CN110905979A - 一种抽油机机械调速装置 - Google Patents

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刘通
高庆华
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黄华
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雷茹
刘建刚
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Abstract

本发明涉及一种专用于抽油机用调参用机械调速装置。一种抽油机机械调速装置，包括壳体以及位于壳体内且与壳体连接的输入齿轮组总成、中间齿轮总成及输出齿轮组总成；还包括调速齿轮总成，所述调速齿轮总成包括2个连接齿轮、1个调速齿轮及1个用于控制调速齿轮状态的锁紧装置；其中，2根定位轴顶端各连接有一个连接齿轮；调速齿轮与2个连接齿轮均咬合。本发明所述的抽油机调参用机械调速装置通过中间齿轮与输入齿轮组和输出齿轮组的配合变化，对动力装置的转速进行调节。该装置结构简单，并且如果需要，只需变更输入齿轮组和输出齿轮组的组合就能轻松改变调速装置调速范围，以适应不同的调速需求。

Description

一种抽油机机械调速装置
技术领域
本发明涉及一种专用于抽油机用调参用机械调速装置。
背景技术
随着地层能量下降，油井产量必然下降。而随着注水等措施的实施，地层能量有所恢复，油井产量也会相应回升。这就要求对油井生产参数进行适应性的调整，否则容易引发油井能耗严重，故障增多等问题。
现有抽油机调速方法中，机械调速要么操作苦难，要么调速范围太窄，而通过变频调速有会污染电网。因此有必要设计研发操作简便、调速范围更大的机械调速方法。
发明内容
本发明旨在针对上述问题，提出一种结构简单，便于操作的抽油机用纯机械调速装置。
本发明的技术方案在于：
一种抽油机机械调速装置，包括壳体以及位于壳体内且与壳体连接的输入齿轮组总成、中间齿轮总成及输出齿轮组总成；
所述输入齿轮组总成包括输入轴以及套接在输入轴上的输入齿轮组；输入齿轮组为一组同心的锥形齿轮且齿顶在同一锥面；锥形齿轮随输入轴同步旋转；所述输入齿轮组总成还包括与输入轴连接的动力输入装置；
所述输出齿轮组总成包括输出轴以及套接在输出轴上的输出齿轮组；输出齿轮组为一组同心的锥形齿轮、齿顶在同一锥面且与输入齿轮组的锥面锥度相同；锥形齿轮随输出轴同步旋转；所述输出齿轮组总成还包括与输出轴连接的动力输出装置；输入齿轮组总成和输出齿轮组总成轴心线位于同一个平面上；
中间齿轮总成嵌套在壳体内且位于输入齿轮组总成与输出齿轮组总成中间；所述中间齿轮总成包括位于壳体上下两端之间的2根定位轴以及1根中间轴，所述中间轴上依次滑动套有定位轴承以及中间齿轮；还包括齿轮拨盒，齿轮拨盒上面两面中部开孔，两侧面贯通，中间齿轮夹在该孔中，且中间齿轮与齿轮拨盒中间设有滚珠；齿轮拨盒左右两端设圆柱形滑杆；定位轴上设有滑道，滑杆沿滑道滑动；
还包括调速齿轮总成，所述调速齿轮总成包括2个连接齿轮、1个调速齿轮及1个用于控制调速齿轮状态的锁紧装置；其中，2根定位轴顶端各连接有一个连接齿轮；调速齿轮与2个连接齿轮均咬合。
还包括与调速齿轮啮合的计数齿轮，所述计数齿轮上标有刻度。
