一种潜油电驱抽油泵的制作方法

1.本发明涉及石油及煤层气排液开采装置技术领域，尤其涉及一种潜油电驱抽油泵。


背景技术：

2.在石油及煤层气排液开采过程中，抽油泵是必备的采油排液工具，现有的潜油电机抽油泵通常采用定子和电磁线圈作为装置的动力源，在通电情况下定子与电磁线圈之间产生往复滑动进而带动抽油泵工作。
3.中国专利公开号：cn103939056a公开了一种抽油泵、潜油直线电机井的采油系统及其工作方法，抽油泵包括：泵筒；柱塞，设置在泵筒内侧；脱接器设置有卡头的一端与抽油泵的驱动装置卡接或脱开，另一端与柱塞的底端连接，驱动装置通过脱接器带动柱塞做往复运动；游动凡尔，设置在柱塞的内腔的上部；固定凡尔，设置在柱塞顶端、泵筒的内腔内；出油接头，通过密封锁紧装置与泵筒的顶端连接；抽油杆一端的外侧与出油接头的内侧丝扣连接，用于提供将脱接器设置有卡头的一端与所述抽油泵的驱动装置卡接或脱开的外力。
4.目前大多数抽油泵为固定工作模式，不能根据工作需求灵活工作，从而影响功耗和使用寿命，同时潜油直线电机尺寸较长，不利于特殊井的安装，因此，基于现有石油开采中抽油泵的弊端研发一种功耗低、使用寿命长且具有较高抗干扰性同时具有较高行程精度的抽油泵是很符合实际需要的。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有潜油电机抽油泵在进行石油开采时工作模式单一，环境抗干扰性较弱，同时行程精度较差的问题，进而提供一种潜油电驱抽油泵；
6.为实现上述目的，本发明提供一种潜油电驱抽油泵,其特征在于，包括：
7.抽油泵组件、推杆组件和动力组件，所述抽油泵组件、推杆组件和动力组件由上至下同轴依次设置，抽油泵组件的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，推杆组件的底端插装在动力组件的动力输出端上；
8.所述抽油泵组件包括油管接箍、固定凡尔总成、泵筒、游动凡尔总成、柱塞和推杆接箍；
9.所述推杆组件采用潜油行星滚柱或滚珠电缸结构，所述推杆组件包含推杆、密封导向套、螺母外套、导向键、潜油电缸外套和传动单元，中控模块通过调节推杆进给量控制出油量；
10.所述动力组件包含连接套、接箍套、传动轴、保护器、潜油电机和转速传感器，所述潜油电机通过旋转动力驱动所述推杆往复伸缩，所述推杆将上下往复的动力传递给柱塞实现抽油排液，潜油电机可通过调整转速控制出油量；
11.监测模块，包括设置在所述油管内的用于检测单位时间出油量的流量计、设置在
所述推杆组件内的用以检测推杆进给量的位移传感器以及与所述潜油电机相连的用以检测潜油电机转速的转速传感器；
12.中控模块，分别与所述监测模块和所述潜油电机相连，用以判断实际出油量水平并在第二出油量水平确定对所述推杆进给量的调节方式，并将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对并在第二比对结果确定对所述潜油电机的转速的调节方式。
13.进一步地，所述中控模块根据所述流量计检测的实际出油量判定出油量是否满足标准；
14.若实际出油量处于第一出油量水平，所述中控模块判定出油量符合标准；
15.若实际出油量处于第二出油量水平，所述中控模块判定出油量不符合标准,需对所述当前推杆进给量进行调节；
16.所述第一出油量水平满足实际出油量大于等于预设标准出油量，所述第二出油量水平满足实际出油量小于预设标准出油量。
17.进一步地，所述中控模块在实际出油量处于第二出油量水平下设有对所述推杆进给量的调节方式；
18.第一推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第一推杆进给量；
19.第二推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第二推杆进给量；
20.第三推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第三推杆进给量；
21.其中，当前推杆进给量小于第一推杆进给量小于第二推杆进给量小于第三推杆进给量。
22.进一步地，所述中控模块根据实际出油量与预设标准出油量的出油量差值确定对所述推杆进给量的调节方式；
23.若出油量差值处于第一出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一推杆进给量调节方式；
24.若出油量差值处于第二出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二推杆进给量调节方式；
25.若出油量差值处于第三出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三推杆进给量调节方式；
