永磁体或反应板构成的直线电机动子5沿竖直方向运行。直线电机定子6沿机架2竖直敷设固定；直线电机动子5与直线电机定子6表面平行并保持固定气隙，使直线电机动子5与直线电机定子6之间能够无接触的相对运动。
[0033]如图3所示，所述的直线电机动子5的定位导向装置由导轮66和直线导槽77完成，直线导槽77固定在机架2上，导轮66固定在直线电机动子5的上下端部，导轮66沿直线导槽77运动，保证直线电机动子5与直线电机定子6之间的运动气隙。一般沿圆周对称设置4组定位导向装置。所述定位导向装置也可以是直线导轨7和滑块8导向定位方式，如图4，即直线导轨7固定在机架2上，滑块8固定在直线电机动子5的上下端部。所述定位导向装置还可以是T型导轨771和凹型导轮772导向定位方式，如图5，即T型导轨771固定在机架2上，凹型导轮772固定在直线电机动子5的上下端部，凹型导轮772与T型导轨771咬合，实现直线电机动子5的导向和定位。
[0034]本实施例的圆筒形直线电机驱动的抽油机，所述的直线电机驱动装置采用直线电机次级运动、初级固定的布置方式，而且动子较长，定子较短(也称为长动子、短定子结构)。根据抽油机的工作动力需求，动子长度应不小于定子长度与行程长度之和。
[0035]本实施例的圆筒形直线电机驱动的抽油机的运动部分主要包括动子基座3、分级弹簧储能器4及圆筒形直线电机动子5。
[0036]所述圆筒形直线电机动子为中空的圆环柱状体，在动子圆环的内空间沿轴向同轴放置分级弹簧储能器，在分级弹簧储能器的内空间，沿轴向同轴设置抽油杆连接器12。分级弹簧储能器4、抽油杆连接器12与圆筒形直线电机动子5为同轴嵌套配置，相互之间无干涉。动子基座3安装在圆筒形直线电机动子5的顶端，分级弹簧储能器4和抽油杆连接器12铰接在动子基座3上。这种嵌套配置可以充分利用圆筒形电机的动子空间，缩短机架总体高度，使得整机结构更加紧凑。
[0037]所述的分级弹簧储能器4为单级或多级结构，如图11、12所示，主要由固定套筒4a、分级可伸缩套筒4b、弹簧4c以及导向定位段4d构成，固定套筒4a固定在动子基座3上，位于最底部的分级可伸缩套筒4b与定子基座I的底部相连，固定套筒4a、分级可伸缩套筒4b内部均安装弹簧4c。抽油杆连接器12与动子基座3的底部相连，抽油杆13接在抽油杆连接器12上。所述的分级弹簧储能器4的伸缩套筒4b内部为中空态，抽油杆连接器12可在伸缩套筒4b内部无障碍竖直往复运动。
[0038]所述分级弹簧储能器4不局限于机械弹簧，也可以是气体、永磁等其它种类的弹黃。
[0039]本实施例的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，通过固定在机架2上的供电电缆、供电轨接触方式或者供电轨无接触方式提供直线电机、动子基座3所需的电源。
[0040]实施例二
[0041]如图4所示，一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，所述的直线电机驱动装置也可以采用直线电机初级运动、次级固定的布置方式，动子电枢绕组部分较短，定子永磁体或反应板较长(也称为短动子、长定子结构)。定子长度应不小于动子长度与行程长度之和。直线电机动子5的上端和下端分别设置与直线电机动子外径相同的上延长套管44和下延长套管45，在上延长套管44的上端和下延长套管45的下端分别设置多组导向定位装置，保证直线电机动子5与直线电机定子间的机械气隙，使二者能够相互运动。设置上下延长套管可以把导向定位装置转移到直线电机初级之外的区域，方便维护，同时不损伤直线电机定子的完整性。
[0042]其余的，诸如直线电机动子5、直线电机定子6、分级弹簧储能器4、抽油杆连接器12的嵌套配置和连接关系，以及制动器设置，同实施例一。
[0043]实施例三
[0044]如图5所示，在圆筒形直线电机动子5的上端和下端分别对称设置四组导向定位装置，在直线电机定子6的圆周上沿轴向开设四个定子槽65，直线电机定子6被等分为四个圆弧段，在四个定子槽内容纳导向定位装置的部件，即导向定位装置需穿过直线电机定子6，本实施例所述的直线电机动子5的定位导向装置，如图8所示，可以由导轮和直线导槽完成，也可以如图9由直线导轨和滑块完成，还可以由T型导轨771和凹型导轮772完成，具体定位如实施例一。
[0045]其余的，诸如直线电机动子5、直线电机定子6、分级弹簧储能器4、抽油杆连接器12的嵌套配置和连接关系，以及制动器设置，同实施例1。此种实施方式下，不需要延长套筒导向定位，机架高度较低，是优选方案之一。
[0046]实施例四
