偏置式螺杆泵高效驱动装置 摘摘 要要 伴伴随随着着螺螺杆杆泵举升升方方式式应用用规模模的的日日益益扩大大，，目目前前在在用用的的常常规地地面面驱动装装置置暴暴露露出出了了诸如如：：传动比比受受限限；；皮皮带传动丢转；；更更换皮皮带增增加加成成本本及及存存在在的的缺缺陷陷在一定程度上影响了螺杆在一定程度上影响了螺杆泵举升技升技术的的发展 为适适应高高转速速螺螺杆杆泵发展展的的需需要要，，人人们研研发了了电机机直直驱螺螺杆杆泵地地面面驱动装装置置该装装置置虽然然解解决决了了常常规驱动头“传动比比受受限限、、皮皮带传动丢转”等等问题，，但但同同时也也暴暴露露出出了了诸如如：：制制造造成成本本高高；；；；部部分分产品品无无刹刹车存存在在安安全全隐患患；；输出出扭扭矩矩偏偏小抗小抗过载能力能力较弱的不足弱的不足 为此此，，我我们遵遵循循两两者者相相比比取取其其优的的原原则，，研研制制、、开开发了了新新一一代代螺螺杆杆泵地地面面驱动装置装置——偏置式螺杆偏置式螺杆泵高效高效驱动装置偏置式螺杆泵高效驱动装置 一、螺杆一、螺杆泵地面地面驱动装置装置简介介 1、常、常规螺杆螺杆泵驱动头工作原理：工作原理： 电机通机通过皮皮带驱动双面扇形双面扇形齿轮带动抽油杆旋抽油杆旋转。
机械刹机械刹车大皮带轮偏置式螺杆泵高效驱动装置 1 1、常、常规螺杆螺杆泵驱动头优 势存在机械刹存在机械刹车，运行可靠，运行可靠皮带轮调参，成本低廉双面双面圆弧弧锥齿传动，，结构构简单偏置式螺杆泵高效驱动装置 1 1、常、常规螺杆螺杆泵驱动头不不 足足双面双面圆弧弧锥齿传动，，传动比受限（理比受限（理论上上≤8），）， 导致其致其转速范速范围较低低 （一般（一般≤200转/分）分）⑴⑴、皮、皮带传动，存在，存在丢转现象；象；⑵⑵、皮、皮带更更换，增加成本；，增加成本；⑶⑶、、传动部分外露，存在安全部分外露，存在安全隐患偏置式螺杆泵高效驱动装置 棘棘轮刹刹车系系统的不足的不足2、、释放扭矩螺栓易出放扭矩螺栓易出现秃扣扣现象象维修制修制动系系统时，需人，需人为转杆卸杆卸载，存在安全，存在安全隐患1、手、手动释放扭矩操作放扭矩操作过程程烦琐偏置式螺杆泵高效驱动装置 液液压刹刹车系系统的不足的不足1、在、在输出端刹出端刹车、扭矩大，要求、扭矩大，要求强度高度高2、液、液压刹刹车成本高、成本高、结构复构复杂维修制修制动系系统困困难偏置式螺杆泵高效驱动装置 皮皮带轮安装的安装的稳定性不足定性不足1、大皮、大皮带轮安装方便，但安装方便，但稳定性定性较差差2、依靠、依靠3条条M14或或M16螺栓螺栓连接，接，强度低度低3、大皮、大皮带轮易脱落、易脱落、飞出，存在出，存在隐患患偏置式螺杆泵高效驱动装置 2、、电机直机直驱螺杆螺杆泵驱动头工作原理：工作原理： 低速空心低速空心轴电机直接机直接带动抽油杆旋抽油杆旋转 通常选用12级的同步电动机作为动力源，需要配备变频控制装置来控制电机。
一、螺杆一、螺杆泵地面地面驱动装置装置简介介偏置式螺杆泵高效驱动装置 优 势2 2、、电机直机直驱螺杆螺杆泵驱动头结构形式构形式简单，直接，直接驱动转速范速范围大，适合于高速大，适合于高速借助于控制装置易借助于控制装置易实现软启、启、软停停偏置式螺杆泵高效驱动装置 2 2、、电机直机直驱螺杆螺杆泵驱动头电机机类别常常规三相交流异步三相交流异步电动机机三相交流永磁同步三相交流永磁同步电动机机 无刷直流稀土永磁无刷直流稀土永磁电机机 偏置式螺杆泵高效驱动装置 2 2、、电机直机直驱螺杆螺杆泵驱动头不不 足足非直流非直流电机，机，电网停网停电时、反、反转失控，存在安全失控，存在安全隐患电机体机体积大、成本高大、成本高能耗能耗总体高、扭矩小体高、扭矩小 电机机维修成本高修成本高磁钢存在退磁隐患,影响其使用寿命偏置式螺杆泵高效驱动装置 能耗高的原因解能耗高的原因解释依据依据 可得出在高可得出在高转速条件下，提高扭矩的唯一方法速条件下，提高扭矩的唯一方法是增加是增加电机的功率，大功率的机的功率，大功率的电机其能耗也高机其能耗也高 切 记：工频（50HZ）时的扭矩，为旋转电机工作时的峰值扭矩。
