不同軸不同徑的輪體， 抽油桿懸掛繩帶29與垂吊平衡重裝置繩帶30為同一組繩帶或兩組相互獨立的繩帶置于天 輪27之上，平衡重裝置由固定配重體25和活動配重體26兩部分組成或由一個整體；為確 保常年在野外工作的柔性吊重件不受風吹影響，在平衡重裝置的側(cè)端設置平衡重防擺裝置 33。單井采汲機械單元的機架20的主體可根據(jù)驢頭懸點載荷的大小選擇桁架結(jié)構(gòu)或三角 支架結(jié)構(gòu)或圓柱或棱柱結(jié)構(gòu)；處于維修井位便利及設備運行安全方面的考慮，在平衡重裝 置的下端或側(cè)端可設置平衡重裝置臨時放置支撐架、安全限位及防撞裝置。多臺單井采汲 機械單元通過叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)相差一定相位角依次連接組成叢式井載荷互平 衡抽汲系統(tǒng)；叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)由固定在單井采汲機械單元底座22上或采汲機 械單元旁的多臺叢式井傳動箱1通過串聯(lián)式傳動軸2或并聯(lián)式傳動裝置3連接構(gòu)成。叢式 井傳動箱1內(nèi)的傳動裝置由兩級傳動軸或兩級以上傳動軸組成，伸出箱體外側(cè)的一級主動 軸的一端安裝與電機6相連的輸入輪4或聯(lián)軸器，而另一端安裝輸出輪5 ;非安裝有輸入輪 4與輸出輪5或聯(lián)軸器的其它傳動軸的外側(cè)用于連接串聯(lián)式傳動軸2或并聯(lián)式傳動裝置3。 串聯(lián)式傳動軸2或并聯(lián)式傳動裝置3與叢式井傳動箱1上的傳動軸之間采用傳動軸聯(lián)軸器 17或離合器或曲柄固定機構(gòu)依次連接，連接串聯(lián)式傳動軸2的傳動軸聯(lián)軸器17為具有軸向 伸縮和角度偏移功能的萬向軸結(jié)構(gòu)；并聯(lián)式傳動裝置3由類似于驅(qū)動機車多個車輪的平行 曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成；叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)與單井采汲機械單元中的從動裝置通過傳 送帶9或鏈條或離合裝置進行連接，傳送帶9或鏈條的側(cè)旁設置一個帶或鏈張緊輪18。叢 式井載荷互平衡抽汲系統(tǒng)采用一臺少數(shù)幾臺電機6通過輸入輪4或聯(lián)軸器與若干個叢式井 傳動箱1當中相對應的一臺少數(shù)幾個一級主動軸連接，從而實現(xiàn)一臺或少數(shù)幾臺電機帶動 叢式井中的多臺單井采汲設備的聯(lián)動運行，以此達到提高系統(tǒng)運行效率、有效降低能耗的 目的。 本實用新型凡具有明顯特征功能和作用的裝置、機構(gòu)、部件或技術(shù)，在不影響系統(tǒng)
7正常運行與效果的前提下，既可以增添或減少，也可以互為替用和相互組合，不受下述實施 例缺述、附圖缺畫或所示的具體形狀結(jié)構(gòu)的限制。 實施例一 如附圖1、圖2所示，為多臺單井天輪式單級從動抽汲機在油田叢式井 中的應用例。系統(tǒng)采用串聯(lián)式平衡方式，一部分單井采油設備在將其下行程的懸點勢能傳 遞給串聯(lián)式傳動軸的同時，另一部分單井采油設備則從串聯(lián)式傳動軸上吸汲了足夠其上行 程的懸點動能。為最大限度降低由于安裝、地基下陷等原因造成尺寸偏差而導致傳動故障 的發(fā)生率，本實用新型采取了兩項有效措施，一為在連接輸出輪與從動輪的傳送帶的一側(cè) 旁設置一個傳送帶張緊輪，二為采用具有一定軸向伸縮和角度偏移功能的萬向軸桿來對串 聯(lián)式傳動軸與叢式井傳動箱中的傳動軸進行連接。為避免系統(tǒng)中的一口井或少數(shù)幾口井因 故發(fā)生停機，導致整個系統(tǒng)長時間處于停機狀態(tài)而直接影響正常生產(chǎn)情況的發(fā)生，本實用 新型所采取的解決方案為通過離合裝置或傳送帶及時切斷叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)與 單井傳動機構(gòu)之間的連接，并通過以下兩種方式快速調(diào)整被打破的系統(tǒng)平衡，其一調(diào)整系 統(tǒng)內(nèi)部分單井采油設備的平衡重的重量，其二調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)部分單井采油設備的相位角。 