[0047]如图10所示，一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，所述的直线电机驱动装置采用直线电机次级运动、初级固定的布置方式，动子永磁体或反应板较短，定子电枢绕组部分较长(也称为短动子、长定子结构)。定子长度应不小于动子长度与行程长度之和。为了不破坏定子绕组的连续性，直线电机动子5的定位不能在直线电机定子6的内部区域进行，需在动子上下两端设置延长套筒，其动子定位方式同实施例二。其余的，诸如直线电机动子5、直线电机定子6、分级弹簧储能器4、抽油杆连接器12的嵌套配置和连接关系，以及制动器设置，同实施例一。
[0048]上述实施例的技术方案，对于弹簧储能器来说，优选分级弹簧储能器，其中分级伸缩弹簧储能器更耐用。
[0049]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，包括机架(2)以及设置在机架(2)上的圆筒形直线电机驱动装置和动子定位导向装置，其特征在于:所述的圆筒形直线电机驱动装置包括圆筒形直线电机定子(6)及圆筒形直线电机动子(5)，所述圆筒形直线电机动子(5)内部同轴设置分级弹簧储能器(4)和抽油杆连接器(12)，圆筒形直线电机动子(5)与分级弹簧储能器(4)和抽油杆连接器(12)为相互嵌套配置。2.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述圆筒形直线电机定子(6)沿机架(2)竖直固定，所述圆筒形直线电机动子(5)同轴嵌套在圆筒形直线电机定子(6 )内部，圆筒形直线电机定子(6 )与圆筒形直线电机动子(5 )表面平行，并由动子定位导向装置保持固定气隙，使圆筒形直线电机动子(5)与圆筒形直线电机定子(6)之间能够无接触的相对运动。3.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述圆筒型直线电机动子(5)为中空的圆环柱状体，所述分级弹簧储能器(4)在圆环的内空间沿轴向同轴放置，在分级弹簧储能器(12)的内空间，沿轴向同轴设置抽油杆连接器(12);圆筒形直线电机动子(5)与一动子基座(3)固定，分级弹簧储能器(4)和抽油杆连接器(12)设置在动子基座(3)上。4.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述的动子定位导向装置包括直线导槽(77)和导轮(66)，所述导轮(66)沿直线导槽(77)运动，保证直线电机动子(5)与直线电机定子(6)之间的运动气隙。5.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述的动子定位导向装置包括滑块(8)和直线导轨(7)，所述滑块(8)沿直线导轨(7)运动，保证圆筒形直线电机动子(5)与圆筒形直线电机定子(6)之间的运动气隙。6.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述机架(2)与直线电机动子(5)之间设置制动装置。7.根据权利要求6所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述制动装置，为机架(2)的顶端设置一个水平放置的可伸缩的挡杆制动器(9)，所述机架(2)的最上端设置限位开关(11)，所述挡杆制动器(9)包括电磁铁(9a)、弹簧(9b)及挡杆(9c)，所述挡杆(9c)与圆筒形直线电机动子上端安装的制动挡杆(10)配合，挡杆(9c)可在电磁铁(9a)和弹簧(9b)的作用下伸出和缩进，拦阻制动挡杆(10)通过。8.根据权利要求3所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述圆筒形直线电机动子(5)与分级弹簧储能器(4)连接，分级弹簧储能器(4)的底部安装在机架基座(I)上，分级弹簧储能器(4)的顶部与动子基座(3)球铰连接。9.根据权利要求1所述的一种圆筒形直线电机驱动的抽油机，其特征在于:所述分级弹簧储能器(4)为分级螺旋分级弹簧储能器或者分级气压分级弹簧储能器。
【专利摘要】本实用新型提供一种直线电机直接驱动抽油杆的抽油机，该直线电机抽油机包括机架以及设置在机架上的直线电机驱动装置、单级或多级可伸缩式机械或气体弹簧储能器、直线电机动子设置抽油杆连接器等，本实用新型取消了原有抽油机如毛辫子、钢丝绳、皮带等弹性件或桡性件连接、采用直接平衡的方式从而取消了现有无游梁式抽油机的换向装置（天轮），进一步提高了抽油机的效率，降低了抽油机的高度和重量，提高了抽油机的寿命、可靠性及安全性。
【IPC分类】E21B43/00
【公开号】CN204703862
【申请号】CN201520314285
【发明人】汪旭东, 许宝玉, 孙浩, 许孝卓, 封海潮, 王玉琳
【申请人】焦作市华鹰机电技术有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月15日