一种井下圆筒形直线电机变速器及油气开采系统

摘要

本发明公开了一种井下圆筒形直线电机变速器及油气开采系统，属于油气开采技术领域。所述井下圆筒形直线电机变速器包括外筒、主动齿条、从动齿条、轨道轴承、轴承轴、一个主动齿轮、两个从动齿轮和齿轮轴，主动齿轮的直径大于从动齿轮的直径；主动齿条与主动齿轮相啮合，从动齿条与从动齿轮相啮合；本发明通过将主动齿条与井下圆筒形直线电机的动子端连接，从动齿条与井下泵体的柱塞连接，可以将由井下圆筒形直线电机传递给主动齿条的力通过齿轮组的传动后加大，使得井下圆筒形直线电机在不增加功率的情况下，增大井下圆筒型直线电机的输出力。

权利要求

1.一种井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述井下圆筒形直线电机变速器包括外筒、主动齿条、从动齿条、齿轮组、轨道轴承和轴承轴；

所述齿轮组包括一个主动齿轮、两个从动齿轮和齿轮轴，所述主动齿轮位于两个所述从动齿轮中间，所述从动齿轮与所述主动齿轮通过所述齿轮轴相连接并安装在所述外筒内，所述从动齿轮与所述主动齿轮随所述齿轮轴转动，所述主动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径；

所述主动齿条与所述主动齿轮相啮合，所述从动齿条与所述从动齿轮相啮合；所述主动齿条的一端与井下圆筒形直线电机的动子端相连接，所述从动齿条的一端与井下泵体的柱塞相连接，所述主动齿条的一端与所述从动齿条的一端相对；

所述外筒内壁上设有轴承轨道，所述主动齿条上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述从动齿条上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔；所述轨道轴承通过所述轴承轴分别安装在所述主动齿条和所述从动齿条上，并且在所述轴承轨道上滑行。

2.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述主动齿条分为齿条凹部和轴承凸部，所述齿条凹部位于所述主动齿条的中间，所述轴承凸部位于所述主动齿条的两侧；

所述齿条凹部上设有齿条，所述主动齿轮与所述齿条凹部的齿条相啮合；

所述轴承凸部上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述轨道轴承通过所述轴承轴安装在所述轴承凸部上。

3.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述从动齿条分为齿条凸部和轴承安装部，所述齿条凸部位于所述从动齿条的两侧，所述轴承安装部位于所述从动齿条的两侧且位于所述齿条凸部的下部；

所述齿条凸部上设有齿条，所述从动齿轮与所述齿条凸部的齿条相啮合；

所述轴承安装部上设有安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述轨道轴承通过所述轴承轴安装在所述轴承安装部上。

4.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述井下圆筒形直线电机变速器还包括两个齿轮轴承和两个齿轮组轴承端盖，所述外筒上设有两个安装孔，所述齿轮组轴承端盖分别安装在所述安装孔内，所述齿轮组通过所述齿轮轴承支撑安装在所述齿轮轴承端盖内，所述齿轮组随所述齿轮轴在所述齿轮组轴承端盖内转动。

5.根据权利要求4所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述安装孔为台阶方形安装孔。

6.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述主动齿条的一端还设有第一连接法兰，所述第一连接法兰与所述井下圆筒形直线电机的动子端相连接。

7.根据权利要求6所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述从动齿条的一端还设有第二连接法兰，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰相对，所述第二连接法兰与所述井下泵体的柱塞相连接。

8.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述主动齿轮的直径是所述从动齿轮的直径的2倍。

9.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述齿轮组位于所述外筒内的中间部位。

10.根据权利要求1所述的井下圆筒形直线电机变速器，其特征在于，所述井下圆筒形直线电机变速器还包括上接头和下接头，所述上接头位于所述井下圆筒形直线电机变速器的顶部且与所述井下圆筒形直线电机相连接，所述下接头位于所述井下圆筒形直线电机变速器的底部且与所述井下泵体相连接。

11.一种油气开采系统，其特征在于，所述油气开采系统包括井下圆筒形直线电机、井下泵体和权利要求1-10任一项权利要求所述的井下圆筒形直线电机变速器，所述井下圆筒形直线电机、所述井下泵体和所述井下圆筒形直线电机变速器位于所述油气开采系统的井筒内，所述井下圆筒形直线电机变速器的主动齿条与所述井下圆筒形直线电机的动子端相连接，所述井下圆筒形直线电机变速器的从动齿条与所述井下泵体的柱塞相连接。