仅无刷直流稀土永磁无刷直流稀土永磁电机的能耗相机的能耗相对低一些偏置式螺杆泵高效驱动装置 变频控制装置控制装置 变频控制装置，目前在螺杆泵地面驱动装置中已得到了广泛的应用转速速调整依据整依据低速运行低速运行时节能能 低速运行：即变频器在低于工频（50HZ）的频率下工作 低速运行时，为避免频率降低时出现电机过电压（过励磁），导致其被烧坏的情况发生所以变频器在降低频率的同时必须要同时降低电压 因此，低速运行的电机其功率将降低 通常，低速运行时电机节能偏置式螺杆泵高效驱动装置 二、新一代螺杆二、新一代螺杆泵地面地面驱动装置装置工作原理：工作原理： 应用用电机直接机直接驱动高效平面高效平面传动减速机减速机带动抽油杆抽油杆转动 高效平面传动减速机， 减速比选择范围大设计方案设有有电力刹力刹车，体，体积小、小、结构更加构更加简单偏置式螺杆泵高效驱动装置 二、新一代螺杆二、新一代螺杆泵地面地面驱动装置装置设计方案承重法承重法兰总成，成，结构构紧凑凑铸钢专用井口，结构新颖，强度更高油管油管头总成成电力刹力刹车通通过控制装置，自控制装置，自动释放扭矩放扭矩偏置式螺杆泵高效驱动装置 电力刹力刹车设计方案方案方案1 能耗制动是在控制箱内设有能耗电阻和独立的刹车控制器。
停机操作时（或系统失电），泵杆弹性释放，会拖动永磁电机反转，接通刹车电阻泵杆反转的加速度越大，电阻吸收的能量就越多，即发电制动力就越大，最终使泵杆回到初始状态1、能耗制、能耗制动（（应用交流永磁同步防爆用交流永磁同步防爆电机）机）偏置式螺杆泵高效驱动装置 电力刹力刹车设计方案方案方案2 正常停机是控制系统通过改变电流的大小与方向来实现软停的，当突然停电时因电机转子具有很高的永久磁场，泵杆弹性释放，拖动电机反转，电机处于发电状态，实现制动防止反转脱扣2、直流制动（应用直流永磁无刷防爆电机）方案3 使用带电磁刹车刹车的交流异步防爆电机，当停机或断电时，利用电磁刹车刹车实现制动，通过控制系统中的专用控制软件在3-5分钟内，缓慢的将反转扭矩释放掉，其释放点动频率可根据用户要求自行设定 3、电磁刹车（应用交流异步防爆电机）偏置式螺杆泵高效驱动装置 偏置式螺杆偏置式螺杆泵高效高效驱动装置装置特特 点点 高效平面传动减速机的减速比可大于15，匹配电机小，输出扭矩高平面圆弧齿轮传动明显优于圆锥齿轮，输出最高转速可达到600转/分 电机直联，取消了皮带偏置式螺杆泵高效驱动装置 偏置式螺杆偏置式螺杆泵高效高效驱动装置装置 高效平面减速机，以其性能稳定、速比范围宽、适用范围广的绝对优势，可适应不同性能螺杆泵的需求。
为今后实现不同种类螺杆泵驱动装置的个性化设计提供了广阔的空间 减速机依据杠杆原理工作，其实质上为输入扭矩放大器 平面齿轮与双面锥齿轮相比： ⑴结构简单、成本低廉； ⑵速比范围宽、适用范围广偏置式螺杆泵高效驱动装置 偏置式偏置式驱动装置装置专用控制柜用控制柜 矢量矢量变频器、配合其自器、配合其自动控制控制软件件★变频调速时其扭矩恒定，确保了减速机正常工作；★自控软件实现了软启、软停及自动释放扭矩的功能；★自控软件可对参数调整情况做出提示；★完善的保护功能可确保电机的安全、平稳的运行 偏置式螺杆泵高效驱动装置 三、地面三、地面驱动装置的性能参数装置的性能参数对比比 当转速在100r/min，输出扭矩达到时，两种驱动装置匹配电机功率如图所示同理，两者匹配的变压器容量不同偏置式螺杆泵高效驱动装置 三、地面三、地面驱动装置的性能参数装置的性能参数对比比 当转速在100r/min，输出扭矩分别达到573、时，两种驱动装置匹配电机功率如图所示此对比是依据直驱装置的工作扭矩进行匹配的偏置式螺杆泵高效驱动装置 三、地面三、地面驱动装置的性能参数装置的性能参数对比比两种交流驱动头性能对比表 偏置式螺杆泵高效驱动装置 三、地面三、地面驱动装置的性能参数装置的性能参数对比比三种驱动头性能对比表 偏置式螺杆泵高效驱动装置 。