CN102182776A - 一种螺杆泵防反转全自动刹车装置 - Google Patents

一种螺杆泵防反转全自动刹车装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种螺杆泵防反转全自动刹车装置，它包括主传动轴、刹车带总成、刹车毂及超越式离合器，所述超越式离合器包括离合器内圈、滚柱、滚柱弹簧及作为离合器外圈的升角拨盘，所述刹车带总成、升角拨盘及离合器内圈依次套装于所述主传动轴上，所述刹车毂与设备壳体固定连接。所述升角拨盘上设有一对偏心通槽，刹车带总成包括一对刹车带及总成固定盘，刹车带的一端与总成固定盘通过铰链轴铰接连接；刹车带的另一端通过升角拨盘拨轴与升角拨盘上的偏心通槽滑动连接。由于采用了超越式离合器与刹车带总成的组合结构，使得本发明的刹车机构结构合理、动作灵敏、制动可靠；开机、停机无需专人操作，特别适合于螺杆泵的反向制动。

Description

一种螺杆泵防反转全自动刹车装置
技术领域
本发明涉及制动器，特别涉及一种螺杆泵防反转全自动刹车装置。
背景技术
螺杆泵采油是近年欧美及中东油田广泛使用的采油设备,其适合于深层、粘度大、含沙高的贫油田开采。对比活塞式采油机具有使用成本低、效率高、安装操作简单、维护方便及经久耐用等优点，是活塞式采油机更新换代的首选产品。螺杆泵在采油运转过程中，其细长的传送动力的抽油杆积蓄了较高的反向弹性能量。当驱动停止时，这种反向能量得以释放，会驱动装置高速反向运转，极易造成传动装置的损坏或发生人身事故，或使抽油杆连接螺纹倒扣松脱，坠入井下，导致油井停产事故。目前防止反转的方法有手动刹车、电磁刹车、液压刹车等，手动刹车需要人工守候操作，容易出现失误；电磁刹车、液压刹车等虽有较好的防反刹车转功能，但其结构相对庞杂，反应不够灵敏准确，难以操控。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术在螺杆泵反向制动方面存在的结构复杂、或灵敏度差等不足，提供一种螺杆泵防反转全自动刹车装置，其自动制动、动作灵敏，制动扭矩大，能使螺旋泵驱动头达到全自动无人操作并保证安全运行。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种螺杆泵防反转全自动刹车装置，包括主传动轴、刹车带总成、刹车毂及超越式离合器，所述超越式离合器包括离合器内圈、滚柱、滚柱弹簧及作为离合器外圈的升角拨盘，所述刹车带总成、升角拨盘及离合器内圈依次套装于所述主传动轴上，所述刹车毂与设备壳体固定连接，并环绕在所述刹车带总成的外围，所述升角拨盘的内孔中设有升角拨盘轴套，所述主传动轴可在所述升角拨盘轴套中转动，所述离合器内圈与所述主传动轴固定连接。
在所述升角拨盘和离合器内圈之间设有用于支撑离合器内圈的推力球轴承，在所述离合器内圈上端设有滚柱压盖，所述离合器内圈与所述升角拨盘之间是单向配合，所述升角拨盘上设有一对偏心通槽。
所述刹车带总成包括一对刹车带及总成固定盘，所述总成固定盘通过球轴承安装在所述主传动轴上，在总成固定盘上固定有对称的一对刹车带总成铰链轴，所述刹车带的一端与所述刹车带总成铰链轴铰接连接，即所述刹车带总成铰链轴可以在刹车带上的轴套中转动；所述刹车带的另一端分别固定有升角拨盘拨轴，所述升角拨盘拨轴插在所述升角拨盘上的偏心通槽中，并可在偏心通槽中滑动。
所述升角拨盘上每个偏心通槽的两个端点到所述升角拨盘中心的距离不等。
所述主传动轴呈台阶式结构。即在球轴承的下平面和离合器内圈的下平面处形成了不同的直径分界面，从下到上直径由大到小。
所谓超越离合器是随着机电一体化产品的发展而出现的基础件，它是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换，具有自行离合功能的装置。
本发明的动作原理是：当主传动轴顺时针运转即正转时，超越式离合器内圈随主传动轴运转，超越式离合器的滚柱退入宽槽部位，离合器分离，离合器外圈即升角拨盘不动，也不会拨动刹车带动作；当主传动轴逆时针转动时，则带动超越式离合器的内圈同向旋转，滚柱被楔紧，离合器接合，进而带动离合器外圈即升角拨盘转动，由于升角拨盘的偏心通槽的两端点到升角拨盘的中心不等距，因此会拨动升角拨盘拨轴向外动作，从而带动刹车带绕刹车带总程铰链轴向刹车毂靠拢，并产生摩擦而制动。反转速度越快升角拨盘升角越大，即对刹车带的拨动越大，刹车力越大。