说明书

一种井下圆筒形直线电机变速器及油气开采系统

技术领域

[0001] 本发明涉及油气开采技术领域，特别涉及一种井下圆筒形直线电机变速器及油气开采系统。

背景技术

[0002] 目前，井下圆筒形直线电机被广泛应用于油气开采系统中，井下圆筒形直线电机的外形为圆柱形，可以下入油井中进行采油工作。

[0003] 油气开采系统的井下部分包括油管和抽油泵等部件，油管和抽油泵位于井下部分的井筒内，井下圆筒形直线电机位于井筒内，且井下圆筒形直线电机的顶部与油管相连，底部与抽油泵的柱塞顶部相连，通过井下圆筒形直线电机产生的电机推力带动抽油泵的柱塞上下运动，进而将油从井下举升到地面，完成抽油过程。

[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

[0005] 由于井下圆筒形直线电机设置在井筒内，所以该电机的直径和长度会受到限制，影响了该电机的输出功率，进而限制了该电机的推力大小，使得采油工作受到了影响。

发明内容

[0006] 为了解决现有技术的问题，一方面本发明实施例提供了一种井下圆筒形直线电机变速器，所述井下圆筒形直线电机变速器包括外筒、主动齿条、从动齿条、齿轮组、轨道轴承和轴承轴；

[0007] 所述齿轮组包括一个主动齿轮、两个从动齿轮和齿轮轴，所述主动齿轮位于两个所述从动齿轮中间，所述从动齿轮与所述主动齿轮通过所述齿轮轴相连接并安装在所述外筒内，所述从动齿轮与所述主动齿轮随所述齿轮轴转动，所述主动齿轮的直径大于所述从动齿轮的直径；

[0008] 所述主动齿条与所述主动齿轮相啮合，所述从动齿条与所述从动齿轮相啮合；所述主动齿条的一端与井下圆筒形直线电机的动子端相连接，所述从动齿条的一端与井下泵体的柱塞相连接，所述主动齿条的一端与所述从动齿条的一端相对；

[0009] 所述外筒内壁上设有轴承轨道，所述主动齿条上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述从动齿条上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔；所述轨道轴承通过所述轴承轴分别安装在所述主动齿条和所述从动齿条上，并且在所述轴承轨道上滑行。

[0010] 可选地，所述主动齿条分为齿条凹部和轴承凸部，所述齿条凹部位于所述主动齿条的中间，所述轴承凸部位于所述主动齿条的两侧；

[0011] 所述齿条凹部上设有齿条，所述主动齿轮与所述齿条凹部的齿条相啮合；

[0012] 所述轴承凸部上设有多个安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述轨道轴承通过所述轴承轴安装在所述轴承凸部上。

[0013] 可选地，所述从动齿条分为齿条凸部和轴承安装部，所述齿条凸部位于所述从动齿条的两侧，所述轴承安装部位于所述从动齿条的两侧且位于所述齿条凸部的下部；

[0014] 所述齿条凸部上设有齿条，所述从动齿轮与所述齿条凸部的齿条相啮合；

[0015] 所述轴承安装部上设有安装所述轨道轴承和所述轴承轴的轮孔和轴孔，所述轨道轴承通过所述轴承轴安装在所述轴承安装部上。

[0016] 可选地，所述井下圆筒形直线电机变速器还包括两个齿轮轴承和两个齿轮组轴承端盖，所述外筒上设有两个安装孔，

[0017] 所述齿轮组轴承端盖分别安装在所述安装孔内，所述齿轮组通过所述齿轮轴承支撑安装在所述齿轮轴承端盖内，所述齿轮组随所述齿轮轴在所述齿轮组轴承端盖内转动。

[0018] 可选地，所述安装孔为台阶方形安装孔。

[0019] 可选地，所述主动齿条的一端还设有第一连接法兰，所述第一连接法兰与所述井下圆筒形直线电机的动子端相连接。

[0020] 可选地，所述从动齿条的一端还设有第二连接法兰，所述第一连接法兰与所述第二连接法兰相对，所述第二连接法兰与所述井下泵体的柱塞相连接。

[0021] 可选地，所述主动齿轮的直径是所述从动齿轮的直径的2倍。

[0022] 可选地，所述齿轮组位于所述外筒内的中间部位。

[0023] 可选地，所述井下圆筒形直线电机变速器还包括上接头和下接头，[0024] 所述上接头位于所述井下圆筒形直线电机变速器的顶部且与所述井下圆筒形直线电机相连接，所述下接头位于所述井下圆筒形直线电机变速器的底部且与所述井下泵体相连接。