26.所述第一出油量差值水平满足出油量差值小于等于第一预设出油量差值，所述第二出油量差值水平满足出油量差值大于第一预设出油量差值且小于等于第二预设出油量差值，所述第三出油量差值水平满足出油量差值大于第二预设出油量差值。
27.进一步地，所述中控模块中设有推杆进给量最大值，中控模块将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对以判定调节后的推杆进给量是否符合要求；
28.若为第一比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量符合要求；
29.若为第二比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量不符合要求，需调节所述潜油电机的转速；
30.所述第一比对结果为调节后的推杆进给量小于等于推杆进给量最大值，所述第二比对结果为调节后的推杆进给量大于推杆进给量最大值。
31.进一步地，所述中控模块在第二比对结果下设有对所述潜油电机的转速的调节方式；
32.第一转速调节方式为将当前转速调节至第一转速；
33.第二转速调节方式为将当前转速调节至第二转速；
34.第三转速调节方式为将当前转速调节至第三转速；
35.其中，当前转速小于第一转速小于第二转速小于第三转速。
36.进一步地，所述中控模块根据调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值的进给量差值确定对所述潜油电机的转速的调节方式；
37.若进给量差值处于第一进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一转速调节方式；
38.若进给量差值处于第二进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二转速调节方式；
39.若进给量差值处于第三进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三转速调节方式；
40.所述第一进给量差值水平满足进给量差值小于等于第一预设进给量差值，所述第二进给量差值水平满足进给量差值大于第一预设进给量差值且小于等于第二预设进给量差值，所述第三进给量差值水平满足进给量差值大于第二预设进给量差值。
41.进一步地，所述油筒抽油泵组件包括固定凡尔总成、泵筒、游动凡尔总成、柱塞和推杆接箍，所述油管接箍套装在泵筒的顶端，泵筒的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，固定凡尔总成设置在泵筒内，且固定凡尔总成与泵筒的顶端内筒壁固定连接，游动凡尔总成设置在固定凡尔总成的下方，且游动凡尔总成与泵筒的内筒壁滑动连接，游动凡尔总成的底部插装连接在柱塞上，柱塞的底部套装有推杆接箍。
42.进一步地，所述动力组件包括连接套、接箍套、传动轴、保护器、潜油电机和转速传感器，所述潜油电机设置在转速传感器上，且潜油电机的壳体与转速传感器顶部固定连接，潜油电机的动力输出轴竖直向上设置，传动轴通过联轴器与潜油电机的动力输出轴相连，保护器套装在传动轴的外圆面上，且保护器的壳体与潜油电机的壳体固定连接，连接套的底部套装在保护器的顶部，传动轴的顶端延伸至保护器外并设置在连接套中，传动轴的顶端套装有接箍套，推杆组件的底端插装在动力组件中的连接套和接箍套中。
43.进一步地，所述传动单元包括两种构成方式；
44.第一构成方式为：滚柱丝杠和行星滚柱；
45.第二构成方式为：滚珠丝杠和若干滚珠。
46.与现有技术相比，本发明的有益效果的在于，相比于传统的潜油直线电机抽油泵结构的往复运动采用了纯机械结构，具有良好的环境抗干扰性，同时本发明中为了保证泵体行程精度的可靠性和稳定，采用了密封导向套作为导向准确性，并且通过中控模块和监测模块的共同作用可有效控制行程精度和电机转速，有效降低抽油泵的功耗，极大的提高了抽油泵的使用寿命。
47.进一步地，本发明通过设置中控模块，用以根据所述流量计检测的实际出油量判定出油量是否满足标准，进而判定是否需要对推杆进给量及转速进行调节，有效避免了抽油泵在开采过程中的产生无用的功耗，降低了抽油泵功耗，提高了抽油泵的使用寿命。
48.进一步地，本发明所述中控模块在实际出油量处于第二出油量水平下设有对所述推杆进给量的三种调节方式，第一推杆进给量调节方式，第二推杆进给量调节方式和第三
推杆进给量调节方式，所述中控模块通过对推杆推进量的灵活调整，减少了对抽油泵内部构件的磨损，提高了推杆的使用寿命，进一步降低了抽油泵功耗，提高了抽油泵的使用寿命；
49.进一步地，本发明相比于传统的抽油泵结构的往复运动采用了纯机械结构，有效避免了在复杂的开采环境下的电磁干扰，具有良好的环境抗干扰性；