實施例二 如附圖3所示，依然為多臺單井天輪式單級從動抽汲機在油田叢式井 中的應用例。系統(tǒng)采用并聯(lián)式平衡方式，并聯(lián)式傳動裝置采用類似于多曲柄平行四桿機構(gòu)， 電機驅(qū)動并聯(lián)式傳動裝置，并聯(lián)式傳動裝置對依次安裝在每臺單井采油設備底座上的叢式 井傳動箱中的一級主動軸進行作用與反作用，從而實現(xiàn)叢式井抽油系統(tǒng)的高效抽汲和節(jié)能 運轉(zhuǎn)。 實施例三如附圖4所示，單井采汲設備采用下偏游梁式單級從動結(jié)構(gòu)，在每臺單 井采汲設備上，皆預留有可供設備脫離系統(tǒng)后仍能驅(qū)動設備運行的電機安裝位置，這樣既 確保了每臺單機能與系統(tǒng)內(nèi)的其它單井采汲設備協(xié)同運行，又保證了其與系統(tǒng)脫離后依然 能夠獨立正常工作；動力驅(qū)動采用可調(diào)速、大扭矩的磁性電機，不但使設備的制造成本大 幅度得到下降，而且節(jié)能效果大大高于此前已公知的諸多游梁式抽油機，而機身的底座、機 架、橫梁、驢頭等關(guān)鍵部件則全部繼承了常規(guī)游梁機可靠耐用的特點，叢而為有效降低設備 的故障發(fā)生率提供了可靠保障。 實施例四如附圖5所示，將多臺下偏梁式單級從動結(jié)構(gòu)的單井采汲設備通過叢 式井載荷互平衡傳動機構(gòu)進行連接。每臺置于叢式井載荷互平衡系統(tǒng)中的單井采汲設備在 正常工作時，可充分利用不同單機上下行程所產(chǎn)生的勢能與動能的相互轉(zhuǎn)換，將安裝在尾 梁末端的活動配重體全部或部分卸掉，使系統(tǒng)運行更加平穩(wěn)和省功。 實施例五如附圖6所示，單井采汲設備采用下偏梁雙驢頭式單級從動結(jié)構(gòu)，后驢 頭弧面置有鏈條，動力驅(qū)動采用可調(diào)速、大扭矩且適合頻繁正反轉(zhuǎn)的磁性電機，電機驅(qū)動從 動輪使與之同軸的鏈輪產(chǎn)生同步旋轉(zhuǎn)，鏈輪與后驢頭弧面上的鏈條嚙合繼而作用于游梁工 作。 實施例六如附圖7所示，該圖為叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)多種結(jié)構(gòu)形式當中 的一種，該結(jié)構(gòu)主要是針對通過齒輪或鏈輪或索筒運轉(zhuǎn)來作用于采油設備工作而設計的， 尤其是采用電機正反轉(zhuǎn)驅(qū)動方式。 實施例七如附圖8所示，單井采汲設備采用天輪式單級從動結(jié)構(gòu)，繩帶輪與曲柄 皆為單件；繩帶輪之所以呈具有調(diào)徑變矩功能的偏心凸輪狀，主要是基于系統(tǒng)中的一口井 或少數(shù)幾口井因故需要退出系統(tǒng)時，既要確保其依然能夠獨立正常的運行，同時還要兼顧其運行的能耗不能超標的考慮；偏心凸輪狀機構(gòu)能使拖動柔性繩帶相對天輪回轉(zhuǎn)中心的力矩隨懸點載荷變化而變化，從而改善系統(tǒng)的平衡效果，降低曲柄靜扭矩峰值，使被選電機的功率大為降低。為確保設備檢修與增減活動配重體時的安全，機架的下方設置有方便展開的平衡重臨時放置支撐架。 實施例八如附圖9所示，本實用新型所涉及的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)采用包括開關(guān)磁阻調(diào)速電機、永磁無刷電機在內(nèi)的多種調(diào)速方便、且適合頻繁正反運行的大扭矩電動機進行動力驅(qū)動?？刂葡到y(tǒng)采用微型控制器控制技術(shù)和模塊化結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)對抽汲機的沖次及抽汲狀態(tài)做出及時調(diào)整，并能對卡井、失載等突發(fā)性故障做出停機反應。