[发明专利]游梁式抽油机数控系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种游梁式抽油机数控系统装置。

背景技术

游梁式抽油机是油田中广泛、大量使用的采油机械，较其他类型 的采油机械相比具有结构简单、性能可靠、维修维护方便等优点。但 游梁式抽油机因其固有的四连杆机构，使得悬点运动的位移、速度和 加速度曲线体现为近似正(余)弦函数的分布规律，这种一成不变的 运动规律加上井下负载的多变性和光杆形变等不利因素的影响使得 常规的游梁式抽油机出现系统损耗大、效率低、设备故障率高等问题。

根据结构力学和流体力学原理，合适的悬点运动速度分布模式能 明显起到减少泵效损失和减轻抽油杆负荷的作用。改变抽油机结构 (如双驴头抽油机和直线塔架式抽油机)能够改变抽油机悬点运动的 速度分布模式，但由于其未结合实际的井下负载，是非常盲目的控制 调整，并不能最大限度的从根本接近和达到理想的悬点运动速度分布 模式，对整个抽油机系统的能耗控制也无法起到相应的作用。将游梁 式抽油机系统的地面与井下有效结合，对游梁式抽油机各运动部分进 行精确的动态实时定位，使游梁式抽油机从动力源(电机)到最终的 负载点(悬点)之间建立可靠的运动位置对应关系，并利用传感器技 术和特殊数学计算方法实时监测和反馈井下负载状态并调整抽油机 运行速度和扭矩是解决问题的最佳途径。

中国专利CN200620200333.X公开了一种游梁式抽油机驴头定位 锁紧装置，游梁式抽油机驴头定位锁紧装置是由凸轮进行定位的，凸 轮磨损快，定位效果不准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种由安装在游梁式抽油机上的多点传感 及专业变频器和抽油机综合控制仪组成的，根据传感器信号和电能信 号的数据变化推导出井下负载的真实状态，将地面与井下有机的结合 起来，达到优化控制的目的游梁式抽油机数控系统装置。

所述目的是通过如下方案实现的：

一种游梁式抽油机数控系统装置，其组成包括：具有主板信号端 子a和主板信号端子b的单片机系统、电动机，所述电动机通过皮带 轮组连接减速机，所述电动机连接电机角位移传感器，所述减速机连 接旋转式死点传感器。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述减速机连接曲柄，所述 曲柄连接平衡块、支架和连杆，所述连杆与所述支架均连接游梁，所 述游梁连接应变式死点传感器或角度式死点传感器。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述游梁连接驴头，所述驴 头通过吊绳连接悬绳器；所述游梁与所述支架之间装有支架轴，所述 游梁与所述连杆之间装有连杆轴，所述支架、所述连杆与所述曲柄之 间通过曲柄连接，所述支架、所述连杆、所述曲柄之间相对转动。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述减速机与所述支架均连 接底座，所述减速机具有减速机输出轴，所述电机具有电机输出轴； 所述皮带轮组包括电机皮带轮，所述电机皮带轮通过皮带连接减速机 皮带轮，所述减速机皮带轮装在所述减速机输出轴上，所述电机皮带 轮装在所述电机输出轴上。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述电机角位移传感器具有 信号处理电路，所述信号处理电路连接死点信号采集电路、角位移信 号采集电路、时钟信号电路、角位移信号输出电路、死点信号输出电 路、上位机数据通讯电路。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述角位移信号输出电路包 括功率放大三极管Q2，所述功率放大三极管Q2连接限流电阻R17、 分压电阻R18和滤波电容CI0，所述限流电阻R17连接所述分压电阻 R18，所述分压电阻R17连接所述信号处理电路。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述角位移信号输出电路包 括功率放大三极管Q1，所述功率放大三极管Q1连接限流电阻R14、 分压电阻R15和滤波电容9，所述限流电阻R14连接所述分压电阻 R15，所述分压电阻R14连接所述信号处理电路。

所述的游梁式抽油机数控系统装置，所述时钟信号电路包括石英 体振荡器Y1，所述石英体振荡器Y1连接滤波电容C7和滤波电容C8， 所述石英体振荡器Y1连接所述信号处理电路。

本发明的有益效果是：