50.进一步地，本发明采用了密封导向套作为导向准确性，可保证泵体行程精度的可靠性和稳定，而且密封导向套的顶部与本技术中推杆部分进行密封滑动连接，可保证泵体行程精度的可靠性和稳定，避免了砂粒进入到密封导向套内部，进一步提高了抽油泵的使用寿命。
附图说明
51.图1为本技术中所述潜油电驱抽油泵结构的主视示意图；
52.图2为图1的局部放大图；
53.图3为本技术中所述潜油电驱抽油泵结构的主视示意图；
54.图4为图3的局部放大图；
55.图中：1油管接箍、2固定凡尔总成、3泵筒、4游动凡尔总成、5柱塞、6一号进油口、7推杆接箍、8推杆、9密封导向套、10滚柱丝杠、11螺母外套、12行星滚柱、13导向键、14潜油电缸外套、15连接套、16接箍套、17传动轴、18保护器、19潜油电机、20转速传感器、21二号进油口、22滚珠丝杠、23滚珠、24一号支撑套筒、25二号支撑套筒。
具体实施方式
56.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
57.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
58.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。
59.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
60.具体实施方式一，请参阅图1-4所示，本发明提供一种潜油电驱抽油泵，包括：
61.抽油泵组件、推杆组件和动力组件，所述抽油泵组件、推杆组件和动力组件由上至下同轴依次设置，抽油泵组件的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，推杆组件的底端插装在动力组件的动力输出端上；
62.所述抽油泵组件包括油管接箍1、固定凡尔总成2、泵筒3、游动凡尔总成4、柱塞5和
推杆接箍7；
63.所述推杆组件采用潜油行星滚柱或滚珠电缸结构，所述推杆组件包含推杆8、密封导向9套、螺母外套11、导向键13、潜油电缸外套14和传动单元，中控模块通过调节推杆进给量控制出油量；
64.所述动力组件包含连接套15、接箍套16、传动轴17、保护器18、潜油电机19和转速传感器20，所述潜油电机19通过旋转动力驱动所述推杆往复伸缩，所述所述推杆8将上下往复的动力传递给所述柱塞5实现抽油排液，所述潜油电机19可通过调整转速控制出油量；
65.监测模块，包括设置在所述油管内的用于检测单位时间出油量的流量计、设置在所述推杆组件内的用以检测推杆进给量的位移传感器以及与所述潜油电机19相连的用以所述检测潜油电机19转速的转速传感器20；
66.中控模块，分别与所述监测模块和所述潜油电机19相连，用以判断实际出油量水平并在第二出油量水平确定对所述推杆进给量的调节方式，并将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对并在第二比对结果确定对所述潜油电机19的转速的调节方式。
67.具体而言，所述中控模块根据所述流量计检测的实际出油量判定出油量是否满足标准；
68.若实际出油量处于第一出油量水平，所述中控模块判定出油量符合标准；
69.若实际出油量处于第二出油量水平，所述中控模块判定出油量不符合标准,需对所述当前推杆进给量进行调节；
70.所述第一出油量水平满足实际出油量大于等于预设标准出油量，所述第二出油量水平满足实际出油量小于预设标准出油量。
71.在本实施方式中，所述中控模块中设有预设标准出油量d0，中控模块将所述流量计检测的实际出油量d与预设标准出油量d0进行比对以判定出油量是否满足标准；
72.若d≥d0，所述中控模块判定实际出油量处于第一出油量水平，出油量符合标准；
73.若d＜d0，所述中控模块判定实际出油量处于第二出油量水平，出油量不符合标准,需对所述当前推杆进给量进行调节。
74.本实施方式中推杆进给量为推杆8做往复运动时最大位移。
75.具体而言，所述中控模块在实际出油量处于第二出油量水平下设有对所述推杆进给量的调节方式；
76.第一推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第一推杆进给量；
77.第二推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第二推杆进给量；
78.第三推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第三推杆进给量；
79.其中，当前推杆进给量小于第一推杆进给量小于第二推杆进给量小于第三推杆进给量。
