CN107716126B - 一种新型卧螺离心机安全保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型卧螺离心机安全装置，该装置采用非接触式的安全保护方式，使得对离心机在超过载荷后的安全保护装置长寿命使用。离心机高速运动超过负载后，浅槽高速转动产生的扭矩分解的轴向力大于弹簧对钢球的压紧力，钢球爬出浅槽，移动盘会向左位移一小段，固定盘与移动盘会迅速产生角位移落入固定盘上的深槽内，在弹簧压紧作用下，移动盘会向右有一段较大位移且与固定盘贴合，两种独立式的安全防护方式相互配合，更大程度上的增加了装置的整体安全性能。

Description

一种新型卧螺离心机安全保护装置

技术领域

本发明涉及离心机安全保护领域，特别是一种新型卧螺离心机安全保护装置。

背景技术

卧式螺旋离心机在石油钻井作为固液分离已得到了广泛的应用，由于在该领域负载的特殊性，其安全保护尤为重要。传统的安全保护装置是采用机械装置加行程开关，机械安全装置控制负载大小（设计额定负载），通过移动盘轴向位移触动行程开关对主、辅电机进行断电保护。由于离心机转鼓在高速转动的情况下与行程开关的滚轮接触后，行程开关的滚轮此时的转速会达到几万转，而由于环境的防爆要求，该滚轮在接触时不能产生火花，所以滚轮不能采用金属材料，这大大地制约了其强度和寿命，通常其使用寿命只有几次，甚至一次。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中安全装置的使用寿命短，对于材料选取的局限性致使材料强度和使用周期低的缺陷，提供一种机械装置安全保护和非接触式安全保护的结合装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：它包括差速器、差速器输出轴、皮带轮、弹簧、移动盘、钢球、浅槽、深槽、固定盘、防爆接近开关，所述皮带轮通过轴承安装在在差速器输出轴上，皮带轮右端为移动盘，所述移动盘通过轴承与差速器输出轴连接，所述皮带轮右端有轴向凸出的凸缘，所述移动盘左上端有径向的大凹槽，所述皮带轮的凸缘卡入移动盘左上端径向大凹槽内，移动盘和皮带轮之间在差速器输出轴位置处还开有空腔，空腔中放置有弹簧，弹簧套在差速器输出轴上，弹簧的左端与空腔左侧壁相连即与皮带轮相连，弹簧的右端与空腔右侧壁相连即与移动盘相连，所述移动盘右端为固定盘，且移动盘右端设有小凹槽，小凹槽内置有钢球，所述固定盘固定安装在差速器输出轴上，固定盘左侧与移动盘接壤的面上有两个槽分别为浅槽和深槽，所述钢球左侧卡在小凹槽处，右侧紧贴浅槽，所述深槽与浅槽位于同一面不同位置上，所述防爆接近开关位于移动盘的右侧和固定盘的下端

优选的，所述浅槽和所述深槽均为锥形。

优选的，所述钢球在正常工作时紧贴入浅槽内，在负载时紧贴入深槽。

优选的，所述弹簧为蝶形弹簧。

本发明具有以下优点：

1、 采用机械装置结合非接触式防爆接近开关，提高了安全装置的使用效率。

2、 区别与现有的机械行程式接触开关，更具有安全性，使用周期更长。

3、 从根本上解决了传统行程开关滚轮材料易损毁，使用寿命短的缺陷。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为固定盘左侧部分示意图；

图中：1—差速器，1-1—差速器输出轴，2-皮带轮，3-弹簧，4-移动盘，5-钢球，5-1—浅槽，5-2—深槽，6-固定盘，7-防爆接近开关，。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1^2所示，一种新型卧螺离心机安全保护装置，它包括差速器1、差速器输出轴1-1、皮带轮2、弹簧3、移动盘4、钢球5、浅槽5-1、深槽5-2、固定盘6、防爆接近开关7，所述皮带轮2通过轴承安装在在差速器输出轴1-1上，皮带轮2与输出轴1-1之间没有扭矩，皮带轮2右端为移动盘4，所述移动盘4通过轴承与差速器输出轴1-1连接，移动盘4与输出轴1-1之间无扭矩，所述皮带轮2右端有轴向凸出的凸缘，所述移动盘4左上端有径向的大凹槽，所述皮带轮2的凸缘卡入移动盘4左上端径向大凹槽内，使得皮带轮2可以通过凸缘带动移动盘4转动，移动盘4和皮带轮2之间在差速器输出轴1-1位置处还开有空腔，空腔中放置有弹簧3，弹簧3套在差速器输出轴1-1上，弹簧3的左端与空腔左侧壁相连即与皮带轮2相连，弹簧3的右端与空腔右侧壁相连即与移动盘4相连，弹簧3处于压紧状态，对移动盘4有一个向右的压力,所述移动盘4右端为固定盘6，且移动盘4右端设有小凹槽，所述小凹槽内置有钢球5，所述固定盘6固定安装在差速器输出轴1-1上，固定盘6左侧与移动盘4接壤的面有两个槽分别为浅槽5-1和深槽5-2，所述钢球5左侧卡在小凹槽处，右侧紧贴浅槽5-1，所述深槽5-2与浅槽5-1位于同一面不同位置上，所述防爆接近开关7位于移动盘4的右侧和固定盘6的下端。