本发明的有益效果是：由于采用了超越式离合器与刹车带总成的组合结构，使得本发明的刹车机构结构合理、动作灵敏、制动可靠；开机、停机无需专人操作；故障率低，维护便易。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步的，所述超越离合器内圈上设有轴向槽，所述主传动轴的轴端设有与超越离合器内圈上相配套的轴向槽。此结构可以使超越离合器内圈与主传动轴可靠固定为一体，保证两者同步运动。
进一步的，在所述刹车带上设有刹车带总成铰链轴套，在所述升角拨盘上设有拨轴轴套。采用轴套可以使得结合部更耐用。
进一步的，所述推力球轴承是单向轴承。
附图说明
图1为本发明一种螺杆泵防反转全自动刹车装置的局部剖视俯视图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为本发明的升角拨盘主视示意图；
图4为图3的局部剖左视示意图；
图5为本发明的刹车带总成示意图；
图6为本发明的超越离合器示意图；
图7为本发明的刹车带示意图。
在图1-图7中，1、主传动轴，2、滚柱压盖，3、离合器内圈，4、推力球轴承，5、升角拨盘，6、升角拨盘轴套，7、拨轴轴套，8、升角拨盘拨轴，9、刹车带，10、刹车毂，11、总成固定盘，12、球轴承，13、滚柱，14、刹车带总成铰链轴，15、刹车带总成铰链轴套，16、滚柱压簧，17、刹车带总成，18、偏心通槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图7所示，一种螺杆泵防反转全自动刹车装置，包括主传动轴1、刹车带总成17、刹车毂10及超越式离合器，其特征在于：所述超越式离合器包括离合器内圈3、滚柱13、滚柱弹簧16及作为离合器外圈的升角拨盘5，所述刹车带总成17、升角拨盘5及离合器内圈3依次套装于所述主传动轴1上，所述刹车毂10与设备壳体固定连接，并环绕在所述刹车带总成的外围，所述升角拨盘5的内孔中设有升角拨盘轴套6，所述主传动轴1可在所述升角拨盘轴套6中转动，所述离合器内圈3与所述主传动轴1固定连接。
在所述升角拨盘5和离合器内圈3之间设有用于支撑离合器内圈3的推力球轴承4，在所述离合器内圈3上端设有滚柱压盖2，所述离合器内圈3与所述升角拨盘5之间是单向配合，即只有在主传动轴反转时，离合器内圈3与升角拨盘5之间才接触并传递动力。所述升角拨盘5上设有一对偏心通槽18。所述推力球轴承4是单向轴承。该轴承可以支撑离合器内圈3避免与升角拨盘5的滑动摩擦。
所述刹车带总成17包括一对刹车带9及总成固定盘11，所述总成固定盘11通过球轴承12安装在所述主传动轴1上，在总成固定盘11上固定有对称的一对刹车带总成铰链轴14，所述刹车带9的一端与所述刹车带总成铰链轴14铰接连接，即所述刹车带总成铰链轴14可以在刹车带9上的轴套中转动；所述刹车带9的另一端分别固定有升角拨盘拨轴8，所述升角拨盘拨轴8插在所述升角拨盘5上的偏心通槽18中，并可在偏心通槽18中滑动。
所述升角拨盘5上每个偏心通槽18的两个端点到所述升角拨盘5中心的距离不等。
在所述刹车带9上设有刹车带总成铰链轴套15，在所述升角拨盘5上设有拨轴轴套7。
所述主传动轴1呈台阶式结构。即在球轴承12的下平面和离合器内圈3的下平面处形成了不同的直径分界面，从下到上直径由大到小。所述超越离合器内圈3上设有轴向槽，主传动轴1的轴端设有与超越离合器内圈3上相配套的轴向槽。此结构可以使超越离合器内圈3与主传动轴1可靠固定为一体，保证两者同步运动。
本实施方式的动作原理是：当主传动轴1顺时针运转即正转时，超越式离合器内圈3随主传动轴1运转，超越式离合器的滚柱13退入宽槽部位，离合器分离，离合器外圈即升角拨盘5不动，也不会拨动刹车带9动作；当主传动轴1逆时针转动时，则带动超越式离合器内圈3同向旋转，滚柱13被楔紧，离合器接合，进而带动外圈即升角拨盘5转动，由于升角拨盘5的偏心通槽18的两端到升角拨盘5的中心不等距，因此会拨动拨轴沿径向向外动作，从而带动刹车带9绕刹车带总程铰链轴14向刹车毂10靠拢，并产生摩擦而制动。反转速度越快升角拨盘5升角越大，刹车力越大。
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。

