CN108167354B - 游梁式抽油机上的刹车装置总成 - Google Patents

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Abstract

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，包括制动单元和连杆操纵机构，制动单元内设置有刹车轮和夹臂，刹车轮固定安装在减速箱上的制动轴上，夹臂共有两个，两个夹臂铰接相连形成一个带有开口的圆环结构，夹臂的内侧固定有刹车皮，刹车轮分为内圈和外圈两部分，外圈套在内圈上并可绕内圈的轴线旋转，内圈固定安装在制动轴上，内圈的侧面的边缘安装有棘轮和棘爪，外圈的内侧设置有与棘轮、棘爪啮合的棘齿。在本发明中，刹车状态下，通过扳手驱动棘轮旋转，可在保持刹车状态不变的情况下对制动轴进行旋转，即实现了对抽油机停机姿态的调整，从而为抽油机的维护和检查提供了极大的便利。

Description

游梁式抽油机上的刹车装置总成
技术领域
本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种游梁式抽油机上的刹车装置总成。
背景技术
游梁式抽油机是一种最常见的采油设备，游梁式抽油机上设置有刹车装置，其作用是在抽油机停机检修时对抽油机进行制动，防止抽油机不受控运转带来安全隐患。游梁式抽油机上的刹车装置的结构通常包括刹车轮、夹臂和连杆操纵机构，刹车轮固定安装在减速箱上的制动轴上，夹臂在连杆操纵机构的驱动下从外侧将刹车轮抱死，实现刹车制动。然而，这种刹车装置存在明显缺陷：1、对抽油机进行检修时，往往需要将抽油机的主传动机构调整至多个不同的位置状态，以便对抽油机进行全面维护和检查，而使用上述的刹车装置将制动轴锁死后，便难以对抽油机的停机姿态进行再次调整，若再次调整停机姿态，只能将刹车解除后再次启动抽油机，然后选准时机再次刹车，操作十分繁琐且姿态调整的精确度很差，另外，当抽油机的电机故障时，抽油机的停机姿态更加难以调整；2、现有的刹车装置的夹臂内侧和刹车轮外侧均为平整的圆弧面，由于光滑的圆弧形摩擦面存在溜车隐患，因此刹车装置中必须另外设置刹车保险装置；3、由于现有的刹车装置仅仅依靠夹臂与刹车轮之间的摩擦力进行制动，刹车制动的初级阶段刹车皮的磨损很大，严重影响了刹车装置的使用寿命。
发明内容
本发明提供一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括制动单元和连杆操纵机构，制动单元内设置有刹车轮和夹臂，刹车轮固定安装在减速箱上的制动轴上，所述的夹臂共有两个，两个夹臂铰接相连形成一个带有开口的圆环结构，夹臂的内侧固定有刹车皮，刹车时，两个夹臂在连杆操纵机构的驱动下从外侧将刹车轮抱死，实现对刹车轮的制动，即实现对抽油机的制动，所述的刹车轮分为内圈和外圈两部分，外圈套在内圈上并可绕内圈的轴线旋转，内圈固定安装在制动轴上，内圈的侧面的边缘安装有棘轮和棘爪，外圈的内侧设置有与棘轮、棘爪啮合的棘齿，棘爪上的棘齿在弹簧作用下保持向外圈上的棘齿靠近的运动趋势；
所述的夹臂的内侧、刹车皮的两侧以及刹车轮的外侧均设置有波浪状结构，刹车皮两侧的波浪状结构分别与夹臂和刹车轮上的波浪状结构匹配。
所述的制动轴的一端设置有磁力耦合器，磁力耦合器外磁套为电磁铁，外磁套固定安装在抽油机的机架上，磁力耦合器的内磁芯为永磁体，内磁芯固定安装在制动轴上。所述的制动单元共有两组，两组制动单元分别安装在制动轴的两端，相应地，所述的连杆操纵机构也有两组，每一组连杆操纵机构与一组制动单元对应。所述的连杆操纵机构通过一根同步杆实现同步运动。所述的刹车皮由橡胶材料制成。所述的刹车皮的厚度小于夹臂内侧的波浪状结构上的波峰和波谷的径向高度差。
本发明的有益效果为：
1、在本发明中，刹车状态下，通过扳手驱动棘轮旋转，可在保持刹车状态不变的情况下对制动轴进行旋转，即实现了对抽油机停机姿态的调整，从而为抽油机的维护和检查提供了极大的便利。
2、本发明在夹臂的内侧、刹车皮的两侧以及刹车轮的外侧均设置有波浪状结构，波浪状结构不但可以保证制动的有效性，而且可以有效避免刹车后发生“溜车”现象，从而省去了现有刹车装置中的刹车保险装置，产生了减缓刹车装置结构的技术效果。
3、本发明在制动轴的轴端设置了磁力耦合器，在制动时给磁力耦合器通电，使其进入工作状态，可向制动轴施加辅助制动力，该辅助制动力与刹车皮施加给刹车轮的摩擦力共同作用，可有效降低刹车皮的负荷，从而延缓刹车皮的磨损，提高刹车装置的使用寿命。
附图说明
图1是制动单元和连杆操纵机构的结构示意图；
图2是制动单元和磁力耦合器在制动轴上的安装结构示意图；
图3是图1中A向的向视图。
图中：1-连杆操纵机构，2-夹臂，3-刹车皮，4-外圈，5-内圈，6-棘齿，7-棘轮，8-弹簧，9-棘爪，10-制动单元，11-外磁套，12-内磁芯，13-减速箱，14-同步杆，15-制动轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
本发明包括制动单元10和连杆操纵机构1，制动单元10内设置有刹车轮和夹臂2，刹车轮固定安装在减速箱13上的制动轴15上，所述的夹臂2共有两个，两个夹臂2铰接相连形成一个带有开口的圆环结构，夹臂2的内侧固定有刹车皮3，刹车时，两个夹臂2在连杆操纵机构1的驱动下从外侧将刹车轮抱死，实现对刹车轮的制动，即实现对抽油机的制动。以上为现有技术中的常见结构，在此不再赘述。
在本发明中，所述的刹车轮分为内圈5和外圈4两部分，外圈4参与制动，外圈4套在内圈5上并可绕内圈5的轴线旋转。
内圈5固定安装在制动轴15上，内圈5的侧面的边缘安装有棘轮7和棘爪9，外圈4的内侧设置有与棘轮7、棘爪9啮合的棘齿6，棘爪9上的棘齿6在弹簧8作用下保持向外圈4上的棘齿6靠近的运动趋势，内圈5和外圈4之间通过棘爪9的锁紧作用保持相对静止，并通过棘轮7的驱动作用实现相对运动。刹车状态下(即夹臂2抱死时)，通过扳手或其它省力工具驱动棘轮7旋转，可在保持刹车状态不变的情况下对制动轴15进行旋转，即实现了对抽油机停机姿态的调整，从而为抽油机的维护和检查提供了极大的便利。
所述的夹臂2的内侧、刹车皮3的两侧以及刹车轮的外侧均设置有波浪状结构，刹车皮3两侧的波浪状结构分别与夹臂2和刹车轮上的波浪状结构匹配。夹臂2抱死后，相互匹配的两对带有波浪状结构的面相互贴合，与现有技术相比制动阻力大大增加，同时，即使夹臂2受到刹车轮的反作用力后向外微微扩张，只要扩张的范围在合理范围内，都不会发生打滑现象，因此，波浪状结构不但可以保证制动的有效性，而且可以有效避免刹车后发生“溜车”现象，从而省去了现有刹车装置中的刹车保险装置，产生了减缓刹车装置结构的技术效果。
所述的刹车皮3的厚度小于夹臂2内侧的波浪状结构上的波峰和波谷的径向高度差，即使刹车皮3被波浪状结构碾压损坏，也可保证有足够的刹车力作用在刹车轮上。
磁力耦合器是一种常见的联轴器，其结构包括外磁套11和内磁芯12，应用时，通常将外磁套11和内磁芯12安装在待连接的两根轴即主动轴和从动轴上，主动轴旋转时，从动轴在磁力耦合作用下随同旋转。而在本发明中，制动轴15的一端就设置有磁力耦合器，但与现有技术中的安装方式不同，本发明中磁力耦合器的外磁套11固定安装在抽油机的机架上，而不是安装在轴上，磁力耦合器的内磁芯12为永磁体，内磁芯12固定安装在制动轴15上。磁力耦合器的外磁套11为电磁铁，在制动时给磁力耦合器通电(通电的开关可设置在连杆操纵机构1的制动手柄上)，使其进入工作状态，可向制动轴15施加辅助制动力，该辅助制动力与刹车皮3施加给刹车轮的摩擦力共同作用，可有效降低刹车皮3的负荷，从而延缓刹车皮3的磨损，提高刹车装置的使用寿命。
所述的制动单元10共有两组，两组制动单元10分别安装在制动轴15的两端，相应地，所述的连杆操纵机构1也有两组，每一组连杆操纵机构1与一组制动单元10对应，所述的连杆操纵机构1通过一根同步杆14实现同步运动。
所述的刹车皮3由橡胶材料制成，成本低廉，更换方便。