本发明的工作过程如下：

当装置在普通工作载荷内时，皮带轮2由辅电机驱动，且右端面的径向凸缘与移动盘4的左端面大凹槽处连接在一起，从而带动其运动，因弹簧5处于压缩状态，而移动盘右端小凹槽处放置钢球并与固定盘左侧浅槽5-1接壤，压缩的弹簧给移动盘4向右的力，从而使得移动盘带动钢球卡入固定盘的浅槽5-1内，使得钢球被紧压在浅槽5-1内，此时动力通过移动盘，钢球，固定盘等零件传递到差速器1的花键中心轴上，接近开关未检测到信号，处于未工作状态。

当负载超过额定值时，浅槽高速转动产生的扭矩分解的轴向力大于弹簧3对钢球5的压紧力，移动盘4会向左位移一小段，钢球爬出浅槽5-1，此时固定盘6与移动盘4会迅速产生角位移落入固定盘6上的深槽5-2内，由于深槽5-2比浅槽5-1更深，在弹簧压紧作用下，移动盘4会向右有一段较大位移且与固定盘6贴合，此时会出现两种结果：

一，由于移动盘4向右的移动导致移动盘4左端与皮带轮2卡合处脱离，皮带轮2空转，从而达到机械保护的目的。

二，由于移动盘4向右的移动导致接触到了接近开关7的检测区域，此时接近开关7检测出信号，并将信号反馈至控制柜，断开主电源，实现安全断电保护。

Claims (3)

1.一种新型卧螺离心机安全保护装置，其特征在于：它包括差速器（1）、差速器输出轴（1-1）、皮带轮（2）、弹簧（3）、移动盘（4）、钢球（5）、浅槽（5-1）、深槽（5-2）、固定盘（6）、防爆接近开关（7），所述皮带轮（2）通过轴承安装在在差速器输出轴（1-1）上，皮带轮（2）右端为移动盘（4），所述移动盘（4）通过轴承与差速器输出轴（1-1）连接，所述皮带轮（2）右端有轴向凸出的凸缘，所述移动盘（4）左上端有径向的大凹槽，所述皮带轮（2）的凸缘卡入移动盘（4）左上端径向大凹槽内，移动盘（4）和皮带轮（2）之间在差速器输出轴（1-1）位置处还开有空腔，空腔中放置有弹簧（3），弹簧（3）套在差速器输出轴（1-1）上，弹簧（3）的左端与空腔左侧壁相连即与皮带轮（2）相连，弹簧（3）的右端与空腔右侧壁相连即与移动盘（4）相连，所述移动盘（4）右端为固定盘（6），且移动盘（4）右端设有小凹槽，小凹槽内置有钢球（5），所述固定盘（6）固定安装在差速器输出轴（1-1）上，固定盘（6）左侧与移动盘（4）接壤的面上有两个槽分别为浅槽（5-1）和深槽（5-2），所述钢球（5）左侧卡在小凹槽处，右侧紧贴浅槽（5-1），所述深槽（5-2）与浅槽（5-1）位于同一面不同位置上，所述浅槽（5-1）和所述深槽（5-2）为锥形，钢球（5）在正常工作时紧贴入浅槽（5-1）内，在负载时紧贴入深槽（5-2）；所述防爆接近开关（7）位于移动盘（4）的右侧和固定盘（6）的下端；

当所述新型卧螺离心机安全保护装置在普通工作载荷内时，皮带轮（2）由辅电机驱动，且右端面的径向凸缘与移动盘（4）的左端面大凹槽处连接在一起，从而带动其运动，因弹簧（5）处于压缩状态，而移动盘（4）右端小凹槽处放置钢球（5）并与固定盘左侧浅槽（5-1）接壤，压缩的弹簧（3）给移动盘（4）向右的力，从而使得移动盘（4）带动钢球（5）卡入固定盘（6）的浅槽（5-1）内，使得钢球（5）被紧压在浅槽（5-1）内，此时动力通过移动盘（4）、钢球（5）和固定盘（6）传递到差速器（1）的花键中心轴上，防爆接近开关（7）未检测到信号，处于未工作状态；当所述新型卧螺离心机安全保护装置负载超过额定值时，浅槽（5-1）高速转动产生的扭矩分解的轴向力大于弹簧（3）对钢球（5）的压紧力，移动盘（4）会向左位移一小段，钢球（5）爬出浅槽（5-1），此时固定盘（6）与移动盘（4）会迅速产生角位移落入固定盘（6）上的深槽（5-2）内，由于深槽（5-2）比浅槽（5-1）更深，在弹簧（3）压紧作用下，移动盘（4）向右移动一大段位移且与固定盘（6）贴合，此时会出现两种结果：一，由于移动盘（4）向右的移动导致移动盘（4）左端与皮带轮（2）卡合处脱离，皮带轮（2）空转，从而达到机械保护的目的；二，由于移动盘（4）向右的移动导致接触到了防爆接近开关（7）的检测区域，此时防爆接近开关（7）检测出信号，并将信号反馈至控制柜，断开主电源，实现安全断电保护。

2.根据权利要求1所述一种新型卧螺离心机安全保护装置，其特征在于：所述弹簧（3）为蝶形弹簧。

3.根据权利要求1所述一种新型卧螺离心机安全保护装置，其特征在于：所述皮带轮（2）为辅电机驱动。