CN113187859B - 抽油机电机位置调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于抽油机设备领域，尤其涉及一种抽油机电机位置调整装置，包括底座、摆动支架和电机，底座固定安装在抽油机上，底座的上侧设置有凹陷的弧形面，摆动支架通过销轴安装在抽油机上，摆动支架的底部设置有另一弧形面，该弧形面与底座上的弧形面滑动配合；所述电机固定安装在所述摆动支架的上侧；所述销轴的轴线与底座上弧形面的轴线重合；所述电机位于所述销轴的下方。所述摆动支架内安装有齿轮，摆动支架外侧安装有惯性轮，惯性轮与所述齿轮安装在同一根轴上，所述底座上侧的弧形面上设置有与所述齿轮啮合的齿条。本发明使皮带更换过程更加方便、安全、快速。

Description

抽油机电机位置调整装置
技术领域
本发明属于抽油机设备领域，尤其涉及一种抽油机电机位置调整装置。
背景技术
在采油工程领域，抽油机是一种最常见的采油设备，抽油机内包含电机和减速器，电机为抽油机提供动力并通过带传动机构将动力传递给减速器。电机和减速机之间使用皮带的是联组V带，这种皮带在更换时需要移动电机。目前，移动电机均是通过撬棍撬动电机实现的，这种移动电机的方式具有如下缺点：
1、撬杠长达一米，对于野外作业来说，过长的工具携带不便；
2、撬杠使用过程中容易滑脱，早晨工人跌倒或磕碰，因此易造成人身伤害；
3、皮带运行过程中，为了防止皮带的快速磨损，对安装皮带的两个带轮的平行度要求较高(要求达到“四点一线”)，然而，皮带安装后，电机往往需要通过撬杠反复调整才能回到原来位置，以保证两个带轮平行。
因此，有必要设计一种新型的抽油机电机支撑结构，以保证电机位置调整过程安全、高效地进行。
发明内容
本发明提供一种抽油机电机位置调整装置，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：本发明提供一种抽油机电机位置调整装置，包括底座、摆动支架和电机，底座固定安装在抽油机上，底座的上侧设置有凹陷的弧形面，摆动支架通过销轴安装在抽油机上并可绕销轴做简谐运动，摆动支架的底部设置有另一弧形面，该弧形面与底座上的弧形面滑动配合；
所述电机固定安装在所述摆动支架的上侧；
所述销轴的轴线与底座上弧形面的轴线重合；
所述电机位于所述销轴的下方；
所述摆动支架的底部铰接有用于辅助皮带安装的棘爪A，所述底座上与棘爪A对应设置有单向棘齿A，单向棘齿A允许摆动支架向可使皮带更松弛的方向摆动，但不允许摆动支架向可使皮带张紧的方向摆动；
皮带安装完成且所述棘爪A与单向棘齿A脱离后，所述摆动支架始终保持向张紧皮带的方向摆动；
所述摆动支架内安装有齿轮，摆动支架外侧安装有惯性轮，惯性轮与所述齿轮安装在同一根轴上，所述底座上侧的弧形面上设置有与所述齿轮啮合的齿条。
作为进一步的技术方案，所述摆动支架的底部铰接有棘爪B，所述底座上与棘爪B对应设置有单向棘齿B，单向棘齿B不允许摆动支架向可使皮带更松弛的方向摆动，但允许摆动支架向可使皮带张紧的方向摆动。
作为进一步的技术方案，所述惯性轮的旋转轴上缠绕有拉绳，拉绳的一端固定连接在惯性轮的旋转轴上，另一端设置有手柄。
作为进一步的技术方案，所述底座上安装有电磁铁和滑轮组件；
滑轮组件，进一步包括滑轮、轮架、滑套、弹簧和微动开关，其中滑轮位于皮带下侧且位于皮带的中部，滑轮通过轴安装在轮架上，轮架从上方插装在滑套内，弹簧安装在滑套内，微动开关安装在滑套内侧的底部，滑轮上方未与皮带接触时——即滑轮上方不受力时，轮架的下端不与微动开关接触，微动开关为常闭开关。
本发明的有益效果为：
1、本发明采用了前所未有的电机安装方式：第一，将用来安装电机的摆动支架安装在销轴上；另一方面，将摆动支架安装在弧形面上。通过销轴支撑和弧形面支撑的结合，达到了良好的支撑效果，同时利于皮带的快捷更换。具体而言：