同時可根據(jù)用戶需求，借助于控制系統(tǒng)中的軟件和外聯(lián)硬件，采用無線通訊的方式，對礦井示功圖、回壓、溫度、電流、電壓、平衡率、耗電量、產(chǎn)液量及相應的油水、油氣所占比例等關(guān)鍵生產(chǎn)參數(shù)24小時連續(xù)監(jiān)測、分析，對油井不出、冬季回壓過高、油管堵塞、盜油、停電、電壓不穩(wěn)、電機缺相、平衡率低等異常情況報警，使各級生產(chǎn)、管理人員隨時掌握采油井的生產(chǎn)狀況，保證礦井正常高效安全運行。 以上技術(shù)特征構(gòu)成的本實用新型實施例，可根據(jù)井況的實際需要采取其它相應的技術(shù)措施和增減部分非必要技術(shù)，如動力驅(qū)動系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，將會導致整個叢式井場的設備全部停機，通常情況下的做法是先將有故障的電機拆除，待安裝上新的電機之后，才能恢復系統(tǒng)運行，本實用新型所涉及的技術(shù)方案更注重生產(chǎn)效率，將會采用一用一備或N用n備的電機配置方案，當一臺電機出力不足或發(fā)生故障時，備用的電機即可會馬上啟動。另外還如抽汲設備的剎車系統(tǒng)既可以使用機械控制也可以采取電氣控制方式。又如為方便對礦井進行檢修，可在天輪式單級從動抽汲設備的機架頂部設置既便于固定天輪又便于對天輪進行前后移動的槽孔裝置或其它類似的解決方案。
權(quán)利要求一種動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，包括動力驅(qū)動單元、智能控制單元、單井采汲機械單元，其特征在于動力驅(qū)動單元采用調(diào)速電機(6)，智能控制單元由智能控制箱(31)與傳感器件組成，智能控制箱(31)內(nèi)設有微控制數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)與面板操作、面板顯示部件，智能控制箱(31)通過線纜與電機(6)相連，單井采汲機械單元中的從動裝置為單級從動裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于單井采汲機械單元中的單級從動裝置為將兩個曲柄(7)置于雙從動軸支撐座(13)內(nèi)側(cè)，兩個曲柄(7)的一端以雙從動軸支撐 座(13)為依托通過兩側(cè)的從動軸(12)分別連接從動輪(15)與剎車系統(tǒng)(16)，另一端通過 曲柄連接軸(34)相互連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于單井采汲機械單元中的單級從動裝置為將從動軸(12)設置在雙從動軸支撐座(13)上，從動軸(12)伸出雙從動軸支撐座(13) 外側(cè)的一端設置從動輪(15)，另一端設置剎車系統(tǒng)(16)，位于雙從動軸支撐座(13)內(nèi)側(cè)的 從動軸(12)的中間部位設置用來驅(qū)動采汲設備工作的鏈輪(11)或索筒(14)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于單井采汲機械單元中的單級從動裝置為將從動軸(12)設置在單從動軸支撐座(13)或雙從動軸支撐座(13)上，從動軸(12) 的一端設置從動輪(15)，而另一端設置用來驅(qū)動采汲設備工作的單曲柄(7)，位于雙從動 軸支撐座(13)內(nèi)側(cè)的從動軸(12)中間部位安裝剎車系統(tǒng)(12)。
5 根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于單井采汲機械單元為游梁 式結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括單井游 梁式單級從動抽汲機，單井游梁式單級從動抽汲機包括游梁式機構(gòu)和單級從動裝置；單井 游梁式單級從動抽汲機的游梁(21)前端設置有驢頭(19)，游梁(21)后端設置尾梁(24)與 后驢頭(23)的組合；尾梁(24)上偏于游梁(21);平衡重裝置置于尾梁(24)末端，平衡重 裝置由固定配重體(25)與活動配重體(26)兩部分組成，單級從動裝置通過曲柄(7)、連桿 (8)組合與游梁(21)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括單井天 