一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统的制作方法

1.本发明涉及抽油机控制技术领域，具体为一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统。


背景技术：

2.随着石油资源的不断开发，采油技术也在不断改进发展，机械采油常用的设备从游梁式抽油机、立式抽油机到潜油电泵、螺杆泵等，种类繁多，但是各种采油设备所能适应的工作环境和油井状况各有不同。抽油机是开采石油的一种机器设备，我国的油田多为低渗透的低能、低产油田，油田开发难度不断增大，大部分油田要靠注水压油入井，再用抽油机把油从地层中提升上来，以水换油或者以电换油是我国油田的现实，因而，电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例，为了确保有效地完成国家任务，也保证企业获得长期的低成本优势，节能降耗已成为油田稳产上产绕不开的命题。
3.目前使用的抽油机主要为游梁式抽油机，这种抽油机虽然具有结构简单，制造容易，使用可靠等优点，但它仍存在着体积笨重，启动冲击大，运行耗电多，平衡效果差等缺点，不能很好的满足节能需要，实用性较差，游梁式抽油机通常由普通交流异步电动机直接拖动，其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆，驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面，在一个冲次内，随着抽油杆的上升或者下降，而使电机工作在电动或者发电状态，上升过程电机从电网吸收能量电动运行，消耗电能带动抽油杆上移进行抽油，但是在配重平衡块下移时仅带动抽油杆下移，配重平衡块由高位移动至低位产生的能量不能进行回收利用，导致抽油机能耗较高，为此我们提出一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统以解决上述提出的问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统，具有结构简单、降低制造与生产成本的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.为实现以上结构简单、降低制造与生产成本的目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统，包括主体支撑机架，所述主体支撑机架的内部固定安装有安装板，且安装板的顶部固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上固定套装有驱动轮盘，且驱动轮盘的侧面固定安装有传动柱，所述安装板的内部活动安装有传动连杆，所述传动连杆的侧面设置有驱动齿条，所述安装板的顶部固定安装有第一调速箱，且第一调速箱的输入轴上固定套装有第一传动齿轮，所述安装板的顶部活动安装有绞盘，且绞盘的外部缠绕有连接悬绳，所述第一调速箱的输出轴与绞盘固定连接，所述安装板的顶部固定安装有安装悬架，且安装悬架的顶端活动安装有导向轮，所述连接悬绳缠绕在导向轮的外部，所述连接悬绳的一端固定安装有悬绳器，且连接悬绳的外部固定安装有配重组件，所述安装板的侧面固定安装有发电机组、第二调速箱，且第二调速箱的输入轴上固定套装有第二传动齿轮，所述配重组件的侧面固定安装有连接侧板，且连接侧板的
侧面活动安装有与第二传动齿轮相互配合的驱动拨齿，所述安装板的顶部固定安装有控制电箱。
6.优选的，所述传动连杆整体形状为“t”，所述传动连杆的上半部分开设有与传动柱相互配合的滑槽，所述传动连杆通过滑槽与传动柱活动连接。
7.优选的，所述第一传动齿轮位于驱动齿条的侧面，所述第一传动齿轮的外沿与驱动齿条相互啮合。
8.优选的，所述安装板的顶部开设有与传动连杆相互配合的卡槽，所述传动连杆移动至下方行程极限时其上半部分位于第一传动齿轮的上方。
9.优选的，所述安装悬架的底部固定安装有定位导轨，且定位导轨与配重组件活动连接。
