无杆往复式潜油电泵的助力装置

摘要

本发明涉及一种无杆往复式潜油电泵的助力装置，直线电机转子相对于输出轴的另一端设有弹簧心轴，直线电机的壳体中设有弹簧心轴的支撑座，支撑座外侧设有弹簧壳体，直线电机壳体的末端与弹簧壳体表面密封接合，弹簧壳体中的弹簧心轴设有挡板，该挡板与弹簧壳体的末端之间设有套装于弹簧心轴的蓄能弹簧。本发明的蓄能弹簧是利用直线电机在空载回程使之压缩蓄能，在蓄能弹簧释放能量时能帮助直线电机快速起动并叠加于直线电机出力期，使直线电机的工作效率明显提高，进而提高了无杆往复式潜油电泵的效率。

权利要求

1.一种无杆往复式潜油电泵的助力装置，包括无杆往复式潜油电泵本体，其特征在于：

直线电机转子相对于输出轴的另一端设有弹簧心轴，直线电机的壳体中设有弹簧心轴的支撑座，支撑座外侧设有弹簧壳体，直线电机壳体的末端与弹簧壳体表面密封接合，弹簧壳体中的弹簧心轴设有挡板，该挡板与弹簧壳体的末端之间设有套装于弹簧心轴的蓄能弹簧。

说明书

无杆往复式潜油电泵的助力装置

技术领域

[0001] 本发明属于无杆往复式潜油电泵，特别是涉及一种无杆往复式潜油电泵的助力装置

背景技术

[0002] 近年来，单螺杆泵采油设备得到迅速发展，该设备可以弥补“磕头机”的不足，适用于中浅井、低产油井、边远油井、稠油井。但是在高温油井中，单螺杆泵橡胶部件的耐温性能却不能适应。另外，螺杆泵转速只能在300/分以下，目前还缺少适用的低速潜油电机与之配套，因此现有单螺杆泵是长杆单螺杆泵。

[0003] 目前，国内外正在研制一种无杆往复式潜油电泵，用直线潜油电机来拖动，与长杆螺杆泵相比具有节能(20％以上)、轻便、避免长杆磨损而延长了设备使用寿命的明显优点。但是，无杆往复式潜油电泵存在效率较低的技术问题，例如在井深1000m，流量5立方米/日，实际作功不到1kW，而输入功率为6kW。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了提高无杆往复式潜油电泵效率较低的技术问题而公开一种无杆往复式潜油电泵的助力装置。

[0005] 本发明为实现上述目的采取以下技术方案：本助力装置包括无杆往复式潜油电泵本体，特征是，直线电机转子相对于输出轴的另一端设有弹簧心轴，直线电机的壳体中设有弹簧心轴的支撑座，支撑座外侧设有弹簧壳体，直线电机壳体的末端与弹簧壳体表面密封接合，弹簧壳体中的弹簧心轴设有挡板，该挡板与弹簧壳体的末端之间设有套装于弹簧心轴的蓄能弹簧。

[0006] 本发明的有益效果和优点在于：无杆往复式潜油电泵的直线电机运行行程可分为以下6个阶段，行程1，包括变频器由高频转为低频、切换相序(反转)；行程2，电机加上电压的电流上升至额定值的过渡期，根据电机时间常数计祘得出约0.42秒；行程3，直线电机出力期，例如一直线电机长0.4米，含6对极(12个极)，5周波电流，经过一对极需要0.2秒，因此6对极需要1.2秒，即该直线电机出力期为1.2秒；行程4，变频器由低频转为高频，切换相序(反转)；行程5，与行程2相似；行程6，因电流频率最高50周，故时间为行程3的十分之一。从以上分析可以看到直线电机只有在行程3是真正做功，直线电机从行程
2开始由空载反向运动转变为正向抽油全负载运动，除了要克服额定工作力矩，还得克服传动设备产生的加速度惯性力矩，而此时正好赶上直线电机起动力矩特小，电流特大的薄弱环节，因此起动很困难。本发明的蓄能弹簧是利用直线电机在行程4的空载回程使之压缩蓄能，而在直线电机行程2蓄能弹簧释放能量及时帮助直线电机快速起动并叠加于行程4，使直线电机的工作效率明显提高，进而提高了无杆往复式潜油电泵的效率。

附图说明

[0007] 图1是本发明实施例结构局部剖面示意图。

[0008] 图中标记：1直线电机壳体，2定子，3转子，4输出轴，5弹簧心轴，6支撑座，7挡板，8弹簧壳体，9蓄能弹簧。

具体实施方式

[0009] 下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。

[0010] 如图所示实施例，本助力装置包括无杆往复式潜油电泵本体，特征是，直线电机的基本组成包括直线电机壳体1、定子2和转子3，转子3相对于输出轴4的另一端设有弹簧心轴5。直线电机壳体1中设有弹簧心轴5的支撑座6，支撑座6外侧设有弹簧壳体8，直线电机壳体1的末端与弹簧壳体8表面密封接合。弹簧壳体8中的弹簧心轴设有挡板7，该挡板7与弹簧壳体8的末端之间设有套装于弹簧心轴5的蓄能弹簧9。直线电机转子的输出轴4传动连接于潜油电泵。