80.具体而言，所述中控模块根据实际出油量与预设标准出油量的出油量差值确定对所述推杆进给量的调节方式；
81.若出油量差值处于第一出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一推杆进给量调节方式；
82.若出油量差值处于第二出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二推杆进给量调节方式；
83.若出油量差值处于第三出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三推杆进给量调节方式；
84.所述第一出油量差值水平满足出油量差值小于等于第一预设出油量差值，所述第二出油量差值水平满足出油量差值大于第一预设出油量差值且小于等于第二预设出油量差值，所述第三出油量差值水平满足出油量差值大于第二预设出油量差值。
85.在本实施方式中，所述中控模块中设有第一预设出油量差值δd1和第二预设出油量差值δd2，δd1＜δd2，所述中控模块在判定出油量不符合标准时计算d与d0出油量差值δd，设定δd＝d0-d，中控模块将δd分别与δd1和δd2进行比对以确定对当前推杆进给量的调节方式；
86.若δd≤δd1，所述中控模块判定采用第一推杆进给量调节方式调节当前推杆进给量；
87.若δd1＜δd≤δd2，所述中控模块判定采用第二推杆进给量调节方式调节当前推杆进给量；
88.若δd≥δd2，所述中控模块判定采用第三推杆进给量调节方式调节当前推杆进给量。
89.本领域技术人员应当理解的是，对于预设标准出油量d0、第一预设出油量差值δd1和第二预设出油量差值δd2的取值可根据实际需要进行设定，且，规格不同的潜油电机，其能达到出油量具有较大差异，同时出油量受到很多因素的影响，因此本实施方式不对预设标准出油量d0、第一预设出油量差值δd1和第二预设出油量差值δd2做具体限定。
90.具体而言，所述中控模块中设有对推杆进给量的调节方式；
91.第一推杆进给量调节方式为选用第一推杆进给量调节系数α1将当前推杆进给量s0调节至第一推杆进给量s1，设定；s1＝s0
×
α1；
92.第二推杆进给量调节方式为选用第二推杆进给量调节系数α2将当前推杆进给量s0调节至第二推杆进给量s2，设定；s2＝s0
×
α2；
93.第三推杆进给量调节方式为选用第三推杆进给量调节系数α3将当前推杆进给量s0调节至第三推杆进给量s3，设定；s3＝s0
×
α3；
94.其中，s0＜s1＜s2＜s3，1＜α1＜α2＜α3＜2。
95.本实施方式优选设定α1＝1.2，α2＝1.5，α3＝1.8。
96.具体而言，所述中控模块中设有推杆进给量最大值，中控模块将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对以判定调节后的推杆进给量是否符合要求；
97.若为第一比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量符合要求；
98.若为第二比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量不符合要求，需调节所述潜油电机的转速；
99.所述第一比对结果为调节后的推杆进给量小于等于推杆进给量最大值，所述第二比对结果为调节后的推杆进给量大于推杆进给量最大值。
100.在本实施方式中，所述中控模块中设有推杆进给量最大值smax，中控模块将调节后的推杆进给量si，i＝1，2，3，与推杆进给量最大值smax进行比对以判定调节后的推杆进给量是否符合要求；
101.若si≤smax，所述中控模块判定调节后的推杆进给量符合要求；
102.若si＞smax，所述中控模块判定调节后的推杆进给量不符合要求，需调节所述潜油电机的转速。
103.具体而言，所述中控模块在第二比对结果下设有对所述潜油电机的转速的调节方式；
104.第一转速调节方式为将当前转速调节至第一转速；
105.第二转速调节方式为将当前转速调节至第二转速；
106.第三转速调节方式为将当前转速调节至第三转速；
107.其中，当前转速小于第一转速小于第二转速小于第三转速。
108.具体而言，所述中控模块根据调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值的进给量差值确定对所述潜油电机的转速的调节方式；
109.若进给量差值处于第一进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一转速调节方式；
110.若进给量差值处于第二进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二转速调节方式；
