一种双驱动平衡式石油提升机构的制作方法

1.本发明涉及抽油机领域，主要是一种双驱动平衡式石油提升机构。


背景技术：

2.抽油机的动力机构和减速机构一般由电机，皮带轮及齿轮箱组成，采用皮带及皮带轮结构，会带来皮带质量、皮带安装、抽油机负荷失衡等问题。
3.为了解决上述问题，中国专利cn 209458360u公开了一种抽油机皮带效能提升装置，包括第一皮带轮、皮带和第二皮带轮，所述第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮转动连接，所述皮带的底部设有皮带紧力弹性调节装置，所述皮带紧力弹性调节装置的底部安装有更换皮带调节装置，所述更换皮带调节装置和第二皮带轮的底部均固接有底座。更换皮带时无需在移动电机进行更换，更加方便快捷，双重安全保护，保护操作者的人身安全。
4.但是，上述抽油机还是采用电机通过皮带轮连接齿轮箱的方式构成动力机构与减速机构，这种结构较复杂体积大，变速需要改变传动比；封闭的齿轮箱需加注机油，维护成本高；使用时能耗高(电效率不到60％)，最重要的是由于启动时的扭矩非常大，上述结构没有解决抽油机负荷失衡的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种节能高效、维护成本极低、体积小的双驱动平衡式石油提升机构。
6.本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种双驱动平衡式石油提升机构，主要包括永磁同步电机a和电机b，所述电机a两端的主轴a上均安装有小齿轮a，所述电机b两端的主轴b上均安装有小齿轮b，所述主轴a和主轴b上方中心位置设置有长轴，使得主轴a和主轴b的轴线与长轴的轴线平行并对称设置，主轴a和主轴b的轴心分别与长轴的轴心的连线形成夹角，其中长轴两端的轴伸部分用于安装石油抽油机的摆臂；所述长轴7上安装有大齿轮a和大齿轮b，大齿轮a和大齿轮b分别与小齿轮a、小齿轮b啮合连接构成单减速结构，其中大齿轮a和大齿轮b为斜齿轮且方向相反。
7.更进一步的，所述主轴a和主轴b的端部设有一段锥形制动轴头，用于与制动器匹配。
8.更进一步的，所述的主轴a和主轴b上设置有电机轴承。
9.更进一步的，所述的长轴上设置有轴承和轴承座。
10.更进一步的，所述的电机a和电机b安装在底座上，电机a、电机b、小齿轮a、小齿轮b、大齿轮a和大齿轮b均安装在防护罩或原有的齿轮箱中。
11.更进一步的，所述的电机a和电机b采用永磁同步电机，受变频器控制，实现无级调速。
12.更进一步的，启动时，所述的电机a和电机b同时运作，在稳定运行后小功率输出。
13.更进一步的，所述大齿轮a和小齿轮a配合处、大齿轮b和小齿轮b的配合处加设有
润滑脂。
14.本发明的有益效果为：
15.1、采用了双电机对称设计结构，单个电机的扭矩在这个空间里不能太大，用双电机对称设计，空间利用合理，受力分布均匀；启动时的扭矩非常大，双电机同时运作时；由于斜齿轮方向相反，能确保主轴和长轴上轴向受力平衡，不会单边受力；采用双电机驱动后，大齿轮两侧都受力，使得长轴左右径向受力均衡，不会单边受力。
16.2、将抽油机的动力机构与减速机构集成在防护罩或原有的齿轮箱中，对原设备改动小。
17.3、电机直接通过小齿轮带动大齿轮达到减速目的，电机采用永磁同步电机，受变频器控制，可实现无级调速，由于启动时的扭矩非常大，双电机同时运作，在稳定运行后转矩变小，所以稳定运行后可以小功率输出，节省能源。
18.4、单减速的斜齿轮只要加润滑脂就可以满足运行，不需要像原有的齿轮箱那样不断更换机油，故而采用本发明的电机可节约相关材料成本。
19.5、在主轴a和主轴b的端部各设置一段锥形制动轴头，形成两端制动的结构，制动更加平稳。
附图说明
20.图1为本发明的主视结构示意图。
21.图2为本发明的剖视结构示意图。