輪式單級從動抽汲機，單井天輪式單級從動抽汲機包括天輪(27)和單級從動裝置；天輪 (27)為單輪，天輪(27)的形狀為圓形輪，單級從動裝置通過曲柄(7)、連桿(8)組合與天輪 (27)連接，平衡重裝置由固定配重體(25)和活動配重體(26)兩部分組成，在平衡重裝置的 側(cè)端設置平衡重防擺裝置(33)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于單井采汲機械單元的機架 (20)主體包括桁架結(jié)構(gòu)或三角支架結(jié)構(gòu)或圓柱或棱柱結(jié)構(gòu)；在平衡重裝置的下端或側(cè)端 設置有平衡重裝置臨時放置支撐架(32)及安全限位、防撞裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于多臺單井采汲機械單元通 過叢式井載荷互平衡傳動機構(gòu)相差相位角依次連接組成叢式井載荷互平衡抽汲系統(tǒng)；叢式 井載荷互平衡傳動機構(gòu)由固定在單井采汲機械單元底座(22)上或采汲機械單元旁的多臺 叢式井傳動箱(1)通過串聯(lián)式傳動軸(2)或并聯(lián)式傳動裝置(3)連接構(gòu)成；并聯(lián)式傳動裝置(3)由曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于叢式井傳動箱(1)內(nèi)的傳動裝置由兩級傳動軸或兩級以上傳動軸組成，伸出箱體外側(cè)的一級主動軸的一端安裝與電機(6)相連的輸入輪(4)或聯(lián)軸器，而另一端安裝輸出輪(5)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于串聯(lián)式傳動軸(2)或并聯(lián) 式傳動裝置(3)與叢式井傳動箱(1)上的傳動軸之間采用傳動軸聯(lián)軸器(17)或離合器或 曲柄固定機構(gòu)依次連接，連接串聯(lián)式傳動軸(2)的傳動軸聯(lián)軸器(17)為具有軸向伸縮和角 度偏移功能的萬向軸結(jié)構(gòu)；并聯(lián)式傳動裝置(3)由曲柄連桿機構(gòu)構(gòu)成；叢式井載荷互平衡 傳動機構(gòu)與單井采汲機械單元中的從動裝置通過傳送帶(9)或鏈條或離合裝置進行連接， 傳送帶(9)或鏈條的側(cè)旁設置一個帶或鏈張緊輪(18)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，其特征在于叢式井載荷互平衡抽汲 系統(tǒng)采用至少一臺電機(6)通過輸入輪(4)或聯(lián)軸器與若干個叢式井傳動箱(1)當中相對 應的至少一個一級主動軸連接。
專利摘要本實用新型涉及一種動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)。常規(guī)油氣抽汲設備所存在的系統(tǒng)效率低、運行能耗高的缺陷有目共睹，如何進一步簡化設備結(jié)構(gòu)、顯著提高設備整體運行可靠性等技術(shù)始終難以有重大突破。本實用新型提供的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)，包括動力驅(qū)動單元、智能控制單元、單井采汲機械單元，其中，動力驅(qū)動單元采用調(diào)速電機，智能控制單元由智能控制箱與傳感器件組成，智能控制箱內(nèi)設有微控制數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)與面板操作、面板顯示部件，智能控制箱通過線纜與電機相連，單井采汲機械單元中的從動裝置為單級從動裝置。本實用新型提供的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)既適合于在孤井上獨立工作，又適合于在叢式井系統(tǒng)中各相鄰井位上的抽汲設備協(xié)同聯(lián)動的動態(tài)平衡抽汲系統(tǒng)。
文檔編號F16H33/00GK201443365SQ200820222308
公開日2010年4月28日 申請日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者龐超乾, 張保國, 楊武成 申請人:張保