将电机固定安装在一个摆动支架上，利用钟摆原理来调整电机的位置，以实现皮带的拆装。更换皮带时，使棘爪A和棘爪B底座保持脱离状态，先用刀将废旧皮带割断，然后用手推动摆动支架，推动过程中，手对摆动支架做的功转换成了摆动支架的动能和重力势能，通过在多个摆动周期内对摆动支架做功，可使摆动支架的动能或重力势能不断积蓄，当摆动支架的动能足以使其摆动至使皮带可轻易安装的位置时，将棘爪A释放，使其与单向棘齿A啮合，从而将摆动支架连同电机一起固定在高点。然后，将皮带环绕在两个带轮的外侧，再将棘爪A与单向棘齿A脱离。此时，摆动支架连同电机便会在自身重力作用下摆动并使皮带张紧。
可见，与现有技术相比，本发明使用过程中具有如下优点：
1)更换皮带过程中仅需使用切割工具(用于割断旧皮带)，因此工具更易于携带。
2)无需使用撬棍，消除了因撬棍滑脱造成的安全隐患。
3)由于采用了钟摆式设计，电机位置调整过程中，两个带轮的平行度不会发生变化，因此可有效避免因电机移位造成的不必要的皮带损耗。
4)更换皮带时无需拆卸螺丝，无需调整电机位置，因此更换皮带的时间大幅缩短。
2、本发明通过摆动支架和电机自身的重力对皮带进行自动张紧，皮带在长时间的运转后变长时，皮带仍然会自动处于张紧状态，从而保证皮带的正常运转。
3、为了使操作更加省力，更加迅速，本发明在底座上设置了由齿轮驱动的惯性轮，通过惯性轮可在推动摆动支架过程中更高效地蓄积能量，并延长摆动支架自由摆动时在最高点的停留时间，由此，操作者可以有更充裕的时间来释放棘爪A，大幅降低了操作难度。
另外，由于摆动支架在最高点的停留时间变长，如果事先将皮带的一端套在减速器上的带轮上，操作人员甚至可以不用释放棘爪A，而是在摆动支架运动至最高点的停留时间直接将皮带套在电机上的带轮上完成安装，可进一步提高操作效率。
4、在惯性轮的旋转轴上设置拉绳，可通过拉伸拉绳的方式驱动惯性轮运动，在摆动支架摆动过程中反复拉动拉绳，同样可达到不断对摆动支架做功并积蓄能量的目的。与直接推动摆动支架相比，这种牵拉驱动的方式更加省力。
5、本发明在底座上安装有电磁铁和滑轮组件，电磁铁可将摆动支架吸合在底座上，与摆动支架的摆动结构结合后，可在保证两个带轮的平行度不会被破坏的情况下，保证电机的安装稳定性，同时保证摆动支架在需要时可顺畅摆动。另外，因为摆动支架需要顺畅摆动，因此摆动支架与底座之间的的弧形面配合处需留有间隙，在间隙存在的情况下，电磁铁的牵引力只会隔着间隙施加在摆动支架上，使底座对摆动支架的束缚具备一定的柔性，这种柔性具有极好的减震效果，大幅消除电机运转带来的震动和噪音，彻底避免因震动引起的螺母松动、结构件疲劳、电机轴承寿命和密封件寿命下降等问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的未剖视结构示意图；
图4是本发明第二种实施例的结构示意图；
图5是本发明第三种实施例的结构示意图；
图6是本发明第四种实施例的结构示意图。
图中：1、底座，2、弧形面，3、棘爪B，4、单向棘齿B，5、棘爪柄，6、插销，7、棘爪A，8、单向棘齿A，9、皮带，10、带轮，11、电机，12、摆动支架，13、销轴，14、齿轮，15、惯性轮，16、拉绳，17、电磁铁，18、滑套，19、微动开关，20、弹簧，21、轮架，22、滑轮，23、手柄。
具体实施方式
实施例一：
本实施例的结构如图1、2和3所示。
如图1所示，本实施例包括底座1、摆动支架12和电机11，底座1固定安装在抽油机上，底座1的上侧设置有凹陷的弧形面2，摆动支架12通过销轴13安装在抽油机上并可绕销轴13做简谐运动，摆动支架12的底部设置有另一弧形面2，该弧形面2与底座1上的弧形面2滑动配合；所述电机11固定安装在所述摆动支架12的上侧；所述销轴13的轴线与底座1上弧形面2的轴线重合；所述电机11位于所述销轴13的下方。
通过上述的钟摆式设计，操作人员可通过反复推动摆动支架12的方式使其摆动至足以使皮带9松弛的高度，以便更换皮带9。与现有技术相比，这种结构不但新颖，而且操作更方便，更安全、更高效。