[0025] 另一方面，本发明实施例提供了一种油气开采系统，所述油气开采系统包括井下圆筒形直线电机、井下泵体和所述井下圆筒形直线电机变速器，

[0026] 所述井下圆筒形直线电机、所述井下泵体和所述井下圆筒形直线电机变速器位于所述油气开采系统的井筒内，

[0027] 所述井下圆筒形直线电机变速器的主动齿条与所述井下圆筒形直线电机的动子端相连接，所述井下圆筒形直线电机变速器的从动齿条与所述井下泵体的柱塞相连接。

[0028] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

[0029] 该井下圆筒形直线电机变速器，通过将主动齿条与井下圆筒形直线电机的动子端连接，从动齿条与井下泵体的柱塞连接，同时位于同轴齿轮组中间的主动齿轮与主动齿条啮合，位于同轴齿轮组两侧的从动齿轮与从动齿条啮合，两侧的从动齿轮的直径小于中间的主动齿轮的直径，可以将由井下圆筒形直线电机传递给主动齿条的力通过齿轮组的传动后加大，使得直线电机在不增加功率的情况下，增大井下圆筒型直线电机的输出力，同时降低从动齿条的运动速度，进而降低井下泵体的冲次，不仅减缓了井下泵体的磨损，同时提高了井下泵体的充液效率。

附图说明

[0030] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

[0031] 图1是本发明实施例一提供的井下圆筒形直线电机变速器的主视剖视图；

[0032] 图2是本发明实施例一提供的井下圆筒形直线电机变速器的左视剖视图；

[0033] 图3是本发明实施例一提供的外筒的俯视图；

[0034] 图4是本发明实施例一提供的主动齿条的B-B向剖视图；

[0035] 图5是本发明实施例一提供的从动齿条的B-B向剖视图；

[0036] 图6是本发明实施例一提供的外筒的结构示意图；

[0037] 图7是本发明实施例一提供的齿轮组的结构示意图；

[0038] 图8是本发明实施例一提供的主动齿条的结构示意图；

[0039] 图9是本发明实施例一提供的主动齿条的A-A向剖视图；

[0040] 图10是本发明实施例一提供的井下圆筒形直线电机变速器的俯视截面图；

[0041] 图11是本发明实施例一提供的从动齿条的结构示意图；

[0042] 图12是本发明实施例一提供的从动齿条的A-A向剖视图。

[0043] 其中，

[0044] 1外筒，11第一轴承轨道，12第二轴承轨道，13第三轴承轨道，14第四轴承轨道，15第一安装槽，16第二安装槽，17安装孔，

[0045] 2主动齿条，21主动齿条的轮孔，22主动齿条的轴孔，23齿条凹部，24第一轴承凸部，25第二轴承凸部，26第一连接法兰，

[0046] 3从动齿条，31从动齿条的轮孔，32从动齿条的轴孔，33第一齿条凸部，34第二齿条凸部，35凹槽，36第一轴承安装部，37第二轴承安装部，38第二连接法兰，[0047] 4齿轮组，41主动齿轮，42从动齿轮，421第一从动齿轮，422第二从动齿轮，43齿轮轴，

[0048] 5轨道轴承，

[0049] 6轴承轴，

[0050] 7齿轮组轴承端盖，

[0051] 8齿轮轴承，

[0052] 9上接头，901上接头法兰，

[0053] 10下接头，101下接头法兰。

具体实施方式

[0054] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

[0055] 实施例一

[0056] 如图1所示，且参见图2，本发明实施例提供了一种井下圆筒形直线电机变速器，井下圆筒形直线电机变速器包括外筒1、主动齿条2、从动齿条3、齿轮组4、轨道轴承5和轴承轴6；

[0057] 如图1所示，且参见图2，齿轮组4包括一个主动齿轮41、两个从动齿轮42和齿轮轴43，主动齿轮41位于两个从动齿轮42中间，从动齿轮42与主动齿轮41通过齿轮轴43相连接并安装在外筒1内，从动齿轮42与主动齿轮41随齿轮轴43转动，主动齿轮41的直径大于从动齿轮42的直径；