111.若进给量差值处于第三进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三转速调节方式；
112.所述第一进给量差值水平满足进给量差值小于等于第一预设进给量差值，所述第二进给量差值水平满足进给量差值大于第一预设进给量差值且小于等于第二预设进给量差值，所述第三进给量差值水平满足进给量差值大于第二预设进给量差值。
113.在本实施方式中，所述中控模块中设有第一预设进给量差值δs1和第二预设进给量差值δs2，δs1＜δs2，所述中控模块判定调节后的推杆进给量不符合要求时计算si与smax的进给量差值δs，设定δs＝si-smax，中控模块将δs分别与δs1和δs2进行比对以确定对所述潜油电机的转速的调节方式；
114.若δs≤δs1，所述中控模块判定采用第一转速调节方式调节所述潜油电机的转速；
115.若δs1＜δs≤δs2，所述中控模块判定采用第二转速调节方式调节所述潜油电机的转速；
116.若δs≥δs2，所述中控模块判定采用第三转速调节方式调节所述潜油电机的转速。
117.本领域技术人员应当理解的是，对于第一预设进给量差值δs1和第二预设进给量差值δs2的取值可根据实际需要进行设定，本实施方式不做具体限定。进给量最大值smax可根据设备具体参数进行设定。
118.具体而言，所述中控模块中设有对所述潜油电机的转速的调节方式；
119.第一转速调节方式为选用第一转速调节系数β1将当前所述潜油电机的转速r0调节至第一转速r1，设定；r1＝r0
×
β1；
120.第二转速调节方式为选用第二转速调节系数β2将当前所述潜油电机的转速r0调节至第二转速r2，设定；r2＝r0
×
β2；
121.第三转速调节方式为选用第三转速调节系数β3将当前所述潜油电机的转速r0调节至第三转速r3，设定；r3＝r0
×
β3；
122.其中，1＜β1＜β2＜β3＜1.5；
123.本实施方式优选设定β1＝1.1，β2＝1.2，β3＝1.3。
124.具体实施方式二，结合图1-4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同点在于，所述抽油泵组件包括固定凡尔总成2、泵筒3、游动凡尔总成4、柱塞5和推杆接箍7，所述油管接箍1套装在泵筒3的顶端，泵筒3的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，固定凡尔总成2设置在泵筒3内，且固定凡尔总成2与泵筒3的顶端内筒壁固定连接，游动凡尔总成4设置在固定凡尔总成2的下方，且游动凡尔总成4与泵筒3的内筒壁滑动连接，游动凡尔总成4的底部插装在柱塞5上，柱塞5的底部套装有推杆接箍7。其它组成和连接方式与具体实施方式一相同。
125.本实施方式中，抽油泵组件是本技术中主要的从动部件，通过柱塞5带动游动凡尔总成4向固定凡尔总成2运动，同时将进入到泵筒3内的井液运输至油管中。
126.具体实施方式三，结合图1-4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式二不同点在于，所述柱塞5包括插装段、过渡段和连接段，插装段、过渡段和连接段由上至下依次同轴设置，过渡段为锥形筒结构，过渡段的大口端直径与插装段底端的直径相同，且过渡段的大口端与插装段的底端一体成形设置，过渡段的小口端直径与连接段顶端的直径相同，过渡段的小口端和连接段的顶端一体成形设置，游动凡尔总成4插装在插装段上，推杆接箍7套装在连接段的下部，过渡段的锥形外圆面上沿周向等距加工有多个一号进油口6。其它组成和连接方式与具体实施方式二相同。
127.具体实施方式四，结合图1-4说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三不同点在于，所述泵筒3底端的外圆面上沿周向等距加工有多个二号进油口21。其它组成和连接方式与具体实施方式三相同。
128.本实施方式中，石油通过二号进油口21进入到油筒，并通过一号进油口6将油液引入到柱塞中，同时随着泵体工作，将油液引入到油管中。
129.具体实施方式五：结合图1-4说明本实施方式，本实施方式的游动凡尔总成4装在柱塞5的上端面上。其它组成和连接方式与具体实施方式四相同。
130.具体实施方式六，结合图1-4说明本实施方式，所述动力组件包括连接套15、接箍套16、传动轴17、保护器18、潜油电机19和传感器20，所述潜油电机19设置在转速传感器20上，且潜油电机19的壳体与转速传感器20顶部固定连接，潜油电机19的动力输出轴竖直向上设置，传动轴17通过联轴器与潜油电机19的动力输出轴相连，保护器18套装在传动轴17的外圆面上，且保护器18的壳体与潜油电机19的壳体固定连接，连接套15的底部套装在保护器18的顶部，传动轴17的顶端延伸至保护器18外并设置在连接套15中，传动轴17的顶端套装有接箍套16，推杆组件的底端插装在动力组件中的连接套15和接箍套16中。其它组成和连接方式与具体实施方式五相同。