所述输入齿轮组上的各个齿轮之间通过垫圈分隔开安装在输入轴上，输出齿轮组上的各个齿轮之间通过垫圈分隔开安装在输出轴上；输入齿轮组的齿轮和输入轴利用卡槽配合，输出齿轮组的齿轮和输出轴利用卡槽配合。
所述滑杆顶部为半球形。
所述滑道由螺旋形槽和定位轴截面上的圆弧形槽组成。
所述动力输入装置通过连接器与输入轴连接，所述的动力输出装置为皮带轮。
所述输入齿轮组总成及输出齿轮组总成均分别通过轴承固定在壳体上。
本发明的技术效果在于：
本发明所述的抽油机调参用机械调速装置通过中间齿轮与输入齿轮组和输出齿轮组的配合变化，对动力装置的转速进行调节。该装置结构简单，并且如果需要，只需变更输入齿轮组和输出齿轮组的组合就能轻松改变调速装置调速范围，以适应不同的调速需求。此外，该装置还设有减速比显示装置，方便现场读取数据和计算。相比于其他技术，该套装置具有结构简单，功能合理，操作简便，价格低廉等特点，且不会对电网产生污染。
附图说明
图1 为机械调速装置结构示意图。
图2 为中间齿轮总成结构示意图。
图3 为定位轴主视图。
图4为定位轴俯视图。
图5 为齿轮拨盒主视图和俯视图。
图6 为齿轮拨盒俯视图。
图7 为调速齿轮总成结构示意图。
图8为定位轴承结构示意图。
图9 为中间齿轮示意图。
图10 为垫圈结构示意图。
附图标记：1-连接器，2-壳体，3-输入轴，4-输出轴，5-输入齿轮组，6-输出齿轮组，7-垫圈，8-中间齿轮，9-中间轴，10-皮带轮，11-齿轮拨盒，12-定位轴，13-滚珠，14-连接齿轮、15-调速齿轮、16-计数齿轮、17-锁紧装置、18-定位轴承、19-滑杆、20-滑道。
具体实施方式
实施例1
一种抽油机机械调速装置，包括壳体2以及位于壳体2内且与壳体2连接的输入齿轮组总成、中间齿轮总成及输出齿轮组总成；
所述输入齿轮组总成包括输入轴3以及套接在输入轴3上的输入齿轮组5；输入齿轮组5为一组同心的锥形齿轮且齿顶在同一锥面；锥形齿轮随输入轴3同步旋转；所述输入齿轮组总成还包括与输入轴3连接的动力输入装置；
所述输出齿轮组总成包括输出轴4以及套接在输出轴4上的输出齿轮组6；输出齿轮组6为一组同心的锥形齿轮、齿顶在同一锥面且与输入齿轮组5的锥面锥度相同；锥形齿轮随输出轴4同步旋转；所述输出齿轮组总成还包括与输出轴4连接的动力输出装置；输入齿轮组总成和输出齿轮组总成轴心线位于同一个平面上；
中间齿轮总成嵌套在壳体2内且位于输入齿轮组总成与输出齿轮组总成中间；所述中间齿轮总成包括位于壳体2上下两端之间的2根定位轴12以及1根中间轴9，所述中间轴9上依次滑动套有定位轴承18以及中间齿轮8；还包括齿轮拨盒11，齿轮拨盒11上面两面中部开孔，两侧面贯通，中间齿轮8夹在该孔中，且中间齿轮8与齿轮拨盒11中间设有滚珠13；齿轮拨盒11左右两端设圆柱形滑杆19；定位轴12上设有滑道20，滑杆19沿滑道20滑动；
还包括调速齿轮总成，所述调速齿轮总成包括2个连接齿轮14、调速齿轮15及与用于控制调速齿轮15状态的锁紧装置17；其中，2根定位轴12顶端各连接有一个连接齿轮14；调速齿轮15与2个连接齿轮14均咬合。
实施例2