[0058] 如图2所示，主动齿条2与主动齿轮41相啮合，从动齿条3与从动齿轮42相啮合；主动齿条2的一端与井下圆筒形直线电机的动子端相连接，从动齿条3的一端与井下泵体的柱塞相连接，主动齿条2的一端与从动齿条3的一端相对；

[0059] 如图3所示，外筒1内壁上设有轴承轨道，如图4所示，主动齿条2上设有多个安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔21和轴孔22，如图5所示，从动齿条3上设有多个安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔31和轴孔32；如图1所示，且参见图2和图3，轨道轴承5通过轴承轴6分别安装在主动齿条2和从动齿条3上，并且在轴承轨道上滑行。

[0060] 本实施例中的井下圆筒形直线电机变速器，通过将主动齿条2与井下圆筒形直线电机的动子端连接，从动齿条3与井下泵体的柱塞连接，同时位于同轴齿轮组4中间的主动齿轮41与主动齿条2啮合，位于同轴齿轮组4两侧的从动齿轮42与从动齿条3啮合，两侧的从动齿轮42的直径小于中间的主动齿轮41的直径，可以将由井下圆筒形直线电机传递给主动齿条2的输入力通过齿轮组4的传动后加大，使得井下圆筒形直线电机在不增加功率的情况下，增大井下圆筒型直线电机的输出力，同时降低从动齿条3的运动速度，进而降低井下泵体的冲次，不仅减缓了井下泵体的磨损，同时提高了井下泵体的充液效率。

[0061] 本发明的井下圆筒型直线电机变速器的主动齿条2与井下圆筒型直线电机的动子端相连接，如图1所示，且参见图2，主动齿条2与主动齿轮41相啮合，主动齿轮41与两个从动齿轮42为同轴齿轮，主动齿轮41位于两个从动齿轮42之间，两个从动齿轮42与从动齿条3相啮合，从动齿条3与井下泵体的柱塞相连接；井下圆筒形直线电机工作时，动子带动井下圆筒型直线电机的主动齿条2运动，主动齿条2带动主动齿轮41做旋转运动，由于主动齿轮41与从动齿轮42为同轴齿轮，因而当主动齿轮41转动时，从动齿轮42也会随之做相应的转动并带动从动齿条3运动，然后从动齿条3带动井下泵体的柱塞运动，完成抽油过程；主动齿条2上设有安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔21和轴孔22，从动齿条3上设有安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔31和轴孔32，通过轴承轴6将轨道轴承5分别安装在主动齿条2和从动齿条3上，外筒1的内壁上设有轴承轨道，当主动齿条2和从动齿条3运动时，主动齿条2和从动齿条
3上的轨道轴承5可以在轴承轨道上滑行。

[0062] 井下圆筒形直线电机传递给主动齿条2一个输入力，主动齿条2将该输入力传递给主动齿轮41，主动齿轮41将该输入力转化成输入扭矩，并将该输入扭矩传递给从动齿轮42，从动齿轮42带动从动齿条3运动时，会将该输入扭矩转换成输出力传递给从动齿条3，由于主动齿轮41的直径大于从动齿轮42的直径，所以输出力会大于输入力，从动齿条3将该加大的输出力传递给井下泵体的柱塞，带动井下泵体的柱塞运动。

[0063] 如图3所示，外筒1内壁上设有四条轴承轨道，分别为第一轴承轨道11、第二轴承轨道12、第三轴承轨道13和第四轴承轨道14，第一轴承轨道11与第二轴承轨道12之间设有第一安装槽15，第三轴承轨道13和第四轴承轨道14之间设有第二安装槽16，第一轴承轨道11、第一安装槽15和第二轴承轨道12的位置分别与第三轴承轨道13、第二安装槽16和第四轴承轨道14的位置相对应。其中，第一安装槽15用于安装主动齿条2，可以对主动齿条2进行定位，第一轴承轨道11和第二轴承轨道12可使安装在主动齿条2上的轨道轴承5在其上滑行；第二安装槽16用于安装从动齿条3，可以对从动齿条3进行定位，第三轴承轨道13和第四轴承轨道14可使安装在从动齿条3上的轨道轴承5在其上滑行。

[0064] 可选地，如图6所示，且参见图1，外筒1上设有两个安装孔17，两个安装孔17内分别安装两个齿轮组轴承端盖7，齿轮组4通过齿轮轴承8支撑安装在齿轮轴承端盖7内，齿轮组4能随齿轮轴43在齿轮组轴承端盖7内转动。

