机构26的运动速度较慢，所以减速箱253可以使开关磁阻电机23所输出的转速降低为变向机构25的运转速度，另一方面，因为抽油机构26 —般尺寸、重量都较大，所以减速箱253加大了联轴器24的输出扭矩，使得扭矩较小的电机也可以驱动质量较大的抽油机构26运动。此外，减速箱253还可以改变联轴器24输出转矩的方向，如利用斜齿轮等机构使输出转矩的方向和原先方向垂直，从而使开关磁阻电机23与联轴器24的布置位置更加自由、灵活。
[0055]具体的，在曲柄251进行旋转的时候，还可以在曲柄251与连杆252相连的一端设置平衡装置(图中未示出)。该平衡装置可以减少在抽油机构26做往复运动时所引起的整个装置的摆动，从而提高开关磁阻电机直驱采油装置的稳定性，并降低装置运行的噪音。
[0056]具体的，也可以在游梁261上设置配重块(图中未示出)，来进行装置运动时的平衡。具体的，可以在游梁261与连杆252连接的一端装设配重块。游梁261上装设配重块之后，游梁261 —端配重块形成的载荷扭矩与抽油机构26的抽油载荷形成的扭矩相等，此时只需要很小的驱动力，即可控制抽油机构26的游梁261做平衡运动，以维持驴头262的升降。
[0057]具体的，抽油装置26的驴头262为弧形，驴头262上设置有悬绳器263，该悬绳器263用于连接抽油载荷，当驴头262随游梁261不断上下摆动时，因为驴头262为弧形，所以悬绳器263可以始终保持在竖直方向上下运动。这样可以使悬绳器263连接的抽油载荷，例如光杆维持在油井的井口的中心位置，防止光杆等抽油载荷和油井侧壁相碰。
[0058]具体的，开关磁阻电机23的输出端和联轴器24 —端相连，联轴器24另一端和变向机构25相连。图4是本实用新型实施例二提供的开关磁阻电机与联轴器的连接示意图。如图4所示，开关磁阻电机23的输出端与联轴器24的主动轴241相连接，联轴器24的从动轴241再连接至变向机构25的减速箱253上，从而完成开关磁阻电机23的动力传动功會K。
[0059]可选的，开关磁阻电机23可以设置有制动保护器(图中未示出)，如果当开关磁阻电机直驱采油装置的负荷超过一定阈值，或者电机的驱动电流过大时，制动保护器均可停止开关磁阻电机的运转，以保护装置。制动保护器也可以由操作人员手动进行控制，这样当出现紧急情况时，即可人工启动制动保护器，停止开关磁阻电机23的运转。
[0060]开关磁阻电机23还配置有电机控制器27。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可以集成在计算机中，计算机可以监测开关磁阻电机23当前的负载载荷，并利用最优控制策略，根据当前载荷控制开关磁阻电机23的转速。
[0061]本实施例中，以具体的开关磁阻电机直驱采油装置为例，该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，变向机构可以包括曲柄和连杆，曲柄在联轴器的带动下绕旋转轴旋转，连杆一端和曲柄相连，另一端和抽油机构相连，当曲柄在联轴器的带动下绕旋转轴旋转时，连杆在曲柄的带动下驱动抽油机构做往复运动；抽油机构包括游梁和驴头，游梁一端和变向机构连接，另一端和驴头连接，且可绕支架旋转，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。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，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； 所述支架设置在所述底座上； 所述变向机构和所述抽油机构设置在所述支架上； 所述开关磁阻电机的输出端和所述联轴器一端相连，所述联轴器另一端和所述变向机构相连，以将所述开关磁阻电机的输出转矩传递给所述变向机构； 所述变向机构用于在所述开关磁阻电机输出转矩的驱动下带动所述抽油机构运动； 所述抽油机构用于在所述变向机构的驱动下进行往复采油运动； 所述电机控制器和所述开关磁阻电机电连接，用于控制所述开关磁阻电机的转速。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述变向机构包括曲柄和连杆，所述曲柄在所述开关磁阻电机的带动下绕旋转轴旋转，所述连杆一端和所述曲柄相连，另一端和所述抽油机构相连，当所述曲柄在所述开关磁阻电机的带动下绕旋转轴旋转时，所述连杆在所述曲柄的带动下驱动所述抽油机构做往复运动。
3.根据权利要求2所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述变向机构还包括减速箱，所述减速箱一端和所述联轴器相连，另一端和所述曲柄相连。
4.根据权利要求2或3所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述曲柄与所述连杆相连的一端设置有平衡装置。
5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述抽油机构包括游梁和驴头，所述游梁设置在所述支架上，所述游梁一端和所述变向机构连接，另一端和所述驴头连接，且以所述游梁与所述支架之间的连接点为转轴绕所述支架旋转。
6.根据权利要求5所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述驴头上设置有悬绳器，所述悬绳器用于连接抽油载荷。
7.根据权利要求5或6所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述游梁上还设置有配重块。
8.根据权利要求1所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述开关磁阻电机上设置有制动保护器。
9.根据权利要求1所述的开关磁阻电机直驱采油装置，其特征在于，所述电机控制器具体用于根据所述开关磁阻电机的负载控制所述开关磁阻电机的转速。
【专利摘要】本实用新型提供一种开关磁阻电机直驱采油装置。本实用新型提供的开关磁阻电机直驱采油装置包括开关磁阻电机、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。本实用新型不需要皮带传动结构，开关磁阻电机通过联轴器与减速箱直接连接，提高开关磁阻电机直驱采油装置的传动效率。
【IPC分类】E21B43-00, H02K7-10
【公开号】CN204532277
【申请号】CN201520022417
【发明人】刘涛, 黄伟, 李明, 李佰涛, 呼苏娟, 张岩, 辛宏, 张磊, 韩二涛, 杨海涛, 刘天宇
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月13日