CN109682629B - 一种抽油机模拟加载测试试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油机械领域的一种测试设备，特别是一种抽油机模拟加载测试试验台。通过抽油机上提、下放悬重块带动传动链条转动，主传动链轮与主传动轴之间、棘爪内盘与主传动轴之间均没有相互转动，传动链条的转动带动主传动链轮、棘爪内盘随主传动轴一起转动，棘轮外盘与棘爪内盘组成间歇机构，棘爪内盘的转动通过棘爪带动棘轮外盘以及传动盘转动，传动盘上的输出轴在电磁阻尼器中心转动，利用电磁感应原理，电磁阻尼器在抽油机上提、下放悬重块的过程中产生不同的阻尼力矩作用在悬点位置产生载荷差，从而模拟抽油机在实际工况上、下冲程悬点载荷不一致的实际工况，可真实反映悬点处所承受的交变载荷。

Description

一种抽油机模拟加载测试试验台

技术领域

本发明涉及石油机械领域的一种测试设备，特别是一种抽油机模拟加载测试试验台。

背景技术

目前，抽油机工作条件恶劣且常年全天候野外连续运转，其悬点处承受带有冲击的交变载荷作用，载荷变化范围大，而且无人监护，因此，抽油机出厂前需要在专门模拟油田实际工况的台架上进行连续检测，以确保抽油机具有良好的可靠性、耐久性，但现有抽油机的检测方式仅仅是在驴头位置施加单一固定载荷来进行检测，不能真实模拟悬点处的受力情况，进而导致检测结果不准确，因此，如何提供一种真实模拟抽油机悬点处受力情况的抽油机模拟加载测试试验台是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种真实模拟抽油机悬点处受力情况的抽油机模拟加载测试试验台，其采用的技术方案如下：

一种抽油机模拟加载测试试验台，包括桁架、吊钩、悬重块、下支撑座、下传动轴、下传动链轮、上支撑座A、上传动轴、上传动链轮、上支撑座B、固定板、传动链条、主传动轴、轴端螺母、主传动链轮、主支撑座、定位隔环、棘轮外盘、棘爪内盘、轴端挡环、传动爪、传动盘、电磁阻尼器及固定座，所述桁架上部焊接固定板，所述上支撑座A和上支撑座B对称固定在固定板上，所述上传动轴的两端分别固定在上支撑座A和上支撑座B上，所述上传动链轮与上传动轴以可转动的方式连接，所述下传动链轮位于上传动链轮正下方，所述下传动轴固定在下支撑座上，所述下传动链轮与下传动轴以可转动的方式连接，所述主传动链轮位于下传动链轮右侧，所述上传动链轮、下传动链轮、主传动链轮呈直角三角形排布，所述传动链条同时与上传动链轮、下传动链轮、主传动链轮连接，所述悬重块设置于桁架内，且位于上传动链轮和下传动链轮之间，所述悬重块的上下两端均通过吊钩与传动链条的两端连接，所述主传动链轮固定在主传动轴上，所述棘爪内盘固定在主传动轴上，所述主传动轴与主支撑座以可转动的方式连接，所述定位隔环设有两个，均套在主传动轴上，其中一个定位隔环设置在主支撑座和主传动链轮之间，另一个设置在主支撑座和棘爪内盘之间，所述轴端螺母固定在主传动轴的右端且其左侧与主传动链轮贴合，所述轴端挡环固定在主传动轴的左端且其右侧与棘爪内盘贴合，所述棘轮外盘空套在主传动轴上且其右侧与主支撑座贴合，所述棘爪内盘与棘轮外盘配合，所述棘轮外盘通过三个传动爪与传动盘连接，所述传动盘与棘轮外盘同步转动，所述传动爪的两端分别与棘轮外盘、传动盘通过螺纹连接，所述传动盘上的输出轴贯穿电磁阻尼器中心，所述电磁阻尼器固定在固定座上，所述棘轮外盘带动传动盘转动过程中，所述输出轴始终位于电磁阻尼器中心。