[0065] 通过在外筒1上设置两个安装孔17，将齿轮组4通过齿轮轴承8和齿轮组轴承端盖7安装在安装孔17上，可以使齿轮组4更稳定的支撑固定在外筒1中。

[0066] 可选地，安装孔17为台阶方形安装孔17。

[0067] 台阶方形安装孔17可以使齿轮组轴承端盖7与外筒1更紧密的接触，更好的对齿轮组4起到支撑作用，安装孔17也可为其它形状，可根据实际情况进行选择。

[0068] 可选地，安装孔17位于外筒1的中间部位，相应地，齿轮组4位于外筒1内的中间部位。

[0069] 如图7所示，且参见图1，齿轮组4包括三个齿轮，分别为主动齿轮41，第一从动齿轮421和第二从动齿轮422，主动齿轮41位于第一从动齿轮421与第二从动齿轮422之间，第一从动齿轮421与第二从动齿轮422的直径相同，主动齿轮41的直径大于第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径。第一从动齿轮421、主动齿轮41和第二从动齿轮422通过齿轮轴43相连接，可以随齿轮轴43转动，如图1所示，且参见图2，该齿轮组4位于外筒1中，其中，主动齿轮41与主动齿条2相啮合，第一从动齿轮421和第二从动齿轮422与从动齿条3相啮合。

[0070] 井下圆筒形直线电机的动子将电机力做为输入力传递给主动齿条2，带动主动齿条2运动，主动齿条2带动主动齿轮41转动，主动齿轮41将输入力转化成输入扭矩带动同轴的第一从动齿轮421和第二从动齿轮422转动，第一从动齿轮421和第二从动齿轮422将输入扭矩转化成输出力传递给从动齿条3，由于第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径小于主动齿轮41的直径，所以输出力大于输入力，同时，因为主动齿轮41与从动齿轮42为同轴齿轮所以主动齿轮41与第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的角速度相同，而第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径小于主动齿轮41的直径，所以第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的线速度小于主动齿轮41的线速度，所以从动齿条3的运动速度降低，使得与之相连的井下泵体柱塞的速度降低，减小了井下泵体的冲次，井下泵体冲次的减小不仅可以减缓井下泵体的磨损，同时可以提高井下泵体的充液效率；使用该井下圆筒形直线电机变速器可以自动降低井下泵体的冲次，代替了使用变频器来降低井下泵体的冲次，消除了使用变频器降低冲次的过程中造成的井下圆筒型直线电机震动的现象，使得井下圆筒形直线电机可以平稳的运行。

[0071] 可选地，主动齿轮41的直径是第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径的2倍。

[0072] 此时，输出力是输入力的2倍，主动齿轮41、第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径大小可根据实际情况进行选择。

[0073] 可选地，如图8所示，且参见图4，主动齿条2分为三个区域，分别为齿条凹部23、第一轴承凸部24和第二轴承凸部25，齿条凹部23位于主动齿条2的中间，第一轴承凸部24和第二轴承凸部25位于主动齿条2的两侧；

[0074] 如图8所示，且参见图4和图10，第一轴承凸部24和第二轴承凸部25相对于齿条凹部23左右对称，齿条凹部23上设有齿条，齿条凹部23的宽度大于或者等于主动齿轮41的宽度，如图10所示，主动齿轮41与齿条凹部23的齿条相啮合，如图4所示，且参见图8、图9和图10，第一轴承凸部24和第二轴承凸部25上分别设有多个安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔21和轴孔22，如图10所示，且参见图8，多个轨道轴承5分别位于第一轴承凸部24和第二轴承凸部25的轮孔21内，多个轴承轴6穿过多个轨道轴承5的中心孔且分别位于第一轴承凸部24和第二轴承凸部25的轴孔21内，如图10所示，第一轴承凸部24和第二轴承凸部25所在的平面与第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的最大外圆的切面之间要预留足够的间隙，防止轨道轴承5与第一从动齿轮421和第二从动齿轮422之间产生摩擦，当井下圆筒形直线电机的动子带动主动齿条2做直线运动时，位于主动齿条2上的轨道轴承5沿着外筒1的第一轴承轨道11和第二轴承轨道12直线滑行，同时，主动齿条2的直线运动会带动与之相啮合的主动齿轮41转动，主动齿轮41的转动将带动与其同轴的第一从动齿轮421和第二从动齿轮422转动。