10.优选的，所述第二调速箱的输出轴与发电机组的输入轴固定连接，所述第二调速箱输入轴上第二传动齿轮的外沿与驱动拨齿相互啮合。
11.优选的，所述驱动拨齿均匀分布于连接侧板的侧面，所述驱动拨齿的底部固定安装有倾斜的复位弹簧，所述驱动拨齿靠近连接侧板的一端与连接侧板的侧面相互贴合。
12.优选的，所述主体支撑机架整体为镂空状，所述主体支撑机架的顶部固定安装有风雨帽。
13.本发明提供了一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统，具备以下有益效果：
14.1、该基于计算机控制的抽油机节能控制系统，通过驱动电机带动驱动轮盘、传动柱转动，即可带动传动柱上下往复移动，从而通过第一传动齿轮传动带动绞盘往复转动，对连接悬绳进行收卷与释放，实现通过连接悬绳带动抽油杆上下移动进行抽油作业，该装置整体体积较小，且结构较为简单，降低了制造成本，同时降低了启动以及工作时所需的电能，达到的节能的目的。
15.2、该基于计算机控制的抽油机节能控制系统，当绞盘对连接悬绳进行收卷时，通过连接悬绳带动配重组件以及抽油杆上移，当绞盘释放连接悬绳时，配重组件带动连接侧板以及驱动拨齿下移，通过均匀分布的驱动拨齿带动第二传动齿轮转动，从而带动发电机组输入轴转动进行发电，可对配重组件下移时的能量进行回收，进一步降低了能耗，且通过第二调速箱进行传动，提高了能量回收的效率。
16.3、该基于计算机控制的抽油机节能控制系统，通过在配重组件的侧面加装连接侧板、驱动拨齿，保证在配重组件下移时可以带动第二传动齿轮转动进行发电，保证了该装置的有效性，同时驱动拨齿活动安装在连接侧板侧面，由驱动拨齿自身形状限制，当配重组件上移时，驱动拨齿无法带动第二传动齿轮转动，避免增加驱动电机的负载。
附图说明
17.图1为本发明整体组合后的结构示意图；
18.图2为本发明安装板顶部的结构示意图；
19.图3为本发明传动连杆的结构示意图；
20.图4为本发明安装悬架底部的结构示意图；
21.图5为本发明连接侧板侧面的结构示意图。
22.图中：1、主体支撑机架；2、安装板；3、驱动电机；4、驱动轮盘；5、传动柱；6、传动连
杆；7、驱动齿条；8、第一调速箱；9、第一传动齿轮；10、绞盘；11、连接悬绳；12、控制电箱；13、安装悬架；14、导向轮；15、悬绳器；16、配重组件；17、定位导轨；18、发电机组；19、第二调速箱；20、第二传动齿轮；21、连接侧板；22、驱动拨齿；23、复位弹簧；24、风雨帽。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于计算机控制的抽油机节能控制系统，包括主体支撑机架1，主体支撑机架1的内部固定安装有安装板2，且安装板2的顶部固定安装有驱动电机3，驱动电机3的输出轴上固定套装有驱动轮盘4，且驱动轮盘4的侧面固定安装有传动柱5，安装板2的内部活动安装有传动连杆6，传动连杆6的侧面设置有驱动齿条7，安装板2的顶部固定安装有第一调速箱8，且第一调速箱8的输入轴上固定套装有第一传动齿轮9，安装板2的顶部活动安装有绞盘10，且绞盘10的外部缠绕有连接悬绳11，第一调速箱8的输出轴与绞盘10固定连接，安装板2的顶部固定安装有安装悬架13，且安装悬架13的顶端活动安装有导向轮14，连接悬绳11缠绕在导向轮14的外部，连接悬绳11的一端固定安装有悬绳器15，且连接悬绳11的外部固定安装有配重组件16，安装板2的侧面固定安装有发电机组18、第二调速箱19，且第二调速箱19的输入轴上固定套装有第二传动齿轮20，配重组件16的侧面固定安装有连接侧板21，且连接侧板21的侧面活动安装有与第二传动齿轮20相互配合的驱动拨齿22，安装板2的顶部固定安装有控制电箱12，主体支撑机架1整体为镂空状，主体支撑机架1的顶部固定安装有风雨帽24，通过驱动电机3带动驱动轮盘4、传动柱5转动，即可带动传动柱5上下往复移动，从而通过第一传动齿轮9传动带动绞盘10往复转动，对连接悬绳11进行收卷与释放，实现通过连接悬绳11带动抽油杆上下移动进行抽油作业，该装置整体体积较小，结构较为简单，降低了启动以及工作时所需的电能。