131.本实施方式中，采用了潜油电机19作为泵体的主要动力源，并通过传动轴17将潜油电机19的动力传递给推杆组件，保护器18用于潜油电机19和潜油电缸传动单元的润滑冷却呼吸保护。
132.具体实施方式七，结合图1-4说明本实施方式，所述推杆组件包括推杆8、密封导向套9、螺母外套11、导向键13、潜油电缸外套14和传动单元，所述潜油电缸外套14设置在抽油泵组件和动力组件之间，潜油电缸外套14的顶端通过连接箍与泵筒3的底端相连，潜油电缸
外套14的底端插装在连接套15的顶部，推杆8设置在潜油电缸外套14内，且推杆8的顶端延伸至潜油电缸外套14外部并插装在推杆接箍7中，密封导向套9套设在推杆8上，且密封导向套9与潜油电缸外套14内壁固定连接，推杆8底端设有螺母外套11，且推杆8通过螺栓与螺母外套11的顶端固定连接，螺母外套11的外圆面上加工有键槽，键槽中嵌装有导向键13，密封导向套9内壁上沿密封导向套9的长度方向加工有导向槽，且导向槽与导向键13对应配合设置，螺母外套11通过导向键13与密封导向套9滑动连接，推杆8的底端沿推杆8的长度方向加工有容纳孔，传动单元的顶端设置在推杆8底端的容纳孔中，传动单元的底端延伸至潜油电缸外套14的外部并插装在接箍套16中，螺母外套11套装在传动单元中的活动部上。其它组成和连接方式与具体实施方式六相同。
133.本实施方式中，密封导向套9顶端内壁上设有环形凸起，环形凸起与密封导向套9一体成形设置，环形凸起与推杆8接触面上设有密封圈，保证了推杆8沿密封导向套9滑动时，可以保证结构的密封性。
134.具体实施方式八，结合图1-2说明本实施方式，所述传动单元的第一构成方式为：滚柱丝杠和行星滚柱；
135.在第一构成方式下，所述传动单元包括滚柱丝杠10和行星滚柱12，所述滚柱丝杠10的顶端设置在推杆8底端的容纳孔中，滚柱丝杠10的底端延伸至潜油电缸外套14的外部并插装在接箍套16中，行星滚柱12套装在滚柱丝杠10的螺纹部上，且行星滚柱12与滚柱丝杠10螺纹连接，螺母外套11套设在行星滚柱12的外螺纹面上，且螺母外套11与行星滚柱12螺纹连接，螺母外套11通过行星滚柱12在滚柱丝杠10上往复滑动。其它组成和连接方式与具体实施方式七相同。
136.具体实施方式九，结合图3-4说明本实施方式，所述传动单元的第二构成方式为：滚珠丝杠和若干滚珠。
137.本实施方式与具体实施方式八不同点在于，在第二构成方式下，所述传动单元包括滚珠丝杠22和多个滚珠23，所述滚珠丝杠22的顶端设置在推杆8底端的容纳孔中，滚珠丝杠22的底端延伸至潜油电缸外套14的外部并插装在接箍套16中，螺母外套11套设在滚珠丝杠22的螺纹部上，且螺母外套11与滚珠丝杠22之间设有多个滚珠23，螺母外套11通过多个滚珠23在滚珠丝杠22上往复滑动。其它组成和连接方式与具体实施方式八相同。
138.具体实施方式十，结合图1-2说明本实施方式，所述滚柱丝杠10中的光杆部与潜油电缸外套14之间设有一号支撑套筒24，一号支撑套筒24与潜油电缸外套14配合，一号支撑套筒24与滚柱丝杠10中的光杆部之间设有两个一号支撑轴承，且滚柱丝杠10中的光杆部通过两个一号支撑轴承与一号支撑套筒24转动连接。其它组成和连接方式与具体实施方式九相同。
139.具体实施方式十一，结合图3-4说明本实施方式，所述滚珠丝杠22中的光杆部与潜油电缸外套14之间设有二号支撑套筒25，二号支撑套筒25与潜油电缸外套14配合，二号支撑套筒25与滚珠丝杠22中的光杆部之间设有两个二号支撑轴承，且滚珠丝杠22中的光杆部通过两个二号支撑轴承与二号支撑套筒25转动连接。其它组成和连接方式与具体实施方式十相同。
140.工作原理
141.结合图1-2所示说明本技术的工作原理，在行星滚柱圆周方向上不仅有螺纹，在滚
柱的端部还有齿牙，行星滚柱12端部齿牙与螺母外套11内侧齿牙咬合，当滚柱自转时，整个行星滚柱组也会在螺母外套内侧旋转。
142.井下潜油电机19分别做正反两向旋转运动，通过潜油电机输出动力通过传动轴17带动滚柱丝杠10做正反两向旋转运动，行星滚柱12通过传动螺纹丝分别与滚柱丝杠10、螺母外套11连接，行星滚柱总成像螺母一样套装在螺纹滚柱丝杠上，如附图2所示。由于滚柱和滚柱丝杠螺纹槽的咬合作用，当滚柱丝杠10正反两向旋转运动时，驱动行星滚柱12带动螺母外套11沿着滚柱丝杠10直线方向运动，导向键13在密封导向套9中固定导向槽上下滑动，使与之连接的螺母外套11、推杆8不产生旋转运动，只分别对应做上下往复直线运动，螺母外套11带动推杆8在上下往复直线运动的时候，带动潜油电驱抽油泵的柱塞5同步上下往复直线运动，从而将油井井液从井下通过抽油泵无杆采油系统送入地面井口流程中，完成采油排液作业。