[0075] 通过在主动齿条2上设置与主动齿轮41相啮合的齿条，可以将井下圆筒形直线电机的力传递到主动齿轮41上，并通过主动齿轮41将力转变为扭矩，再通过齿轮轴43将扭矩传递给第一从动齿轮421和第二从动齿轮422；如图10所示，且参见图3，在主动齿条2上设置第一轴承凸部24和第二轴承凸部25，第一轴承凸部24和第二轴承凸部25内设置多个安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔21和轴孔22，可以将多个轨道轴承5对称安装在主动齿条2的左右两侧，使得井下圆筒型直线电机的动子在带动主动齿条2运动时，安装在第一轴承凸部24和第二轴承凸部25的轨道轴承5沿着外筒1的第一轴承轨道11和第二轴承轨道12直线滑行，对主动齿条2起到了支撑的作用，使得主动齿条2运动时更加平稳。

[0076] 可选地，如图9所示，且参见图8，主动齿条2上还设有第一连接法兰26，第一连接法兰26与井下圆筒形直线电机的动子端相连接。

[0077] 使用连接法兰将井下圆筒型直线电机的动子端与主动齿条2连接起来，连接法兰可以焊接在主动齿条2上，选择连接法兰作为连接件使用方便，而且连接法兰可以承受较大的压力，保证井下圆筒型直线电机更稳定的将力传递给主动齿条2。

[0078] 可选地，如图11所示，且参见图5，从动齿条3分为三个区域，分别为第一齿条凸部33、第二齿条凸部34和凹槽35，凹槽35位于从动齿条3的中间，第一齿条凸部33和第二齿条凸部34位于从动齿条3的两侧，第一齿条凸部33和第二齿条凸部34的下部还分别设有第一轴承安装部36和第二轴承安装部37；

[0079] 如图11所示，且参见图5和图10，第一齿条凸部33和第二齿条凸部34相对于凹槽35左右对称，如图10所示，且参见图5和图11，第一齿条凸部33和第二齿条凸部34上设有齿条，第一从动齿轮421与第一齿条凸部33的齿条相啮合，第二从动齿轮422与第二齿条凸部34的齿条相啮合，凹槽35的宽度大于或者等于主动齿轮41的宽度，凹槽35所在的平面与主动齿轮41最大外圆的切面之间要预留足够的间隙，防止主动齿轮41与凹槽35之间产生摩擦，如图5所示，且参见图12，第一轴承安装部36和第二轴承安装部37上分别设有多个安装轨道轴承5和轴承轴6的轮孔31和轴孔32，多个轨道轴承5分别位于第一轴承安装部36和第二轴承安装部37的轮孔31内，多个轴承轴6穿过多个轨道轴承5的中心孔且分别位于第一轴承安装部36和第二轴承安装部37的轴孔32内，当主动齿轮41转动时，会带动与其同轴的第一从动齿轮421和第二从动齿轮422转动，第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的转动会带动与之相啮合的从动齿条3做直线运动，从动齿条3带动井下泵体的柱塞做直线运动，完成抽油过程。

[0080] 通过设置与第一从动齿轮421、第二从动齿轮422相啮合的从动齿条3，可以将从动齿轮42上的力矩转化成传递给从动齿条3的输出力，由于第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径小于主动齿轮41的直径，所以传递给从动齿条3的输出力会大于动子传递给主动齿条2的输入力，可以在不增加井下圆筒型直线电机的功率的情况下，增加井下圆筒形直线电机的输出力；因为主动齿轮41与第一从动齿轮421和第二从动齿轮422为同轴齿轮所以主动齿轮41与第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的角速度相同，而第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的直径小于主动齿轮41的直径，所以第一从动齿轮421和第二从动齿轮422的线速度小于主动齿轮41的线速度，所以从动齿条3的速度降低，使得输出到井下泵体柱塞的速度降低，减小了井下泵体的冲次，提高了井下泵体的充液效率；而使用该井下圆筒形直线电机变速器可以自动降低井下泵体的冲次，代替了使用变频器来降低井下泵体的冲次，消除了使用变频器降低冲次的过程中造成的井下圆筒型直线电机震动的现象，使得井下圆筒形直线电机可以平稳的运行，如图10所示，且参见图3，从动齿条3上设置的第一轴承安装部36和第二轴承安装部37可以安装多个轨道轴承5，使得第一从动齿轮421和第二从动齿轮
422带动从动齿条3做直线运动时，安装在第一轴承安装部36和第二轴承安装部37的轨道轴承5沿着外筒1的第三轴承轨道13和第四轴承轨道14直线滑行，对从动齿条3起到了支撑的作用，使得从动齿条3运行时更加稳定。

