开关磁阻电机直驱采油装置的制造方法_2

文档序号:8822818阅读:来源:国知局
通断,保持电机的连续运行。电机磁阻随着转子磁极与定子磁极的中心线对准或错开而变化,因为电感与磁阻成反比,当转子磁极在定子磁极中心线位置时,相绕组电感最大;当转子极间中心线对准定子磁极中心线时,相绕组电感最小。
[0035]开关磁阻电机23当负载较大的时候,其转速会随负载的增大而下降,从而保持最大功率的输出,这样不会出现电机的过流现象,在转速为零一直到最高转速范围内均可带负荷长期运转。因此开关磁阻电机23的调速范围很宽,且在转速较低及转速不均匀的情况下仍然可以长期带负荷运转,从而具有较强的工况适应能力。
[0036]具体的,开关磁阻电机23和联轴器24相连,以将开关磁阻电机23的输出转矩通过联轴器24的传递输出至采油装置的执行机构,如变向机构25和抽油机构26中,以完成采油动作。
[0037]联轴器24是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。联轴器24 —般由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。
[0038]按照被连接两轴的相对位置和位置的变动情况,联轴器24可以分为:
[0039](I)固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简单,容易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。
[0040](2)可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方。具体的,根据补偿位移的方法,可移式联轴器又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器等。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动连接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,弹性可移式联轴器(简称弹性联轴器)利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移,同时弹性元件也具有缓冲和减振性能。
[0041]具体的,和开关磁阻电机23的输出端相连的联轴器24可以为任意形式,并不局限于固定式联轴器或者可移式联轴器。因为开关磁阻电机23的转速可以根据负载的变化而自我调整,因此可以选用呈刚性连接的固定式联轴器进行连接,连接时只要保证联轴器23主动轴和从动轴之间有较高的机械效率,且主动轴和从动轴之间不发生较大的窜动即可。同时也可以根据实际的工况需要,选用对轴的连接要求较为宽松的可移式联轴器进行连接,以保证整个系统的运行稳定性,避免动力进行传递时出现不稳定的现象。一般的,可以采用固定式联轴器和开关磁阻电机23进行连接,因为固定式联轴器的结构较为简单,安装精度要求较低,所以使用时的稳定性、耐用性均较佳,且实施成本也大大减少。
[0042]同时,因为采用了开关磁阻电机23和联轴器24相结合的动力输出方式,其传动过程简单,且因为开关磁阻电机23的工作特性,其对联轴器24的要求较低,所以联轴器24的结构可以较为简单,且相较于传统的皮带传动装置而言,尺寸大为减少,这样可以减小整个采油装置的整体尺寸,并避免传统的皮带传动装置因皮带裸露而造成的安全隐患。
[0043]具体的,开关磁阻电机23通过联轴器24输出转矩之后,变向机构25用于在开关磁阻电机23输出转矩的驱动下带动抽油机构26运动;抽油机构26用于在变向机构25的驱动下进行往复采油运动。
[0044]具体的,因为联轴器24输出的多为一个平行方向的转矩,变向机构25必须改变该转矩的方向,以使开关磁阻电机24的驱动力矩可以推动抽油机构26运动。变向机构25可以为连杆机构等形式,可以将联轴器24中从动轴的旋转运动转化为连杆的摆动或者转动等运动形式。而抽油机构26即可在变向机构的驱动下进行往复的采油运动。抽油机构26的具体实现形式可以和现有的采油机的形式相同,或者为其它新的结构形式。
[0045]电机控制器27和开关磁阻电机23电连接,用于控制开关磁阻电机23的转速。具体的,电机控制器27可以根据开关磁阻电机23的负载控制开关磁阻电机23的转速。因为开关磁阻电机23的转速可以在较为宽泛的范围内进行调整,因此可以利用电机控制器27根据开关磁阻电机23的负载情况对开关磁阻电机23的转速进行控制,以保证开关磁阻电机23在负载较大的时候可以维持较低的转速,以实现开关磁阻电机23的转速调整。
[0046]本实施例中,开关磁阻电机直驱采油装置包括底座、支架、开关磁阻电机、联轴器、变向机构、抽油机构和电机控制器,支架设置在底座上,变向机构和抽油机构设置在支架上,开关磁阻电机的输出端和联轴器一端相连,联轴器另一端和变向机构相连,变向机构用于在联轴器输出转矩的驱动下带动抽油机构运动;抽油机构用于在变向机构的驱动下进行往复采油运动,电机控制器和开关磁阻电机电连接,用于控制开关磁阻电机的转速。这样通过开关磁阻电机和联轴器的直接连接,提高了采油装置驱动的可靠性。
[0047]实施例二
[0048]图3是本实用新型实施例二提供的开关磁阻电机直驱采油装置的结构示意图。本实施例在前述实施例一的基础上,详细提供了开关磁阻电机直驱采油装置的详细组成。如图3所示,本实施例提供的开关磁阻电机直驱采油装置同样包括底座21、支架22、开关磁阻电机23、联轴器24、变向机构25、抽油机构26和电机控制器27。
[0049]其中,开关磁阻电机直驱采油装置的底座21安装在待采油井的井口处,并且通常为固定式。支架22设置在底座21上,变向机构25和抽油机构26设置在支架22上,变向机构25和抽油机构26可以在开关磁阻电机23的驱使下进行联动,抽油机构26即可在油井井口处进行往复运动。
[0050]具体的,支架22可以为一独立的塔式支架,以将变向机构25和抽油机构26设置于其上。支架22应具有足够的高度,以满足抽油机构26的工作行程需要。
[0051]具体的,变向机构25可以包括曲柄251和连杆252,曲柄251在联轴器24的带动下绕旋转轴旋转,连杆252 —端和曲柄251相连,另一端和抽油机构26相连,当曲柄251在联轴器24的带动下绕旋转轴旋转时,连杆252在曲柄251的带动下驱动抽油机构26做往复运动。
[0052]具体的,抽油机构26包括游梁261和驴头262,游梁261设置在支架22上,游梁261 —端和变向机构25连接,另一端和驴头262连接,且以游梁261与支架22之间的连接点为转轴绕支架22旋转。
[0053]这样,在上述具体结构中,当联轴器24输出旋转转矩时,变向机构25可以使曲柄251在联轴器24的旋转带动下绕旋转轴旋转,因为曲柄251和连杆252 —端相连,所以可以带动连杆252进行运动。因为抽油机构26的游梁261设置在支架22上,且可以绕支架22旋转,因此当连杆252运动时,抽油机构26的游梁261可以以游梁261和支架22之间的连接点为转轴进行转动,从而游梁261和连杆252连接的一端降下时,游梁261另一端升起,或者和连杆252连接的一端升起时,游梁261另一端降下。这样随着变向机构25中曲柄251的旋转,抽油机构26中的游梁261的远离连杆252的一端不停做升起一一降下的往复运动,以实现具体的抽油操作。
[0054]具体的,变向机构25还可以包括有减速箱253,减速箱253的一端通过联轴器24与开关磁阻电机23相连,另一端和曲柄251相连。减速箱253可以进一步降低联轴器24所输出的转速,一方面因为开关磁阻电机23的转速较高,而开关磁阻电机直驱采油装置的抽油
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