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实用新型名称

一种潜油电机驱动的柱塞式抽油机〔57〕摘要

一种潜油电机驱动的柱塞式抽油机，包括置于油管内的柱塞式抽油泵，所述柱塞式抽油泵中的柱塞与螺旋传动机构连接，所述螺旋传动机构由机身相对于所述油管固定的潜油电动机驱动，所述潜油电动机由控制机构控制进行往复旋转运动，所述螺旋传动机构将所述潜油电动机的旋转运动转换为所述柱塞的往复直线运动；所述柱塞通过丝杠保护套筒与所述螺旋传动机构连接，所述螺旋传动机构的传动啮合部分密闭于所述丝杠保护套筒内。釆用了上述技术方案的柱塞式抽油机，螺旋传动机构内的润滑质量不会受到井液的影响，大大改善了其工作环境，使柱塞式抽油机能够高效率、长寿命并且可靠的工作。

1. 一种潜油电机驱动的柱塞式抽油机，包括置于油管“）内的柱塞式抽油泵（卩），所述柱塞式抽油泵（卩）中的柱塞与螺旋传动机构连接，所述螺旋传动机构由机身相对于所述油管“）固定的潜油电动机驱动，所述潜油电动机（丨）由控制机构控制进行往复旋转运动，所述螺旋传动机构将所述潜油电动机〔1〕的旋转运动转换为所述柱塞的往复直线运动；其特征在于：所述柱塞通过丝杠保护套筒⑴与所述螺旋传动机构连接，所述螺旋传动机构的传动唾合部分密闭于所述丝杠保护套筒（”内。

1. 根据权利要求1所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于：所述螺旋传动机构包括与所述潜油电动机（丨）的输出轴固定连接的丝杠⑴ 和与所述丝杠保护套筒（”固定连接的丝杠螺母^)。

1 根据权利要求2所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于：所述螺旋传动机构可以釆用两个以上所述丝杠螺母〔8〕，以分担载荷，提高所述螺旋传动机构的承载能力。

1 根据权利要求2所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于：所述丝杠⑴的上端通过浮动支撑件（口）可滑动地支撑在所述丝杠保护套筒（”的内壁，以限定所述丝杠⑴上端的径向摆动。

、根据权利要求2所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于：所述丝杠⑴的下端设置有与所述油管“）连接的固定支撑件（“），以限定所述丝杠门）的径向摆动和轴向移动。

根据权利要求1所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于：所述柱塞通过柱塞连接件（“）与所述丝杠保护套筒（”固定连接，使得潜油电动机（丨）的旋转运动通过所述螺旋传动机构转变为所述丝杠螺母^)、

所述丝杠保护套筒(”.所述柱塞连接件（丨⑴以及所述柱塞的往复直线运动。

1. 根据权利要求6所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于: 所述丝杠螺母⑴、所述丝杠保护套筒⑴以及所述柱塞连接件（丨⑴在工作时只往复直线移动、不转动。

8’ 根据权利要求1所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，其特征在于: 所述控制机构包括电机运动控制器⑶和传感器⑷，所述传感器⑷与所述螺旋传动机构连接，向所述电机运动控制器⑶发送换向信号。

1 根据权利要求8所述的潜油电机驱动的柱塞式抽油机,其特征在于:

所述传感器（彳）可以是旋转码盘类位置传感器或直线位置类传感器。

一种潜油电机驱动的柱塞式抽油机

技术领域

本实用新型涉及一种柱塞式抽油机。具体地说是一种潜油电机驱动的柱塞式抽油机。

背素技术

目前，油田开采原油所使用的有杆抽油机系统的总效率非常低而且能耗高、结构复杂。为了克服有杆抽油机系统的上述缺点，人们开始考虑将高效的潜油电机与高效的柱塞泵搭配组合，但需要解决的关键技术问题包括：如何将电机的旋转运动高效地变换为柱塞泵的往复运动以及如何确保该传动系统长期和可靠地工作。中国专利文献^1821541人中提供了一种旋转电机驱动的地下往复式抽油机，其缓冲油管内设有电机，电机的输出轴与丝杠连接，电机带动丝杠旋转即会带动与丝杠配合的柱塞做直线运动，从而将地下的原油输送到地面。但由于该发明将柱塞、丝杠和丝杠螺母一同设置在柱塞筒内部，抽油时，带有大量杂质的原油通过丝杠和丝杠螺母的啮合部分，增大了啮合部分的阻力，大大增加了丝杠和丝杠螺母的工作负荷，甚至造成啮合部分卡死，导致无法继续工作；丝杠和丝杠螺母长时间在这样恶劣的环境下工作，也大大减少了使用寿命。这种结构设计与布局由于没有考虑到井下环境及原油成份的复杂性存在重大缺陷，如果具体实施，该抽油机系统的机械传动机构将会迅速磨损而无法正常工作。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于改善由丝杠及丝杠螺母构成的螺旋传动机构的工作环境，进而提供一种能够实现高效率、长寿命工作的潜油电机驱动的柱塞式抽油机。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

所述螺旋传动机构包括与所述潜油电动机的输出轴固定连接的丝杠和与所述丝杠保护套筒固定连接的丝杠螺母。

所述螺旋传动机构可以采用两个以上所述丝杠螺母，以分担载荷，提高所述螺旋传动机构的承载能力。

所述丝杠的上端通过浮动支撑件可滑动地支撑在所述丝杠保护套筒的内壁，以限定所述丝杠上端的径向摆动。

所述丝杠的下端设置有与所述油管连接的固定支撑件，以限定所述丝杠的径向摆动和轴向移动。

所述柱塞通过柱塞连接件与所述丝杠保护套筒固定连接，使得潜油电动机的旋转运动通过所述螺旋传动机构转变为所述丝杠螺母、所述丝杠保护套筒、所述柱塞连接件以及所述柱塞的往复直线运动。

