CN114017451B - 一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，涉及抽油机刹车系统技术领域，包括底板，所述底板的上方固定安装有减速箱和驱动电机，所述减速箱的外部设置有驱动轮和输出轴。该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，通过控制中心和驱动电机以及伺服电机和伞齿轮的配合使用，使得该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统的控制中心在接收到停止工作的信号时能够控制驱动电机停止工作，同时伺服电机启动并带动其输出轴外部的伞齿轮转动，继而通过伞齿轮之间的咬合以及同步带的传动带动两个双向螺柱旋转，双向螺柱旋转后通过其外部的双向螺纹带动夹持环相互靠近并将输出轴夹持，避免输出轴继续旋转。

Description

一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统

技术领域

本发明涉及抽油机刹车系统技术领域，具体为一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统。

背景技术

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备，根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机，游梁式抽油机是油田目前主要使用的抽油机类型之一，主要由驴头—游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备四大部分组成，工作时，电动机的转动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动，驴头经光杆、抽油杆带动井下抽油泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒。

游梁式抽油机在工作时减速箱在动力设备的作用下不断的转动，减速箱工作时输出轴的工作动量较大，因此往往需要配备专用的刹车系统辅助抽油机停止工作，常见的游梁式抽油机主要依靠动力设备的停止工作来结束对减速箱输入轴的驱动，继而使得抽油机整体停止工作，虽然能够起到制动作用，但是制动后抽油机仍然会存在一定幅度的运动，制动的效果不够及时，为此，我们设计了一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，包括底板，所述底板的上方固定安装有减速箱和驱动电机，所述减速箱的外部设置有驱动轮和输出轴，且减速箱的右端固定安装有控制中心，所述输出轴的外部固定套装有驴头，所述驱动电机的输出轴外部固定套装有转轮，所述转轮与驱动轮之间套接有传动带，所述减速箱的外部的固定套装有位于输出轴外部的夹持舱，且减速箱的左侧固定安装有伺服电机。

进一步的，所述夹持舱的内部活动套装有两个双向螺柱，所述双向螺柱的外部设置有两组方向相反的螺纹，且双向螺柱的外部螺纹套接有两个夹持环。

进一步的，所述双向螺柱之间套接有同步带，上方所述双向螺柱的一端延伸至夹持舱的外部并固定套装有伞齿轮，所述伺服电机的输出轴外部固定套装有伞齿轮，两个所述伞齿轮之间相互咬合。

进一步的，所述输出轴的外部设置有均匀分布的限位块，所述夹持环的内侧开设有与限位块相匹配的限位槽。

进一步的，所述减速箱的外部固定安装有位于驱动轮左侧的偏转柱和气泵，所述偏转柱的外部活动套装有制动片，所述制动片的外部开设有与驱动轮相匹配的摩擦槽。

进一步的，所述气泵位于偏转柱的左侧，且气泵的驱动轴外部固定安装有接触块。

进一步的，所述减速箱的外部活动套装有位于气泵下方的活动底座，所述活动底座的外部固定安装有套接管，所述套接管的外部活动套装有连接柱，且套接管与连接柱之间固定连接有复位弹簧。

进一步的，所述制动片的底部活动套装有活动轴，所述连接柱的一端与活动轴固定连接。

进一步的，所述控制中心与伺服电机以及气泵之间均电性连接，且控制中心与驱动电机之间固定连接有连接线。

本发明提供了一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，具备以下有益效果：

1、该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，通过控制中心和驱动电机以及伺服电机和伞齿轮的配合使用，使得该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统的控制中心在接收到停止工作的信号时能够控制驱动电机停止工作，同时伺服电机启动并带动其输出轴外部的伞齿轮转动，继而通过伞齿轮之间的咬合以及同步带的传动带动两个双向螺柱旋转，双向螺柱旋转后通过其外部的双向螺纹带动夹持环相互靠近并将输出轴夹持，避免输出轴继续旋转，提升了该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统制动效果的及时性。

2、该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，通过偏转柱和制动片以及气泵的配合使用，使得该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统的控制中心在接收到停止信号时，能够控制气泵启动，气泵启动后将其驱动轴外部的接触块推动，并使得接触块与制动片接触并挤压制动片，使得制动片绕偏转柱偏转并与驱动轮相互接触，从而将驱动轮挤压固定，避免驱动轮继续旋转，配合伺服电机进行制动工作。

3、该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，通过套接管和连接柱以及复位弹簧的配合使用，使得该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统需要解除制动操作时，控制中心控制气泵复位，此时连接柱在复位弹簧弹力的作用下缩入套接管的内部，并通过活动轴带动制动片偏转，从而使得制动片远离驱动轮，解除制动片对驱动轮位置的限制作用，便于抽油机恢复正常工作。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明外部的结构示意图；