[0081] 可选地，如图12所示，且参见图11，从动齿条3上还设有第二连接法兰38，如图2所示，第二连接法兰38与第一连接法兰26相对，第二连接法兰38与井下泵体的柱塞相连接。

[0082] 使用连接法兰将从动齿条3与井下泵体的柱塞连接起来，连接法兰可以焊接在从动齿条3上，选择连接法兰作为连接件使用方便，而且连接法兰可以承受较大的压力，保证从动齿条3更稳定的将输出力传递给井下泵体的柱塞。

[0083] 可选地，如图1所示，且参见图2，井下圆筒形直线电机变速器还包括上接头9和下接头10，上接头9位于井下圆筒形直线电机变速器的顶部且与井下圆筒形直线电机相连接，下接头10位于井下圆筒形直线电机变速器的底部且与井下泵体相连接。

[0084] 如图1所示，上接头9的一端设有上接头法兰901，另一端设有内螺纹，上接头9的一端通过上接头法兰901与井下圆筒型直线电机的外筒相连接，另一端通过内螺纹与井下圆筒型直线电机变速器的外筒1的顶部相连接；

[0085] 如图1所示，下接头10的一端设有内螺纹，另一端设有下接头法兰101，下接头10的一端通过内螺纹与井下圆筒型直线电机变速器的外筒1的底部相连接，另一端通过下接头法兰101与井下泵体的外筒相连接；

[0086] 通过使用上接头9并且在上接头9上设置螺纹和上接头法兰901，使用下接头10并且在下接头10上设置螺纹和下接头法兰101，可以将井下圆筒形直线电机、井下圆筒形直线电机变速器和井下泵体三者之间更稳固的连接起来，确保井下圆筒形直线电机、井下圆筒形直线电机变速器和井下泵体可以正常工作。

[0087] 本实施例中的井下圆筒形直线电机变速器，通过将主动齿条2与井下圆筒形直线电机的动子端连接，从动齿条3与井下泵体的柱塞连接，同时位于同轴齿轮组4中间的主动齿轮41与主动齿条2啮合，位于同轴齿轮组4两侧的从动齿轮42与从动齿条3啮合，两侧的从动齿轮42的直径小于中间的主动齿轮41的直径，可以将由井下圆筒形直线电机传递给主动齿条2的力通过齿轮的传动后加大，使得直线电机在不增加功率的情况下，增大井下圆筒型直线电机的输出力，同时降低从动齿条3的运动速度，进而降低井下泵体的冲次，不仅减缓了井下泵体的磨损，同时提高了井下泵体的充液效率。

[0088] 实施例二

[0089] 本发明实施例提供了一种油气开采系统，该油气开采系统包括井下圆筒形直线电机、井下泵体和井下圆筒形直线电机变速器，

[0090] 井下圆筒形直线电机、井下泵体和井下圆筒形直线电机变速器位于油气开采系统的井筒内，

[0091] 井下圆筒形直线电机变速器的主动齿条2与井下圆筒形直线电机的动子端相连接，井下圆筒形直线电机变速器的从动齿条3与井下泵体的柱塞相连接。

[0092] 本实施例中的油气开采系统使用了井下圆筒形直线电机变速器，通过将井下圆筒形直线电机变速器的主动齿条2与井下圆筒形直线电机的动子端相连接，从动齿条3与井下泵体的柱塞相连接，同时位于同轴齿轮组4中间的主动齿轮41与主动齿条2啮合，位于同轴齿轮组4两侧的从动齿轮42与从动齿条3啮合，两侧的从动齿轮42的直径小于中间的主动齿轮41的直径，可以将由井下圆筒形直线电机传递给主动齿条2的力通过齿轮的传动后加大，使得直线电机在不增加功率的情况下，增大井下圆筒型直线电机的输出力，同时降低从动齿条3的运动速度，进而降低井下泵体的冲次，不仅减缓了井下泵体的磨损，同时提高了井下泵体的充液效率。

[0093] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0094] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。