CN106382218B - 自动紧盘根装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动紧盘根装置，包括：由驱动机构驱动的棘轮机构，驱动机构包括与动力装置连接的连杆，棘轮机构包括摇杆、铰接于摇杆上的棘爪和与棘爪啮合的棘轮，摇杆的第一端与连杆连接，在摇杆的第二端固定有空心圆盘，棘轮包括安装端和棘齿端，安装端转动安装于空心圆盘内，棘齿端与棘爪啮合，棘轮与盘根盒的压帽固定连接。本发明的自动紧盘根装置由驱动机构驱动棘轮机构带动压帽单向旋紧，实现了对盘根的自动压紧；结构简单、工作稳定可靠、安装维护方便，实现了自动控制、智能控制。

Description

自动紧盘根装置

技术领域

本发明涉及泵领域，具体涉及一种自动紧盘根装置，可对柱塞泵的密封盘根自动紧固。

背景技术

现有柱塞式往复泵具有高压力，大流量，高容积效率，流量可调，工作稳定可靠等优点，被广泛应用在油田采油工艺的各工序中，是油田采油工艺必不可少的重要设备。盘根是往复泵中重要的密封部件，柱塞穿过盘根盒往复运动，由于柱塞高频率的往复运动，盘根会逐渐磨损，影响密封效果，严重时甚至发生泄露意外事故。因此，盘根需要适时地紧固，但是目前主要靠人工紧固盘根，人工紧固方式存在的问题是：费时费力，劳动强度高，而且紧固效果差。因此，对本领域技术人员来说，迫切需要研制一种能对柱塞泵进行自动紧盘根的装置。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动紧盘根装置，替代人工实现对盘根的自动紧固，提高紧固效果和紧固效率，降低劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：自动紧盘根装置，包括：棘轮机构和驱动所述棘轮机构的驱动机构，所述棘轮机构包括摇杆、铰接于所述摇杆上的棘爪和与所述棘爪啮合的棘轮，所述摇杆的第一端与所述驱动机构连接，在所述摇杆的第二端固定有空心圆盘，所述棘轮包括安装端和棘齿端，所述安装端转动安装于所述空心圆盘内，所述棘齿端与所述棘爪啮合，所述棘轮用于与盘根盒的压帽固定连接。

将本发明的自动紧盘根装置安装于柱塞泵上，棘轮与盘根盒的压帽固定连接；需要对盘根进行紧固时，由驱动机构驱动棘轮机构动作，摇杆往复摆动带动棘爪驱动棘轮单向旋转，从而带动压帽旋转，达到对盘根盒内的盘根进行自动紧固目的。

以下为对本发明的自动紧盘根装置的多项进一步优化设计：

其中，所述驱动机构包括与动力装置连接的连杆，所述摇杆的第一端与所述连杆铰接。

其中，所述动力装置可以采用伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆与所述连杆铰接；所述伸缩缸的缸体固定于连接机构上，所述连接机构包括：连接块，所述连接块的后端通过竖向铰轴与后固定座铰接，所述连接块的前端通过横向铰轴与前固定座铰接，所述伸缩缸的缸体固定于所述前固定座。

其中，进一步地，所述伸缩缸为伸缩气缸、或者伸缩油缸或者电缸。

其中，所述动力装置还可以采用摆动缸，所述摆动缸的输出端与所述连杆铰接；所述摆动缸为摆动气缸或者摆动油缸。

其中，所述棘轮机构设有多个，每一所述棘轮机构的所述摇杆分别与所述连杆铰接。由于设有多个棘轮机构，只利用一个驱动机构即可驱动多个棘轮机构对套装在多个柱塞上的盘根分别进行紧固，提高了紧固效率。

其中，所述动力装置与控制中心或/和移动终端通讯。可以在现场控制中心，或远程控制中心，或通过移动终端控制动力装置，实现紧盘根动作或者人为设定期限自动紧盘根，为泵的维护工作提供了极大的便利。

综上所述，采用了上述技术方案后，本发明的自动紧盘根装置，通过驱动机构驱动棘轮机构动作，利用棘轮机构实现压帽的单向旋紧动作，达到了对盘根盒内的盘根进行自动紧固目的，提高了紧固效率和紧固效果，降低了劳动强度，实现了自动控制，智能控制，极大地方便了泵的维护。

附图说明

图1是本发明实施例的自动紧盘根装置结构示意图；

图2是图1中的A-A剖视示意图；

图3是图1中的摇杆组件结构示意图；

图4是图1中的棘轮结构示意图；

图5是本发明实施例的自动紧盘根装置应用状态示意图；

图中：I-泵头体；II-自动紧盘根装置；

1-连杆；2-摇杆组件；21-摇杆；211-连接孔；212-连接孔；22-空心圆盘；221-中心孔；3-棘爪；4-棘轮；41-棘齿端；42-安装端；43-连接孔；5-连接叉；51-铰接轴；6-气缸；7-前固定座；8-连接块；81-竖向铰轴；82-横向铰轴；9-后固定座；10-压帽；11-螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的自动紧盘根装置具体实施方式作详细的非限制性说明。