25.请参阅图3，传动连杆6整体形状为“t”，传动连杆6的上半部分开设有与传动柱5相互配合的滑槽，传动连杆6通过滑槽与传动柱5活动连接，通过将传动连杆6设置为t形，并在传动连杆6内开设滑槽，保证在驱动轮盘4带动传动柱5转动时，传动柱5可以在滑槽内部移动，同时带动传动连杆6往复上下移动，从而实现带动连接悬绳11往复移动，实现抽油作业，保证了该装置的有效性。
26.请参阅图2，第一传动齿轮9位于驱动齿条7的侧面，第一传动齿轮9的外沿与驱动齿条7相互啮合，通过驱动齿条7进行传动，保证传动连杆6往复上下移动时可以带动第一传动齿轮9往复转动，进一步保证了该装置的有效性，且在第一传动齿轮9与绞盘10之间加装第一调速箱8，通过第一调速箱8进行传动并调节转速，可对绞盘10单次收卷释放连接悬绳11的长度进行调节，从而使该装置可以在不同情况的油井上进行作业，安装板2的顶部开设有与传动连杆6相互配合的卡槽，传动连杆6移动至下方行程极限时其上半部分位于第一传动齿轮9的上方，通过卡槽对传动连杆6移动方向进行限制，使传动连杆6只能上下移动，保证传动连杆6侧面的驱动齿条7与第一传动齿轮9始终处于啮合状态，保证了该装置的有效性，同时降低了该装置作业时出现故障的概率。
27.请参阅图4，安装悬架13的底部固定安装有定位导轨17，且定位导轨17与配重组件16活动连接，在配重组件16上移移动时通过定位导轨17进行限制，对配重组件16侧面连接
侧板21、驱动拨齿22位置进行限制，保证驱动拨齿22与第二传动齿轮20相对位置的准确性，从而保证了驱动拨齿22可以带动第二传动齿轮20转动，进而实现对能量的回收，降低了能耗，第二调速箱19的输出轴与发电机组18的输入轴固定连接，第二调速箱19输入轴上第二传动齿轮20的外沿与驱动拨齿22相互啮合，当绞盘10释放连接悬绳11时，配重组件16带动连接侧板21以及驱动拨齿22下移，通过均匀分布的驱动拨齿22带动第二传动齿轮20转动，从而带动发电机组18输入轴转动进行发电，可对配重组件16下移时的能量进行回收，进一步降低了能耗，且通过第二调速箱19进行传动，提高了能量回收的效率。
28.请参阅图5，驱动拨齿22均匀分布于连接侧板21的侧面，驱动拨齿22的底部固定安装有倾斜的复位弹簧23，驱动拨齿22靠近连接侧板21的一端与连接侧板21的侧面相互贴合，通过在配重组件16的侧面加装连接侧板21、驱动拨齿22，保证在配重组件16下移时可以带动第二传动齿轮20转动进行发电，保证了该装置的有效性，同时驱动拨齿22活动安装在连接侧板21侧面，由驱动拨齿22自身形状限制，当配重组件16上移时，驱动拨齿22无法带动第二传动齿轮20转动，避免增加驱动电机3的负载。
29.综上，该基于计算机控制的抽油机节能控制系统，使用时，通过控制电箱12控制主体支撑机架1启动，通过主体支撑机架1将该装置安装在油井顶部，并通过悬绳器15将连接悬绳11与抽油杆固定杆连接，通过驱动电机3带动驱动轮盘4、传动柱5转动，从而带动传动连杆6往复上下移动，在传动连杆6移动时通过安装板2顶部的卡槽对传动连杆6进行限制，通过传动连杆6带动第一传动齿轮9往复进行传动，通过第一调速箱8进行转动，带动绞盘10转动，并提高绞盘10的转速，通过绞盘10对连接悬绳11进行收卷与释放，通过导向轮14改变连接悬绳11的方向，带动抽油杆上下移动，实现抽油作业，当连接悬绳11带动配重组件16下移时，配重组件16带动侧面的连接侧板21、驱动拨齿22移动，由于驱动拨齿22自身形状以及安装位置限制，均匀分布的驱动拨齿22可带动第二传动齿轮20转动，并通过第二调速箱19调节转速带动发电机组18的输入轴转动进行发电，对配重组件16下移时的能量进行回收，当连接悬绳11带动配重组件16上移时，由于驱动拨齿22自身形状以及安装位置限制，第二传动齿轮20外部的齿牙拨动驱动拨齿22向下翻转，配重组件16不会带动第二传动齿轮20转动，避免增加驱动电机3的负载，即可。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
31.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。