22.附图标记说明：电机a1，电机b2，小齿轮a3，小齿轮b4，大齿轮a5，大齿轮b6，长轴7，主轴a8，主轴b9，轴承座10，轴承11，电机轴承12，底座13，防护罩14，锥形制动轴头15。
具体实施方式
23.下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
24.如图1-2所示，一种双驱动平衡式石油提升机构，主要包括小齿轮a3、小齿轮b4、大齿轮a5、大齿轮b6、长轴7、主轴a8、主轴b9、电机a1和电机b2，所述的电机a1和电机b2安装在底座13上，电机a1、电机b2、小齿轮a3、小齿轮b4、大齿轮a5和大齿轮b6均安装在防护罩14或原有的齿轮箱中，电机a1和电机b2构成两组电机驱动，所述的电机a1和电机b2采用永磁同步电机，受变频器控制，实现无级调速。
25.所述电机a1两端的主轴a8上均安装有小齿轮a3，所述电机b2两端的主轴b9上均安装有小齿轮b4，主轴a8和主轴b9上设置有电机轴承12，即每台电机有2组小齿轮(驱动齿轮)，各自与输出动力大齿轮啮合。主轴a8和主轴b9的端部设有一段锥形制动轴头15，用于与制动器匹配，实现电机断电后的制动。
26.所述主轴a8和主轴b9上方中心位置设置有长轴7，使得主轴a8和主轴b9的轴线与长轴7的轴线平行并对称设置，主轴a8和主轴b9的轴心分别与长轴7的轴心的连线形成夹角，其中长轴7两端的轴伸部分用于安装石油抽油机的摆臂。所述长轴7上安装有大齿轮a5和大齿轮b6(输出动力大齿轮，由两对(四个)安装在电机上的小齿轮驱动)，还设有用于支
撑的轴承11和轴承座10；大齿轮a5和大齿轮b6分别与小齿轮a3、小齿轮b4啮合连接构成单减速结构，其中大齿轮a5和大齿轮b6为斜齿轮且方向相反，由于斜齿轮方向相反设置，能确保主轴和长轴上轴向受力平衡，不会单边受力；采用双电机驱动后，大齿轮两侧都受力，使得长轴左右径向受力均衡，不会单边受力。
27.本发明将抽油机的动力机构与减速机构集成在防护罩或原有的齿轮箱中，采用双电机设计，将电机轴两端装上小齿轮并与动力输出的大齿轮直接啮合连接，集成安装在组合防护罩中。加注黄油即可，不必采用封闭的齿轮箱也不需加注机油，变速只要改变电机运行频率。双电机启动运行后通过电机上的小齿轮带动大齿轮转动达到无极减速的目的，同时大齿轮带动主轴运转，主轴带动抽油机工作。电机采用永磁同步电机，受变频器控制，可实现无级调速，由于启动时的扭矩非常大，双电机同时运作，在稳定运行后转矩变小，所以稳定运行后可以小功率输出，节省能源。
28.装配时，本机构尺寸通过设计可直接安装在抽油机防护罩或原有的齿轮箱中，将两对小齿轮通过主轴上的台阶定位，保证同心度对称安装在两个电机两边伸出的主轴上并固定后整体安装在防护罩中，长轴两端通过台阶定位保证同心度对称安装一对大齿轮，因有台阶定位现可将长轴加大齿轮的组合件平稳的安装在电机两边的小齿轮上，查看大齿轮与小齿轮连接处严丝合缝后加上润滑脂，盖上防护罩固定槽钢底座后在长轴两端装上轴承和轴承座，用螺丝将轴承外盖和防护罩连接，至此双驱动平衡式石油提升机构安装完成，试运行正常后通过长轴连接摆臂、抽油机的四杆结构带动抽油机运行。
29.将本发明所述双驱动平衡式石油提升机构应用于抽油机说明：当前大都抽油机的动力机构电机通常通过皮带轮等方式和减速机构齿轮箱相连接，这种组合能耗高，体积大，维护成本高，本发明将动力机构直接和减速机构组合大大减少了动能损耗并可集成安装在防护罩中，体积小更安全，本设备启动时扭矩较大，但双电机对称设计让受力更加均匀，稳定运行后转矩减小，再调节电机大幅降低输出功率，更节省能源(电效率大于80％)，单减速的斜齿轮只要加润滑脂就可以满足运行，不需要像齿轮箱那样不断更换机油，故而采用本发明的电机可节约相关材料成本。可以自由切换电机转速提高采油效率。一举多得，节省能源降低运行成本的同时还可以提升石油机的工作效率，并减少了维护成本。
30.可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。