所述摆动支架12的底部铰接有用于辅助皮带9安装的棘爪A7，所述底座1上与棘爪A7对应设置有单向棘齿A8，单向棘齿A8允许摆动支架12向可使皮带9更松弛的方向摆动，但不允许摆动支架12向可使皮带9张紧的方向摆动。为了在安装皮带9时摆动支架12可固定在高点，本发明设计了棘爪A7，摆动支架12摆动至高点后，棘爪A7卡在单向棘齿A8上，可以防止摆动支架12回落。
生产实践中，皮带9在长时间的运转后会变长，如果不及时对两个带轮10的中心距进行调整，会导致皮带9张力变小，进而对皮带9的寿命和机械传动效率造成严重的负面影响。本发明通过摆动支架12和电机11自身的重力对皮带9进行自动张紧，从而保证皮带9的正常运转。为了使皮带9自动张紧，实施时，要求皮带9安装完成且所述棘爪A7与单向棘齿A8脱离后，所述摆动支架12始终保持向张紧皮带9的方向摆动。
如图1所示，作为进一步的技术方案，所述摆动支架12的底部铰接有棘爪B3，所述底座1上与棘爪B3对应设置有单向棘齿B4，单向棘齿B4不允许摆动支架12向可使皮带9更松弛的方向摆动，但允许摆动支架12向可使皮带9张紧的方向摆动。棘爪B3和单向棘齿B4的啮合可有效防止摆动支架12受皮带9拉力后抖动，有利于减少震动和噪音。
更换皮带9时，使棘爪A7和棘爪B3底座1保持脱离状态，先用刀将废旧皮带9割断，然后用手推动摆动支架12，推动过程中，手对摆动支架12做的功转换成了摆动支架12的动能和重力势能，通过在多个摆动周期内对摆动支架12做功，可使摆动支架12的动能或重力势能不断积蓄，当摆动支架12的动能足以使其摆动至使皮带9可轻易安装的位置时，将棘爪A7释放，使其与单向棘齿A8啮合，从而将摆动支架12连同电机11一起固定在高点。然后，将皮带9环绕在两个带轮10的外侧，再将棘爪A7与单向棘齿A8脱离。此时，摆动支架12连同电机11便会在自身重力作用下摆动并使皮带9张紧。
实施时，为了控制两个棘爪的动作，可在两个棘爪的旋转轴上设置棘爪柄5，通过插销6锁定棘爪柄5可将棘爪固定在所需位置。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于设置了电磁铁17和滑轮22组件。
如图4所示，滑轮22组件，进一步包括滑轮22、轮架21、滑套18、弹簧20和微动开关19，其中滑轮22位于皮带9下侧且位于皮带9的中部，滑轮22通过轴安装在轮架21上，轮架21从上方插装在滑套18内，弹簧20安装在滑套18内，微动开关19安装在滑套18内侧的底部，滑轮22上方未与皮带9接触时——即滑轮22上方不受力时，轮架21的下端不与微动开关19接触，微动开关19为常闭开关。
使用时，微动开关19用于控制电磁铁17的供电，微动开关19未触发时，电磁铁17为通电状态，即摆动支架12与底座1吸合。当皮带9松弛后，下侧皮带9的震动幅度会明显增加，继而触碰滑轮22，滑轮22收到皮带9施加的压力后，轮架21向下滑动并触发微动开关19，从而将电磁铁17的供电切断，使摆动支架12得以继续向下摆动，实现张力的自动调整。
本发明在底座1上安装有电磁铁17和滑轮22组件，电磁铁17可将摆动支架12吸合在底座1上，从而在摆动支架12的弧形面2处形成了面支撑，从而有效增加了电机11的安装稳定性。同时，这种面支撑结构与摆动支架12的摆动结构结合后，可在保证两个带轮10的平行度不会被破坏的情况下，保证电机11的安装稳定性，同时保证摆动支架12在需要时可顺畅摆动。
另外，因为摆动支架12需要顺畅摆动，因此摆动支架12与底座1之间的的弧形面2配合处需留有间隙，在间隙存在的情况下，电磁铁17的牵引力只会隔着间隙施加在摆动支架12上，使底座1对摆动支架12的束缚具备一定的柔性，这种柔性具有极好的减震效果，大幅消除电机11运转带来的震动和噪音，彻底避免因震动引起的螺母松动、结构件疲劳、电机11轴承寿命和密封件寿命下降等问题。
实施例三：
本实施例与实施例一或实施例二的区别在于增设了惯性轮15。