在实施例1的基础上，还包括：还包括与调速齿轮15啮合的计数齿轮16，所述计数齿轮16上标有刻度。所述输入齿轮组5上的各个齿轮之间通过垫圈7分隔开安装在输入轴3上，输出齿轮组6上的各个齿轮之间通过垫圈7分隔开安装在输出轴4上；输入齿轮组5的齿轮和输入轴3利用卡槽配合，输出齿轮组6的齿轮和输出轴4利用卡槽配合。所述滑杆19顶部为半球形。所述滑道20由螺旋形槽和定位轴12截面上的圆弧形槽组成。所述动力输入装置通过连接器1与输入轴3连接，所述的动力输出装置为皮带轮10。所述输入齿轮组总成及输出齿轮组总成均分别通过轴承固定在壳体2上。
本发明的具体实施过程为：
输入齿轮组总成中连接器1和动力输入装置相连，通过连接器1连接动力输入装置带动输入轴3、输入齿轮组5旋转，输入齿轮组5由一组同心的锥形齿轮组成，各个锥形齿轮之间通过垫圈7隔开安装在输入轴3上；输入齿轮组5的锥形齿轮和输入轴3利用卡槽配合，保证锥形齿轮和输入轴3做同步旋转；输入齿轮组总成组装完毕后，输入齿轮组5的齿顶在同一个锥面上；输入齿轮组总成通过轴承固定在壳体2上，保证输入齿轮组总成能自由转动。
输出齿轮组总成通过皮带轮10作动力输出；输出轴4、输出齿轮组6旋转，输出齿轮组6由一组同心的锥形齿轮组成，锥形齿轮之间通过垫圈7隔开安装在输出轴4上；输出齿轮组6的锥形齿轮和输出轴4利用卡槽配合，保证锥形齿轮和输出轴4做同步旋转；输出齿轮组总成组装完毕后，输出齿轮组6的齿顶在同一个锥面上，且锥面的锥度与输入齿轮组5的齿顶锥面锥度相同；输出齿轮组总成通过轴承固定在壳体2上，保证输出齿轮组总成能自由转动；输入齿轮组总成和输出齿轮组总成轴心线在一个平面上。
中间齿轮总成由中间齿轮8、中间轴9、齿轮拨盒11、两根定位轴12、一组滚珠13组成、两个连接齿轮14和定位轴承18；中间齿轮总成中，中间齿轮8嵌套在定位轴承18外，定位轴承18嵌套在中间轴9上，定位轴承18在中间轴9上自由滑动，中间齿轮8可绕中间轴9上自由转动；中间齿轮8夹在齿轮拨盒11中，且中间齿轮8与齿轮拨盒11中间设有一组滚珠13，保证中间齿轮8在齿轮拨盒11中绕中间轴9上自由转动；齿轮拨盒11上下面中部开孔，两侧面贯通，齿轮拨盒11左右两端设圆柱形滑杆19，滑杆19顶部为半球形；定位轴12上开槽作为滑道20，滑杆19可顺定位轴12上的滑道20滑动；定位轴12上的滑道20由螺旋形的槽和定位轴12截面上的圆弧形槽组成，螺旋形的槽之间用圆弧形槽相连；随着两根定位轴12同步转动，齿轮拨盒11顺定位轴12方向做平行移动；两根定位轴12顶端各有一个连接齿轮14，连接齿轮14，直接或间接与调速齿轮15相连。转动调速齿轮15，控制两根定位轴12同步转动，从而控制齿轮拨盒11顺定位轴12方向做平行移动。
中间齿轮总成嵌套在壳体2上，中间齿轮总成位于输入齿轮组总成和输出齿轮组总成中间，通过中间齿轮总成经输入齿轮组总成输入的动力传递给输出齿轮组总成，并最终由皮带轮10输出。
调速齿轮总成中 调速齿轮15同时直接或间接与两个连接齿轮14相连；锁紧装置17与调速齿轮15相咬合，锁紧装置17常处于锁紧状态；处于锁紧状态时，调速齿轮15不能转动，齿轮拨盒11也固定在中间轴9某一位置。调速时，锁紧装置17解锁，转动调速齿轮15带动两根定位轴12同步转动，齿轮拨盒11顺定位轴12方向做平行移动，通过中间齿轮8与输入齿轮组5和输出齿轮组6的配合实现转速调节；调速完毕后锁紧装置17再次锁定，保证本调速装置正常运行；计数齿轮16上标有刻度，显示不同减速比；刻度值与输入齿轮组5和输出齿轮组6相配合的减速比一致，刻度值可通过壳体2上预留的观察窗读取。