图3为本发明夹持舱内部的结构示意图；

图4为本发明双向螺柱和夹持环的结构示意图；

图5为本发明输出轴外部的结构示意图；

图6为本发明连接柱和套接管的结构示意图；

图7为本发明制动片外部的结构示意图。

图中：1、底板；2、驱动电机；3、转轮；4、控制中心；5、制动片；6、驴头；7、伞齿轮；8、伺服电机；9、减速箱；10、气泵；11、活动底座；12、套接管；13、接触块；14、连接柱；15、驱动轮；16、传动带；17、夹持舱；18、双向螺柱；19、夹持环；20、输出轴；21、同步带；22、限位槽；23、限位块；24、复位弹簧；25、活动轴；26、偏转柱。

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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，包括底板1，底板1的上方固定安装有减速箱9和驱动电机2，减速箱9的外部设置有驱动轮15和输出轴20，且减速箱9的右端固定安装有控制中心4，输出轴20的外部固定套装有驴头6，驱动电机2的输出轴外部固定套装有转轮3，转轮3与驱动轮15之间套接有传动带16，减速箱9的外部的固定套装有位于输出轴20外部的夹持舱17，且减速箱9的左侧固定安装有伺服电机8，夹持舱17的内部活动套装有两个双向螺柱18，双向螺柱18的外部设置有两组方向相反的螺纹，且双向螺柱18的外部螺纹套接有两个夹持环19，双向螺柱18旋转时能够通过其外部的双向螺纹，带动两个夹持环19相互靠近，继而通过夹持环19对输出轴20的夹持辅助系统整体的制动工作，双向螺柱18之间套接有同步带21，上方双向螺柱18的一端延伸至夹持舱17的外部并固定套装有伞齿轮7，伺服电机8的输出轴外部固定套装有伞齿轮7，两个伞齿轮7之间相互咬合，伺服电机8启动后能够带动其输出轴外部的伞齿轮7转动，继而通过伞齿轮7之间的咬合带动上方的双向螺柱18旋转，同时由于两个双向螺柱18之间套接有同步带21，因此下方的双向螺柱18能够跟随上方的双向螺柱18同步旋转，双向螺柱18旋转后通过其外部的双向螺纹带动夹持环19相互靠近，将输出轴20夹持，避免输出轴20继续旋转，输出轴20的外部设置有均匀分布的限位块23，夹持环19的内侧开设有与限位块23相匹配的限位槽22，夹持环19在对输出轴20进行夹持固定时，限位槽22与限位块23之间会发送相互的摩擦，从而增大输出轴20旋转的阻力，从而尽快的实现夹持环19对输出轴20的制动。

请参阅图2和图6，减速箱9的外部固定安装有位于驱动轮15左侧的偏转柱26和气泵10，偏转柱26的外部活动套装有制动片5，制动片5的外部开设有与驱动轮15相匹配的摩擦槽，制动片5用于辅助驱动轮15的制动，因此制动片5的外部开了与驱动轮15相匹配的摩擦槽，制动片5能够绕偏转柱26偏转，当制动片5偏转至摩擦槽与驱动轮15对接时便能够实现对驱动轮15的制动，气泵10位于偏转柱26的左侧，且气泵10的驱动轴外部固定安装有接触块13，气泵10启动后能够将其驱动轴外部的接触块13推动，使得接触块13与制动片5接触并挤压制动片5，继而使得制动片5绕偏转柱26偏转，制动片5外部的摩擦槽与驱动轮15相互接触，将驱动轮15挤压固定，避免驱动轮15继续旋转，配合其它结构进行制动工作。

请参阅图6至图7，减速箱9的外部活动套装有位于气泵10下方的活动底座11，活动底座11的外部固定安装有套接管12，套接管12的外部活动套装有连接柱14，且套接管12与连接柱14之间固定连接有复位弹簧24，连接柱14能够在套接管12的内部活动并带动复位弹簧24进行拉伸或收缩，当套接管12和连接柱14不受其它力的影响时，连接柱14能够在复位弹簧24弹力的作用下保持稳定，同时套接管12还能够在活动底座11的作用下进行偏转，制动片5的底部活动套装有活动轴25，连接柱14的一端与活动轴25固定连接，需要解除制动时，伺服电机8能够带动双向螺柱18反向旋转，继而使得两个夹持环19分离并解除对输出轴20的夹持固定，同时气泵10再次启动并带动接触块13缩回，解除接触块13对制动片5的挤压，此时连接柱14便能够在复位弹簧24弹力的作用下缩入套接管12的内部，并通过活动轴25带动制动片5偏转，使得制动片5远离驱动轮15，解除制动片5对驱动轮15位置的限制作用，控制中心4与伺服电机8以及气泵10之间均电性连接，且控制中心4与驱动电机2之间固定连接有连接线，控制中心4能够控制伺服电机8和气泵10以及驱动电机2的工作状态，从而使得驱动电机2停止工作时，伺服电机8和气泵10立即启动并进行制动工作，驱动电机2工作时，伺服电机8和气泵10能够及时解除制动，本控制中心4的原理及使用过程均与现有技术相同，在此不再赘述。