如图5所示，本实施例中，所述摆动支架12内安装有齿轮14，摆动支架12外侧安装有惯性轮15，惯性轮15与所述齿轮14安装在同一根轴上，所述底座1上侧的弧形面2上设置有与所述齿轮14啮合的齿条。为了使操作更加省力，更加迅速，本发明在底座1上设置了由齿轮14驱动的惯性轮15，通过惯性轮15可在推动摆动支架12过程中更高效地蓄积能量，并延长摆动支架12自由摆动时在最高点的停留时间，由此，操作者可以有更充裕的时间来释放棘爪A7，大幅降低了操作难度。另外，由于摆动支架12在最高点的停留时间变长，如果事先将皮带9的一端套在减速器上的带轮10上，操作人员甚至可以不用释放棘爪A7，而是在摆动支架12运动至最高点的停留时间直接将皮带9套在电机11上的带轮10上完成安装，可进一步提高操作效率。
实施例四：
本实施例与实施例三的区别在于增设了拉绳16。
如图6所示，本实施例中，所述惯性轮15的旋转轴上缠绕有拉绳16，拉绳16的一端固定连接在惯性轮15的旋转轴上，另一端设置有手柄23。在惯性轮15的旋转轴上设置拉绳16，可通过拉伸拉绳16的方式驱动惯性轮15运动，在摆动支架12摆动过程中反复拉动拉绳16，同样可达到不断对摆动支架12做功并积蓄能量的目的。与直接推动摆动支架12相比，这种牵拉驱动的方式更加省力。

Claims (4)

1.一种抽油机电机位置调整装置，其特征在于：包括底座(1)、摆动支架(12)和电机(11)，底座(1)固定安装在抽油机上，底座(1)的上侧设置有凹陷的弧形面(2)，摆动支架(12)通过销轴(13)安装在抽油机上并可绕销轴(13)做简谐运动，摆动支架(12)的底部设置有另一弧形面(2)，该弧形面(2)与底座(1)上的弧形面(2)滑动配合；
所述电机(11)固定安装在所述摆动支架(12)上；
所述销轴(13)的轴线与底座(1)上弧形面(2)的轴线重合；
所述电机(11)位于所述销轴(13)的下方；
所述摆动支架(12)的底部铰接有用于辅助皮带(9)安装的棘爪A(7)，所述底座(1)上与棘爪A(7)对应设置有单向棘齿A(8)，单向棘齿A(8)允许摆动支架(12)向可使皮带(9)更松弛的方向摆动，但不允许摆动支架(12)向可使皮带(9)张紧的方向摆动；
皮带(9)安装完成且所述棘爪A(7)与单向棘齿A(8)脱离后，所述摆动支架(12)始终保持向张紧皮带(9)的方向摆动；
所述摆动支架(12)内安装有齿轮(14)，摆动支架(12)外侧安装有惯性轮(15)，惯性轮(15)与所述齿轮(14)安装在同一根轴上，所述底座(1)上侧的弧形面(2)上设置有与所述齿轮(14)啮合的齿条。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机电机位置调整装置，其特征在于：所述摆动支架(12)的底部铰接有棘爪B(3)，所述底座(1)上与棘爪B(3)对应设置有单向棘齿B(4)，单向棘齿B(4)不允许摆动支架(12)向可使皮带(9)更松弛的方向摆动，但允许摆动支架(12)向可使皮带(9)张紧的方向摆动。
3.根据权利要求1所述的一种抽油机电机位置调整装置，其特征在于：所述惯性轮(15)的旋转轴上缠绕有拉绳(16)，拉绳(16)的一端固定连接在惯性轮(15)的旋转轴上，另一端设置有手柄(23)。
4.根据权利要求1所述的一种抽油机电机位置调整装置，其特征在于：所述底座(1)上安装有电磁铁(17)和滑轮组件；
滑轮组件，进一步包括滑轮(22)、轮架(21)、滑套(18)、弹簧(20)和微动开关(19)，微动开关(19)用于控制电磁铁(17)的供电，电磁铁(17)可将摆动支架(12)吸合在底座(1)上，其中滑轮(22)位于皮带(9)下侧且位于皮带(9)的中部，滑轮(22)通过轴安装在轮架(21)上，轮架(21)从上方插装在滑套(18)内，弹簧(20)安装在滑套(18)内，微动开关(19)安装在滑套(18)内侧的底部，滑轮(22)上方未与皮带(9)接触时——即滑轮(22)上方不受力时，轮架(21)的下端不与微动开关(19)接触，微动开关(19)为常闭开关。
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