优选的，所述主传动链轮的左侧与定位隔环贴合，所述棘爪内盘的右侧与定位隔环贴合，所述主支撑座的两侧分别与两个定位隔环贴合。

优选的，所述传动盘的直径小于棘轮外盘的最大直径，所述上支撑座A、上支撑座B、固定板厚度相等且为一体式加工。

优选的，所述上传动链轮、下传动链轮的结构尺寸均相等。

本发明具有如下优点：可真实模拟实际工况下的悬点载荷，为各种常用抽油机的型号试验、性能检测以及质量检测提供了可靠保证；采用棘轮机构模拟抽油机上、下冲程悬点载荷不一致的实际工况，可真实反映悬点处所承受的交变载荷，结构简单，运动可靠，制造方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本发明一种抽油机模拟加载测试试验台的整体结构示意图；

图2：本发明一种抽油机模拟加载测试试验台的局部结构示意图；

图3：本发明一种抽油机模拟加载测试试验台的传动盘处结构示意图。

符号说明：

1、桁架；2、吊钩；3、悬重块；4、下支撑座；5、下传动轴；6、下传动链轮；7、上支撑座A；8、上传动轴；9、上传动链轮；10、上支撑座B；11、固定板；12、传动链条；13、主传动轴；14、轴端螺母；15、主传动链轮；16、主支撑座；17、定位隔环；18、棘轮外盘；19、棘爪内盘；20、轴端挡环；21、传动爪；22、传动盘；23、电磁阻尼器；24、固定座；22.1、输出轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1～3所示，本发明一种抽油机模拟加载测试试验台，包括桁架1、吊钩2、悬重块3、下支撑座4、下传动轴5、下传动链轮6、上支撑座A7、上传动轴8、上传动链轮9、上支撑座B10、固定板11、传动链条12、主传动轴13、轴端螺母14、主传动链轮15、主支撑座16、定位隔环17、棘轮外盘18、棘爪内盘19、轴端挡环20、传动爪21、传动盘22、电磁阻尼器23及固定座24，所述桁架1上部焊接固定板11，所述上支撑座A7和上支撑座B10对称固定在固定板11上，所述上传动轴8的两端分别固定在上支撑座A7和上支撑座B10上，所述上传动链轮9与上传动轴8以可转动的方式连接，所述下传动链轮6位于上传动链轮9正下方，所述下传动轴5固定在下支撑座4上，所述下传动链轮6与下传动轴5以可转动的方式连接，所述主传动链轮15位于下传动链轮6右侧，所述上传动链轮9、下传动链轮6、主传动链轮15呈直角三角形排布，所述传动链条12同时与上传动链轮9、下传动链轮6、主传动链轮15连接，所述悬重块3设置于桁架1内，且位于上传动链轮9和下传动链轮6之间，所述悬重块3的上下两端均通过吊钩2与传动链条12的两端连接，使得传动链条12可形成闭合传动，所述主传动链轮15固定在主传动轴13上，所述棘爪内盘19固定在主传动轴13上，所述主传动轴13与主支撑座16以可转动的方式连接，所述定位隔环17设有两个，均套在主传动轴13上，其中一个定位隔环17设置在主支撑座16和主传动链轮15之间，另一个设置在主支撑座16和棘爪内盘19之间，所述轴端螺母14固定在主传动轴13的右端且其左侧与主传动链轮15贴合，所述轴端挡环20固定在主传动轴13的左端且其右侧与棘爪内盘19贴合，实现主传动轴13上各零部件的轴向固定，所述棘轮外盘18空套在主传动轴13上且其右侧与主支撑座16贴合，所述棘爪内盘19与棘轮外盘18配合，所述棘轮外盘18通过三个传动爪21与传动盘22连接，所述传动盘22与棘轮外盘18同步转动，所述传动爪21的两端分别与棘轮外盘18、传动盘22通过螺纹连接，所述传动盘22上的输出轴22.1贯穿电磁阻尼器23中心，所述电磁阻尼器23固定在固定座24上，所述棘轮外盘18带动传动盘22转动过程中，所述输出轴22.1始终位于电磁阻尼器23中心，位置保持不变。

所述主传动链轮15的左侧与定位隔环17贴合，所述棘爪内盘19的右侧与定位隔环17贴合，所述主支撑座16的两侧分别与两个定位隔环17贴合。

所述传动盘22的直径小于棘轮外盘18的最大直径，所述上支撑座A7、上支撑座B10、固定板11厚度相等且为一体式加工。

所述上传动链轮9、下传动链轮6的结构尺寸均相等。

本发明适用于抽油机出厂前悬点处受力情况的检测。通过抽油机上提、下放悬重块3带动传动链条12转动，主传动链轮15与主传动轴13之间、棘爪内盘19与主传动轴13之间均没有相互转动，传动链条12的转动带动主传动链轮15、棘爪内盘19随主传动轴13一起转动，棘轮外盘18与棘爪内盘19组成间歇机构，棘爪内盘19的转动通过棘爪带动棘轮外盘18以及传动盘22转动，传动盘22上的输出轴22.1在电磁阻尼器23中心转动，利用电磁感应原理，电磁阻尼器23在抽油机上提、下放悬重块3的过程中产生不同的阻尼力矩作用在悬点位置产生载荷差，从而模拟抽油机在实际工况上、下冲程悬点载荷不一致的实际工况，可真实反映悬点处所承受的交变载荷，具体工作流程如下：