Claims (5)

1.一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，包括制动单元(10)和连杆操纵机构(1)，制动单元(10)内设置有刹车轮和夹臂(2)，刹车轮固定安装在减速箱(13)上的制动轴(15)上，所述的夹臂(2)共有两个，两个夹臂(2)铰接相连形成一个带有开口的圆环结构，夹臂(2)的内侧固定有刹车皮(3)，刹车时，两个夹臂(2)在连杆操纵机构(1)的驱动下从外侧将刹车轮抱死，实现对刹车轮的制动，即实现对抽油机的制动，其特征在于：所述的刹车轮分为内圈(5)和外圈(4)两部分，外圈(4)套在内圈(5)上并可绕内圈(5)的轴线旋转，内圈(5)固定安装在制动轴(15)上，内圈(5)的侧面的边缘安装有棘轮(7)和棘爪(9)，外圈(4)的内侧设置有与棘轮(7)、棘爪(9)啮合的棘齿(6)，棘爪(9)上的棘齿(6)在弹簧(8)作用下保持向外圈(4)上的棘齿(6)靠近的运动趋势；
所述的夹臂(2)的内侧、刹车皮(3)的两侧以及刹车轮的外侧均设置有波浪状结构，刹车皮(3)两侧的波浪状结构分别与夹臂(2)和刹车轮上的波浪状结构匹配。
2.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，其特征在于：所述的制动轴(15)的一端设置有磁力耦合器，磁力耦合器的外磁套(11)为电磁铁，外磁套(11)固定安装在抽油机的机架上，磁力耦合器的内磁芯(12)为永磁体，内磁芯(12)固定安装在制动轴(15)上。
3.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，其特征在于：所述的制动单元(10)共有两组，两组制动单元(10)分别安装在制动轴(15)的两端，相应地，所述的连杆操纵机构(1)也有两组，每一组连杆操纵机构(1)与一组制动单元(10)对应。
4.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，其特征在于：所述的刹车皮(3)由橡胶材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机上的刹车装置总成，其特征在于：所述的刹车皮(3)的厚度小于夹臂(2)内侧的波浪状结构上的波峰和波谷的径向高度差。
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