为便于描述，本文中将连接机构靠近棘轮机构的一端定义为“前端”，将连接机构远离棘轮机构的一端定义为“后端”。

如图1和图2所示，本发明的自动紧盘根装置，包括：棘轮机构和驱动所述棘轮机构的驱动机构。其中，驱动机构包括与动力装置连接的连杆1。棘轮机构包括摇杆21、铰接于摇杆21上的棘爪3和与棘爪3啮合的棘轮4。如图3所示，摇杆21的第一端设有连接孔211，通过铰接轴穿过连接孔211，实现摇杆21与连杆1的铰接连接；摇杆21上设有连接孔212，通过铰接轴穿过连接孔212，实现棘爪3与摇杆21的铰接连接；在摇杆21的第二端焊接固定有空心圆盘22，使得摇杆21与空心圆盘22焊接成为一个构件即摇杆组件2，当然，也可以采用其他常规的固定方式实现摇杆21与空心圆盘22的固定连接。如图4所示，其中，棘轮4包括棘齿端41和安装端42，安装端42的径向尺寸小于棘齿端41的径向尺寸，整个棘轮4大致呈台阶状，该安装端42转动安装于空心圆盘22的中心孔221内，棘齿端41与棘爪3啮合，在棘轮4上开设有连接孔43，便于螺栓11穿过连接孔43实现棘轮4与盘根盒压帽10的固定连接，采用螺栓连接，连接稳固可靠，拆卸方便。

如图1所示，其中，所述动力装置采用了伸缩缸，伸缩缸可以是伸缩气缸、或者伸缩油缸或者电缸。具体地，为了便于控制并降低成本，本实施例中选用了伸缩式的气缸6；气缸6的伸缩杆端部设有连接叉5，连接叉5与连杆1通过铰接轴51铰接连接；气缸6的缸体固定于连接机构上。该连接机构包括：连接块8，连接块8的后端通过竖向铰轴81与后固定座9铰接，连接块8的前端通过横向铰轴82与前固定座7铰接，气缸6的缸体固定于前固定座7；竖向铰轴81使得气缸6可实现平行于水平面的运动，便于棘轮4带动压帽10旋转、沿柱塞轴向进给；横向铰轴82使得气缸6可实现垂直于水平面的运动，便于连杆1带动摇杆21和棘爪3实现往复摆动，满足机构的位移要求。上述气缸6、连杆1、摇杆21与机架形成四连杆机构。

作为一种可替代方式，所述动力装置还可以采用摆动缸，摆动缸的输出端与连杆1铰接；具体地，摆动缸可选用摆动气缸或者摆动油缸。采用摆动缸方式，构件数量少，结构紧凑，但成本较高。

如图1所示，其中，所述棘轮机构设有多个，每一棘轮机构中的摇杆21分别与连杆1铰接。可根据往复泵柱塞的个数灵活更换棘轮机构的个数，适用范围广。并且，只利用一个驱动机构即可驱动多个棘轮机构对套装在柱塞泵的多个柱塞上的盘根分别进行紧固，大大提高了紧固效率。

其中，动力装置还与控制中心或/和移动终端通讯。这样便可以在现场控制中心，或远程控制中心，或通过手机、平板电脑等移动终端控制动力装置，实现紧盘根动作或者人为设定期限自动紧盘根，实现自动控制，智能控制，为泵的维护工作提供了极大的便利。

如图5所示，将本发明的自动紧盘根装置II安装于柱塞泵的泵头体I上，棘轮4与盘根盒的压帽10通过螺栓11固定连接；需要对盘根进行紧固时，气缸6动作，推动连杆1往复运动，连杆1带动摇杆21往复摆动，摇杆21带动棘爪3驱动棘轮4单向间歇旋转，从而带动压帽10旋转、进给，达到对盘根盒内的盘根进行自动紧固目的。可以通过调定气缸6的输出压力，使压帽10达到预设的旋紧扭矩，防止扭矩过大损伤盘根或者扭矩太小达不到理想的密封效果。

本发明的自动紧盘根装置将四连杆机构与棘轮机构有机地结合在一起，利用杠杆原理放大气缸的驱动力(即摇杆越长越省力)，四连杆机构驱动棘轮机构实现压帽的单向旋紧动作；整个装置结构简单、工作稳定可靠、安装维护方便，生产成本低，而且实现了自动控制、智能控制，填补了往复泵领域自动紧盘根的空白。

Claims (4)

1.自动紧盘根装置，安装于柱塞泵的泵头体上，其特征在于，包括：棘轮机构和驱动所述棘轮机构的驱动机构，所述棘轮机构包括摇杆、铰接于所述摇杆上的棘爪和与所述棘爪啮合的棘轮，所述摇杆的第一端与所述驱动机构连接，在所述摇杆的第二端固定有空心圆盘，所述棘轮包括安装端和棘齿端，所述安装端转动安装于所述空心圆盘内，所述棘齿端与所述棘爪啮合，所述棘轮与盘根盒的压帽通过螺栓固定连接；

所述驱动机构包括与动力装置连接的一个连杆，所述摇杆的第一端与所述连杆铰接；

所述棘轮机构设有多个，每一所述棘轮机构的所述摇杆分别与所述连杆铰接；

所述动力装置为伸缩缸，所述伸缩缸的伸缩杆与所述连杆铰接，所述伸缩缸的缸体固定于连接机构上，所述连接机构包括：连接块，所述连接块的后端通过竖向铰轴与后固定座铰接，所述连接块的前端通过横向铰轴与前固定座铰接，所述伸缩缸的缸体固定于所述前固定座；或者，

所述动力装置为摆动缸，所述摆动缸的输出端与所述连杆铰接。

2.如权利要求1所述的自动紧盘根装置，其特征在于，所述伸缩缸为伸缩气缸、或者伸缩油缸或者电缸。

3.如权利要求1所述的自动紧盘根装置，其特征在于，所述摆动缸为摆动气缸或者摆动油缸。

4.如权利要求1所述的自动紧盘根装置，其特征在于，所述动力装置与控制中心或/和移动终端通讯。