一种垂直轴风力注水装置的制作方法

1.本实用新型属于油田开采技术领域，尤其涉及一种垂直轴风力注水装置。


背景技术：

2.目前，现阶段国内各油田为了保证出油产量均采用注水采油的方式。开发的原理就是通过打注水井向油层注入水，在整个油层内建立起水压驱动方式，恢复和保持油层压力。由于注水工艺容易掌握，水源也比较容易得到，因此油田注水开发的方式迅速推广，成为一种应用最广泛的方法。而现有注水的基本方式为通过电动机增加不同的驱动方式来驱动柱塞泵进行注水，需要复杂的控制系统、传动链效率低，耗电量高，注水效率低。
3.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
4.现有油田注水开发中注水的基本方式为通过电动机增加不同的驱动方式来驱动柱塞泵进行注水，需要复杂的控制系统、传动链效率不高，耗电量高，注水效率低。
5.解决以上问题及缺陷的难度为：目前现有技术解决此类问题方法主要为提高传动链中传动件的加工精度来提高传动效率，其实际作用甚微，且成本较高。
6.解决以上问题及缺陷的意义为：采用本实用新型的技术首先动力为清洁能源-风能，只需一次性投入和后期维保，无需支付高额电费。其次系统通过合理设计采取可灵活采取驱动形式，保证传动效率减少能量损失。为企业降低生产成本及节能减排上意义重大。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种垂直轴风力注水装置。
8.本实用新型是这样实现的，一种垂直轴风力注水装置设置有：
9.垂直轴风轮；
10.所述垂直轴风轮的风轮主轴下端连接有传动轴，所述传动轴通过胀套与注水泵的主轴相连；
11.所述注水泵的进水口与进水管路连通，所述注水泵的出水口与注入管道连通。
12.进一步，所述垂直轴风轮设置有多个沿风轮主轴外周等距分布的叶片，多个叶片上下两端分别通过上轮毂和下轮毂与风轮主轴固定连接。
13.进一步，所述风轮主轴外侧下端连接有轴承座，所述轴承座下端通过多个支撑杆与底座连接。
14.进一步，所述注水泵连接有调节阀；调节阀与注水泵的往复活塞连接。
15.进一步，所述注水泵连接有压力表；压力表与注水泵出水管连接。
16.进一步，所述注水泵通过螺栓固定在支架上，所述支架下端通过螺栓与底座连接。
17.结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：本实用新型依靠先进垂直轴风轮作为动力源，通过风轮将风能转化为机械能，驱动注水泵进行注水，系统具有利用率高，能量损失小，结构稳定。
18.本实用新型首次提出利用达里厄型垂直轴风轮为驱动源，驱动注水泵注水。在能
耗方面采用风力注水，风能为清洁可再生能源且广泛存在。效率方面，本实用新型采用风轮直接驱动注水泵工作，去掉了风力发电中所有电力传输和转换环节，去掉了大部分机械传动环节，只有主轴和联轴器，效率很高。且整机的安全链控制更加简单。且装置控制系统简单，只需要控制泵头部分的比例阀来调节功率曲线与风轮实现耦合即可。
附图说明
19.为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的垂直轴风力注水装置的结构示意图。
21.图中：1、上轮毂；2、风轮主轴；3、叶片；4、下轮毂；5、轴承座；6、传动轴；7、胀套；8、注水泵；9、进水口；10、出水口；11、压力表；12、调节阀；13、支架；14、底座。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
23.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种垂直轴风力注水装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
24.如图1所示，本实用新型实施例提供的垂直轴风力注水装置中的垂直轴风轮的风轮主轴2下端连接有传动轴6，传动轴6通过胀套7与注水泵8的主轴相连；注水泵8的进水口9与进水管路连通，注水泵8的出水口10与注入管道连通。
25.垂直轴风轮设置有多个沿风轮主轴外周等距分布的叶片3，多个叶片3上下两端分别通过上轮毂1和下轮毂4与风轮主轴2固定连接。
26.风轮主轴2外侧下端连接有轴承座5，轴承座5下端通过多个支撑杆与底座14连接。
27.注水泵8连接有调节阀12；调节阀12与注水泵8的往复活塞连接。
28.注水泵8连接有压力表11；压力表11与注水泵8出水管连接。
29.注水泵8通过螺栓固定在支架13上，支架13下端通过螺栓与底座14连接。
30.本实用新型中的垂直轴风轮通过捕获气动功率产生机械回转力矩，经过传动轴机械功率直接作用与注水泵头，推动水流产生动能，通过管道完成注水过程。
31.本实用新型在使用时，首先由垂直轴风轮的叶片3捕获风能，叶片3由上轮毂1和下轮毂4固定在风轮主轴2上，风轮由轴承座5固定，捕获的风能转换为回转的机械能通过风轮主轴2传递至传动轴6，传动轴6通过胀套7与注水泵8的主轴相连，注水泵8通过支架13固定，注水泵8通过进水口9将液体吸入，加压后通过出水口10经过管道后完成注入，注水压力可通过调节阀12配合只能控制系统进行调节，同时也可实现不同风况下的最佳注水压力的控制，注水压力监控可通过压力表11进行监控，装置整体通过底座14支撑固定。
32.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述垂直轴风力注水装置设置有：垂直轴风轮；所述垂直轴风轮的风轮主轴下端连接有传动轴，所述传动轴通过胀套与注水泵的主轴相连；所述注水泵的进水口与进水管路连通，所述注水泵的出水口与注入管道连通。2.如权利要求1所述的垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述垂直轴风轮设置有多个沿风轮主轴外周等距分布的叶片，多个叶片上下两端分别通过上轮毂和下轮毂与风轮主轴固定连接。3.如权利要求1所述的垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述风轮主轴外侧下端连接有轴承座，所述轴承座下端通过多个支撑杆与底座连接。4.如权利要求1所述的垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述注水泵连接有调节阀；调节阀与注水泵的往复活塞连接。5.如权利要求1所述的垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述注水泵连接有压力表；压力表与注水泵出水管连接。6.如权利要求1所述的垂直轴风力注水装置，其特征在于，所述注水泵通过螺栓固定在支架上，所述支架下端通过螺栓与底座连接。

技术总结
本实用新型属于油田开采技术领域，公开了一种垂直轴风力注水装置，垂直轴风轮的风轮主轴下端连接有传动轴，传动轴通过胀套与注水泵的主轴相连；注水泵的进水口与进水管路连通，注水泵的出水口与注入管道连通；垂直轴风轮设置有多个沿风轮主轴外周等距分布的叶片，多个叶片上下两端分别通过上轮毂和下轮毂与风轮主轴固定连接。本实用新型依靠先进垂直轴风轮作为动力源，通过风轮将风能转化为机械能，驱动注水泵进行注水，系统具有利用率高，能量损失小，结构稳定；且整机的安全链控制更加简单，控制系统简单，只需要控制泵头部分的比例阀来调节功率曲线与风轮实现耦合即可。调节功率曲线与风轮实现耦合即可。调节功率曲线与风轮实现耦合即可。


技术研发人员：刘阳洋 王进成 时慧月 张李蕊 李俊斌
受保护的技术使用者：陕西辰玛风力发电有限公司
技术研发日：2021.09.13
技术公布日：2022/4/13