143.结合图3-4所示说明本技术的工作原理，在滚珠丝杠22圆周上是半球形截面的外螺纹槽，与滚珠丝杠22相互配合的是螺母外套11，螺母外套11与滚珠丝杠22配合处是半球形的内螺纹槽。一组空间排列的滚珠23在外螺旋槽和内螺旋槽中间形成的循环通道滚动。
144.井下潜油电机19分别做正反两向旋转运动，通过潜油电机19输出动力通过传动轴17带动滚珠丝杠22做正反两向旋转运动，滚珠23通过传动螺旋槽分别与滚珠丝杠22、螺母外套11连接，潜油电机带动滚珠丝杠做正反两方面旋转运动时，驱动滚珠23在滚珠丝杠22和螺母外套11中间的循环通道内做滚动，推动螺母外套11做轴向往复移动，从而带动推杆8做往复直线运动。
145.导向键13在密封导向套9中固定导向槽上下滑动，使与之连接的螺母外套11、推杆8不产生旋转运动，只分别对应做上下往复直线运动，螺母外套11带动推杆8在上下往复直线运动的时候，带动潜油电驱抽油泵的柱塞5同步上下往复直线运动，柱塞的上下往复运动以及游动凡尔总成4和固定凡尔总成2的协同动作，将井液源源不断地从泵体输送至地面井口管中，完成采油作业。
146.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
147.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

技术特征：
1.一种潜油电驱抽油泵，其特征在于，包括：抽油泵组件、推杆组件和动力组件，所述抽油泵组件、推杆组件和动力组件由上至下同轴依次设置，抽油泵组件的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，推杆组件的底端插装在动力组件的动力输出端上；所述抽油泵组件包括油管接箍、固定凡尔总成、泵筒、游动凡尔总成、柱塞和推杆接箍；所述推杆组件采用潜油行星滚柱或滚珠电缸结构，所述推杆组件包含推杆、密封导向套、螺母外套、导向键、潜油电缸外套和传动单元，中控模块通过调节推杆进给量控制出油量；所述动力组件包含连接套、接箍套、传动轴、保护器、潜油电机和转速传感器，所述潜油电机通过旋转动力驱动所述推杆往复伸缩，所述推杆将上下往复的动力传递给柱塞实现抽油排液，潜油电机可通过调整转速控制出油量；监测模块，包括设置在所述油管内的用于检测单位时间出油量的流量计、设置在所述推杆组件内的用以检测推杆进给量的位移传感器以及与所述潜油电机相连的用以检测潜油电机转速的转速传感器；中控模块，分别与所述监测模块和所述潜油电机相连，用以判断实际出油量水平并在第二出油量水平确定对所述推杆进给量的调节方式，并将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对并在第二比对结果确定对所述潜油电机的转速的调节方式。2.根据权利要求1所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块根据所述流量计检测的实际出油量判定出油量是否满足标准；若实际出油量处于第一出油量水平，所述中控模块判定出油量符合标准；若实际出油量处于第二出油量水平，所述中控模块判定出油量不符合标准,需对所述当前推杆进给量进行调节；所述第一出油量水平满足实际出油量大于等于预设标准出油量，所述第二出油量水平满足实际出油量小于预设标准出油量。3.根据权利要求2所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块在实际出油量处于第二出油量水平下设有对所述推杆进给量的调节方式；第一推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第一推杆进给量；第二推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第二推杆进给量；第三推杆进给量调节方式为将当前推杆进给量调节至第三推杆进给量；其中，当前推杆进给量小于第一推杆进给量小于第二推杆进给量小于第三推杆进给量。4.根据权利要求3所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块根据实际出油量与预设标准出油量的出油量差值确定对所述推杆进给量的调节方式；若出油量差值处于第一出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一推杆进给量调节方式；若出油量差值处于第二出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二推杆进给量调节方式；若出油量差值处于第三出油量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三推杆进给量调节方式；