在抽油机上冲程阶段，悬重块3上提，传动链条12顺时针旋转，通过主传动链轮15带动主传动轴13以及棘爪内盘19同步旋转，棘爪内盘19带动棘轮外盘18同步转动，棘轮外盘18通过传动爪21带动传动盘22的输出轴22.1在电磁阻尼器23中顺时针旋转，电磁阻尼器23内部产生与输出轴22.1转向相反的阻尼力矩，之后阻尼力矩作用于悬点位置；

在抽油机下冲程阶段，悬重块3下放，传动链条12逆时针旋转，通过主传动链轮15带动主传动轴13以及棘爪内盘19同步旋转，此时，棘爪内盘19上的棘爪在棘轮外盘18的齿背上滑过，棘轮外盘18静止不动。因此传动盘22上的输出轴22.1静止，电磁阻尼器23上无阻尼力矩产生。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种抽油机模拟加载测试试验台，其特征在于：包括桁架、吊钩、悬重块、下支撑座、下传动轴、下传动链轮、上支撑座A、上传动轴、上传动链轮、上支撑座B、固定板、传动链条、主传动轴、轴端螺母、主传动链轮、主支撑座、定位隔环、棘轮外盘、棘爪内盘、轴端挡环、传动爪、传动盘、电磁阻尼器及固定座，所述桁架上部焊接固定板，所述上支撑座A和上支撑座B对称固定在固定板上，所述上传动轴的两端分别固定在上支撑座A和上支撑座B上，所述上传动链轮与上传动轴以可转动的方式连接，所述下传动链轮位于上传动链轮正下方，所述下传动轴固定在下支撑座上，所述下传动链轮与下传动轴以可转动的方式连接，所述主传动链轮位于下传动链轮右侧，所述上传动链轮、下传动链轮、主传动链轮呈直角三角形排布，所述传动链条同时与上传动链轮、下传动链轮、主传动链轮连接，所述悬重块设置于桁架内，且位于上传动链轮和下传动链轮之间，所述悬重块的上下两端均通过吊钩与传动链条的两端连接，所述主传动链轮固定在主传动轴上，所述棘爪内盘固定在主传动轴上，所述主传动轴与主支撑座以可转动的方式连接，所述定位隔环设有两个，均套在主传动轴上，其中一个定位隔环设置在主支撑座和主传动链轮之间，另一个设置在主支撑座和棘爪内盘之间，所述轴端螺母固定在主传动轴的右端且其左侧与主传动链轮贴合，所述轴端挡环固定在主传动轴的左端且其右侧与棘爪内盘贴合，所述棘轮外盘空套在主传动轴上且其右侧与主支撑座贴合，所述棘爪内盘与棘轮外盘配合，所述棘轮外盘通过三个传动爪与传动盘连接，所述传动盘与棘轮外盘同步转动，所述传动爪的两端分别与棘轮外盘、传动盘通过螺纹连接，所述传动盘上的输出轴贯穿电磁阻尼器中心，所述电磁阻尼器固定在固定座上，所述棘轮外盘带动传动盘转动过程中，所述输出轴始终位于电磁阻尼器中心。

2.根据权利要求1所述的一种抽油机模拟加载测试试验台，其特征在于：所述主传动链轮的左侧与定位隔环贴合，所述棘爪内盘的右侧与定位隔环贴合，所述主支撑座的两侧分别与两个定位隔环贴合。

3.根据权利要求1所述的一种抽油机模拟加载测试试验台，其特征在于：所述传动盘的直径小于棘轮外盘的最大直径，所述上支撑座A、上支撑座B、固定板厚度相等且为一体式加工。

4.根据权利要求1所述的一种抽油机模拟加载测试试验台，其特征在于：所述上传动链轮、下传动链轮的结构尺寸均相等。

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