Claims (6)

1.一种螺杆泵防反转全自动刹车装置，包括主传动轴(1)、刹车带总成（17）、刹车毂(10)及超越式离合器，其特征在于：所述超越式离合器包括离合器内圈（3）、滚柱（13）、滚柱弹簧（16）及作为离合器外圈的升角拨盘（5），所述刹车带总成（17）、升角拨盘（5）及离合器内圈（3）依次套装于所述主传动轴(1)上，所述刹车毂(10)与设备壳体固定连接，并环绕在所述刹车带总成的外围，所述升角拨盘（5）的内孔中设有升角拨盘轴套（6），所述主传动轴(1)可在所述升角拨盘轴套（6）中转动，所述离合器内圈（3）与所述主传动轴(1)固定连接；
在所述升角拨盘（5）和离合器内圈（3）之间设有用于支撑离合器内圈（3）的推力球轴承（4），在所述离合器内圈（3）上端设有滚柱压盖(2)，所述离合器内圈（3）与所述升角拨盘（5）之间是单向配合，所述升角拨盘（5）上设有一对偏心通槽（18）；
所述刹车带总成（17）包括一对刹车带（9）及总成固定盘（11），所述总成固定盘（11）通过球轴承（12）安装在所述主传动轴(1)上，在总成固定盘（11）上固定有对称的一对刹车带总成铰链轴（14），所述刹车带（9）的一端与所述刹车带总成铰链轴（14）铰接连接，所述刹车带（9）的另一端分别固定有升角拨盘拨轴（8），所述升角拨盘拨轴（8）插在所述升角拨盘（5）上的偏心通槽（18）中，并可在偏心通槽（18）中滑动。
2.根据权利要求1所述的螺杆泵防反转全自动刹车装置，其特征在于：所述超越离合器内圈（3）上设有轴向槽，所述主传动轴(1)的轴端设有与超越离合器内圈上相配套的轴向槽。
3.根据权利要求1所述的螺杆泵防反转全自动刹车装置，其特征在于：，在所述刹车带（9）上设有刹车带总成铰链轴套（15），在所述升角拨盘（5）上设有升角拨盘拨轴轴套（7）。
4.根据权利要求1至3任一项所述的螺杆泵防反转全自动刹车装置，其特征在于：所述升角拨盘（5）上每个偏心通槽（18）的两个端点到所述升角拨盘（5）中心的距离不等。
5.根据权利要求1至3任一项所述的螺杆泵防反转全自动刹车装置，其特征在于：所述主传动轴(1)呈台阶式结构。
6.根据权利要求1至3任一项所述的螺杆泵防反转全自动刹车装置，其特征在于：所述推力球轴承（4）是单向轴承。
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