所述第一出油量差值水平满足出油量差值小于等于第一预设出油量差值，所述第二出油量差值水平满足出油量差值大于第一预设出油量差值且小于等于第二预设出油量差值，所述第三出油量差值水平满足出油量差值大于第二预设出油量差值。5.根据权利要求4所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块中设有推杆进给量最大值，中控模块将调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值进行比对以判定调节后的推杆进给量是否符合要求；若为第一比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量符合要求；若为第二比对结果，所述中控模块判定调节后的推杆进给量不符合要求，需调节所述潜油电机的转速；所述第一比对结果为调节后的推杆进给量小于等于推杆进给量最大值，所述第二比对结果为调节后的推杆进给量大于推杆进给量最大值。6.根据权利要求5所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块在第二比对结果下设有对所述潜油电机的转速的调节方式；第一转速调节方式为将当前转速调节至第一转速；第二转速调节方式为将当前转速调节至第二转速；第三转速调节方式为将当前转速调节至第三转速；其中，当前转速小于第一转速小于第二转速小于第三转速。7.根据权利要求6所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述中控模块根据调节后的推杆进给量与推杆进给量最大值的进给量差值确定对所述潜油电机的转速的调节方式；若进给量差值处于第一进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第一转速调节方式；若进给量差值处于第二进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第二转速调节方式；若进给量差值处于第三进给量差值水平，所述中控模块判定选用所述第三转速调节方式；所述第一进给量差值水平满足进给量差值小于等于第一预设进给量差值，所述第二进给量差值水平满足进给量差值大于第一预设进给量差值且小于等于第二预设进给量差值，所述第三进给量差值水平满足进给量差值大于第二预设进给量差值。8.根据权利要求1所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述抽油泵组件包括固定凡尔总成、泵筒、游动凡尔总成、柱塞和推杆接箍，所述油管接箍套装在泵筒的顶端，泵筒的底端通过连接箍与推杆组件的顶端相连，固定凡尔总成设置在泵筒内，且固定凡尔总成与泵筒的顶端内筒壁固定连接，游动凡尔总成设置在固定凡尔总成的下方，且游动凡尔总成与泵筒的内筒壁滑动连接，游动凡尔总成的底部插装连接在柱塞上，柱塞的底部套装有推杆接箍。9.根据权利要求1所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述动力组件包括连接套、接箍套、传动轴、保护器、潜油电机和转速传感器，所述潜油电机设置在转速传感器上，且潜油电机的壳体与转速传感器顶部固定连接，潜油电机的动力输出轴竖直向上设置，传动轴通过联轴器与潜油电机的动力输出轴相连，保护器套装在传动轴的外圆面上，且保护器的壳体与潜油电机的壳体固定连接，连接套的底部套装在保护器的顶部，传动轴的顶端延伸至
保护器外并设置在连接套中，传动轴的顶端套装有接箍套，推杆组件的底端插装在动力组件中的连接套和接箍套中。10.根据权利要求1所述的潜油电驱抽油泵，其特征在于，所述传动单元包括两种构成方式；第一构成方式为：滚柱丝杠和行星滚柱；第二构成方式为：滚珠丝杠和若干滚珠。

技术总结
本发明涉及石油及煤层气排液开采装置技术领域，尤其涉及一种潜油电驱抽油泵，包括抽油泵组件、推杆组件、动力组件、监测模块和中控模块，抽油泵组件、推杆组件和动力组件由上至下同轴依次设置，中控模块分别与所述监测模块和所述动力组件中的潜油电机相连，本发明主要作用在于相比于传统的潜油直线电机抽油泵结构的往复运动采用了纯机械结构，具有良好的环境抗干扰性，采用了密封导向套作为导向，通过中控模块可有效控制行程精度和电机转速，可以有效降低抽油泵的功耗，提高抽油系统的使用寿命。命。命。


技术研发人员：邹淑君
受保护的技术使用者：大庆冬青技术开发有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/7/13