综上，该基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，使用时，向控制中心4发送制动信号，控制中心4接受信号后控制驱动电机2停止工作，同时控制伺服电机8和气泵10启动，伺服电机8启动并带动其输出轴外部的伞齿轮7转动，继而通过伞齿轮7之间的咬合带动上方的双向螺柱18旋转，两个双向螺柱18之间套接有同步带21，因此下方的双向螺柱18跟随上方的双向螺柱18同步旋转，双向螺柱18旋转后通过其外部的双向螺纹带动夹持环19相互靠近，直至夹持环19内侧的限位槽22与输出轴20外部的限位块23接触，并将输出轴20夹持，避免输出轴20继续旋转，同时气泵10启动，气泵10将其驱动轴外部的接触块13推动，使得接触块13与制动片5接触并挤压制动片5，制动片5绕偏转柱26偏转并与驱动轮15相互接触，继而将驱动轮15挤压固定，避免驱动轮15继续旋转，配合伺服电机8进行制动工作，需要解除制动时，伺服电机8带动双向螺柱18反向旋转，继而使得两个夹持环19分离并解除对输出轴20的夹持固定，同时气泵10带动接触块13缩回，此时连接柱14在复位弹簧24弹力的作用下缩入套接管12的内部，并通过活动轴25带动制动片5偏转，使得制动片5远离驱动轮15，解除制动片5对驱动轮15位置的限制作用，便于抽油机恢复正常工作，完成整个基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统的工作过程，即可。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的上方固定安装有减速箱（9）和驱动电机（2），所述减速箱（9）的外部设置有驱动轮（15）和输出轴（20），且减速箱（9）的右端固定安装有控制中心（4），所述输出轴（20）的外部固定套装有驴头（6），所述驱动电机（2）的输出轴外部固定套装有转轮（3），所述转轮（3）与驱动轮（15）之间套接有传动带（16），所述减速箱（9）的外部的固定套装有位于输出轴（20）外部的夹持舱（17），且减速箱（9）的左侧固定安装有伺服电机（8）；

所述夹持舱（17）的内部活动套装有两个双向螺柱（18），两个双向螺柱（18）中的一个位于输出轴的上方，双向螺柱（18）中的另外一个位于输出轴的下方，所述双向螺柱（18）的外部设置有两组方向相反的螺纹，且双向螺柱（18）的外部螺纹套接有两个夹持环（19）；

所述双向螺柱（18）之间套接有同步带（21），上方所述双向螺柱（18）的一端延伸至夹持舱（17）的外部并固定套装有伞齿轮（7），所述伺服电机（8）的输出轴外部固定套装有伞齿轮（7），两个所述伞齿轮（7）之间相互咬合；

所述输出轴（20）的外部设置有均匀分布的限位块（23），所述夹持环（19）的内侧开设有与限位块（23）相匹配的限位槽（22）；

所述减速箱（9）的外部固定安装有位于驱动轮（15）左侧的偏转柱（26）和气泵（10），所述偏转柱（26）的外部活动套装有制动片（5），所述制动片（5）的外部开设有与驱动轮（15）相匹配的摩擦槽；

所述气泵（10）位于偏转柱（26）的左侧，且气泵（10）的驱动轴外部固定安装有接触块（13）；

所述减速箱（9）的外部活动套装有位于气泵（10）下方的活动底座（11），所述活动底座（11）的外部固定安装有套接管（12），所述套接管（12）的外部活动套装有连接柱（14），且套接管（12）与连接柱（14）之间固定连接有复位弹簧（24）；

所述制动片（5）的底部活动套装有活动轴（25），所述连接柱（14）的一端与活动轴（25）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机控制的游梁式抽油机刹车系统，其特征在于：所述控制中心（4）与伺服电机（8）以及气泵（10）之间均电性连接，且控制中心（4）与驱动电机（2）之间固定连接有连接线。