所述丝杠螺母、所述丝杠保护套筒以及所述柱塞连接件在工作时只往复直线移动、不转动。

所述控制机构包括电机运动控制器和传感器，所述传感器与所述螺旋传动机构连接，向所述电机运动控制器发送换向信号。

所述传感器可以是旋转码盘类位置传感器或直线位置类传感器。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，采用了上述技术方案的柱塞式抽油机，其中的螺旋传动机构对井液是密闭的，螺旋传动机构内的润滑质量不会受到井液的影响，因而大大改善了由丝杠及丝杠螺母构成的螺旋传动机构的工作环境。所述丝杠的上端的浮动支撑件，以及所述丝杠的下端的固定支撑件的设置使得所述螺旋传动机构的工作更加稳定、可靠，不易损坏。此外，本实用新型所采用的传动技术和控制技术等均为成熟技术、结构简单、成本低、占用地面小、便于维护、工作可靠、使用寿命长、工作节拍可根据实际生产进行调整、采用模块式连接技术，无需改变现有潜油电动机和柱塞泵的结构等。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1是本实用新型的潜油电机驱动的柱塞式抽油机的示意图。

图中附图标记表示为：1-潜油电动机，2-柱塞式抽油泵，3-电㈣动控制器，4-传感器’ 5-动力电缆，6-油管，7-丝杠，8-丝杠螺母，9-丝杠保护套筒，10-柱塞连接件，11-固定支撑件，12-浮动支撑件，13-信号线，14- 柱塞杆

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的潜油电机驱动的柱塞式抽油机，包括置于所述油管6内的柱塞式抽油泵2，所述柱塞式抽油泵1中的柱塞固定连接一个柱塞杆14，所述柱塞杆14通过丝杠保护套筒9与螺旋传动机构连接，所述螺旋传动机构的传动啮合部分密闭于所述丝杠保护套筒9内，与井液分离，使所述螺旋传动机构内部的润滑质量不会受到井液的影响，保证所述螺旋传动机构的传动质量，确保所述螺旋传动机构的使用寿命。所述螺旋传动机构由潜油电动机1驱动，所述潜油电动机1由控制机构控制进行往复旋转运动，所述螺旋传动机构将所述潜油电动机1的旋转运动转换为所述柱塞杆14的往复直线运动。

所述螺旋传动机构包括与所述潜油电动机1的输出轴固定连接的丝杠7 和与所述丝杠保护套筒9固定连接的丝杠螺母8。本实施例中，所述丝杠7 为滚动丝杠，其下部为可转动的安装端，所述安装端与固定支撑件11可相对转动且轴向固定地连接，以限定所述丝杠7的径向摆动；所述固定支撑件 11与所述油管6的下端固定连接。所述丝杠7的上端通过浮动支撑件12可转动地支撑在所述丝杠保护套筒9的内壁，以限定所述丝杠7上端的径向摆动，并且所述浮动支撑件12作为辅助支撑，可提高所述丝杠7的支撑刚度。

所述柱塞杆14通过柱塞连接件10与所述丝杠保护套筒9固定连接，使得潜油电动机1的旋转运动通过所述丝杠7转变为所述丝杠螺母8、所述丝杠保护套筒9、所述柱塞连接件10以及所述柱塞杆14的往复直线运动。所述丝杠螺母8、所述丝杠保护套筒9以及所述柱塞连接件10在工作时只往复直线移动、不转动。

所述控制机构包括电机运动控制器3和传感器4，所述传感器4与所述螺旋传动机构连接，向所述电机运动控制器3发送换向信号。所述电机运动控制器3是一种可使所述潜油电动机1无级调速的控制器，所述电机运动控制器3控制所述柱塞杆14的加速、减速和平稳运行。所述电机运动控制器 3可以是变频调速器或开关磁阻电机控制器等。所述电机运动控制器3根据所述传感器4的换向信号来控制所述潜油电动机1的正、反转，进而控制所述丝杠螺母8、所述丝杠保护套筒9、所述柱塞连接件10以及所述柱塞杆 14的往复直线运动。所述传感器4的换向信号与所述丝杠7的有效行程相关。所述传感器4可以是旋转码盘类位置传感器或直线位置类传感器。所述位置传感器4的信号线13与动力电缆5 一同接地。

本实用新型的潜油电机驱动的柱塞式抽油机在工作时，设置在地面上的所述电机运动控制器3根据运行程序控制所述潜油电动机1的正向和反向的加速运行、平稳运行及减速运行。所述潜油电动机1的旋转运动通过所述丝杠7的转动转换为所述丝杠螺母8的直线往复运动。所述丝杠螺母8与所述丝杠保护套筒9、所述柱塞连接件10是连接在一起的，因此，与所述柱塞连接件10连接的柱塞杆14也将随之作直线往复运动，从而实现柱塞泵系统的吸油和排油功能。

在本实用新型的潜油电机驱动的柱塞式抽油机中，所述潜油电动机1和所述柱塞式抽油泵2为常用的标准部件，所述螺旋传动机构采用模块化技术进行设计，可与所述潜油电动机1和所述柱塞式抽油机3方便地连接，无需改变所述潜油电动机1和所述柱塞式抽油泵2的结构。所述螺旋传动机构可釆用两个以上所述丝杠螺母8，以分担栽荷，提高所述螺旋传动机构的承载能力。另外，根据生产实际的要求，还可以在所述潜油电动机1的输出轴端设置一电机保护器（图中未示出〉，也可以在所述丝杠7的上端和所述丝杠保护套筒9的内部设置一螺旋传动保护器（图中未示出\以解决在井下的润滑和压力平衡等问题。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以倣出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。