本发明不调速运行时，锁紧装置17常处于锁紧状态；齿轮拨盒11将中间齿轮8固定在中间轴9某一位置上，本发明的减速装置以某一减速比运行；调速时，锁紧装置17解锁，转动调速齿轮15带动两根定位轴12同步转动，齿轮拨盒11顺定位轴12方向做平行移动，通过中间齿轮8与输入齿轮组5和输出齿轮组6的配合实现转速调节；调速完毕后锁紧装置17再次锁定，保证本调速装置正常运行。

Claims (7)

1.一种抽油机机械调速装置，包括壳体（2）以及位于壳体（2）内且与壳体（2）连接的输入齿轮组总成、中间齿轮总成及输出齿轮组总成；其特征在于：
所述输入齿轮组总成包括输入轴（3）以及套接在输入轴（3）上的输入齿轮组（5）；输入齿轮组（5）为一组同心的锥形齿轮且齿顶在同一锥面；锥形齿轮随输入轴（3）同步旋转；所述输入齿轮组总成还包括与输入轴（3）连接的动力输入装置；
所述输出齿轮组总成包括输出轴（4）以及套接在输出轴（4）上的输出齿轮组（6）；输出齿轮组（6）为一组同心的锥形齿轮、齿顶在同一锥面且与输入齿轮组（5）的锥面锥度相同；锥形齿轮随输出轴（4）同步旋转；所述输出齿轮组总成还包括与输出轴（4）连接的动力输出装置；输入齿轮组总成和输出齿轮组总成轴心线位于同一个平面上；
中间齿轮总成嵌套在壳体（2）内且位于输入齿轮组总成与输出齿轮组总成中间；所述中间齿轮总成包括位于壳体（2）上下两端之间的2根定位轴（12）以及1根中间轴（9），所述中间轴（9）上依次滑动套有定位轴承（18）以及中间齿轮（8）；还包括齿轮拨盒（11），齿轮拨盒（11）上面两面中部开孔，两侧面贯通，中间齿轮（8）夹在该孔中，且中间齿轮（8）与齿轮拨盒（11）中间设有滚珠（13）；齿轮拨盒（11）左右两端设圆柱形滑杆（19）；定位轴（12）上设有滑道（20），滑杆（19）沿滑道（20）滑动；
还包括调速齿轮总成，所述调速齿轮总成包括2个连接齿轮（14）、1个调速齿轮（15）及1个用于控制调速齿轮（15）状态的锁紧装置（17）；其中，2根定位轴（12）顶端各连接有一个连接齿轮（14）；调速齿轮（15）与2个连接齿轮（14）均咬合。
2.根据权利要求1所述抽油机机械调速装置，其特征在于：还包括与调速齿轮（15）啮合的计数齿轮（16），所述计数齿轮（16）上标有刻度。
3.根据权利要求2所述抽油机机械调速装置，其特征在于：所述输入齿轮组（5）上的各个齿轮之间通过垫圈（7）分隔开安装在输入轴（3）上，输出齿轮组（6）上的各个齿轮之间通过垫圈（7）分隔开安装在输出轴（4）上；输入齿轮组（5）的齿轮和输入轴（3）利用卡槽配合，输出齿轮组（6）的齿轮和输出轴（4）利用卡槽配合。
4.根据权利要求3所述抽油机机械调速装置，其特征在于：所述滑杆（19）顶部为半球形。
5.根据权利要求4所述抽油机机械调速装置，其特征在于：所述滑道（20）由螺旋形槽和定位轴（12）截面上的圆弧形槽组成。
6.根据权利要求5所述抽油机机械调速装置，其特征在于：所述动力输入装置通过连接器（1）与输入轴（3）连接，所述的动力输出装置为皮带轮（10）。
7.根据权利要求6所述抽油机机械调速装置，其特征在于：所述输入齿轮组总成及输出齿轮组总成均分别通过轴承固定在壳体（2）上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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