CN205117302U - 双保险节能采油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型的双保险节能采油机涉及到石油开采领域，是由控制系统、换向减速器、间歇制动电机、井口装置、液压刹车装置和螺杆泵构成，间歇制动电机与换向减速器的输入轴传动连接，该换向减速器的输出轴的一端固定有制动盘并动配合于液压刹车装置、另一端通过抽油杆与螺杆泵的转子传动连接；控制系统分别与间歇制动电机和液压刹车装置电路联接。本实用新型的双保险节能采油机，具备间歇制动器和液压刹车装置双保险措施，克服了因连续旋转所导致的惯性力过大的弊端，从而确保其制动的安全可靠；液压刹车装置是应用汽车的ABS技术，结合螺杆泵反转扭矩的特性，通过控制系统控制液压卡钳，达到有规律的缓慢释放驱动杆弹性扭矩的目的。

Description

双保险节能采油机

技术领域

本实用新型涉及到石油开采领域，尤其涉及到一种双保险节能采油机。

背景技术

双保险节能采油机在开机运行一段时间停机后，抽油杆会发生瞬时高速反转的现象，当反转超出控制范围后，轻则损伤机器，重则危及周围人员的安全。产生反转现象的原因主要有以下两个方面：（1）双保险节能采油机停机后或卡泵时，贮存在杆柱中的变形扭转势能会快速释放，使杆柱快速反转。（2）停机后，在油管及外输管线内的液体与套管内井液压差的作用下，双保险节能采油机泵会变成，使转子及连接的杆柱快速反转。油管压差越大,杆柱反转速度越快，持续时间越长。反转失控会造成杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件的损坏；双保险节能采油机采油系统停机反转失控所带来的危害反转现象是不可避免的，但如果失控，便会产生很大危害，主要表现在以下三个方面：（1）反转失控会造成杆柱脱扣、光杆甩弯，地面驱动装置零部件的损坏。（2）反转失控会造成部分零件过热，点燃井口游离气，造成井口燃烧爆炸。（3）反转失控会危及现场操作人员的安全，造成生产事故的隐患。

发明内容

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种双保险节能采油机。

本实用新型的双保险节能采油机，是由控制系统、换向减速器、间歇制动电机、井口装置、液压刹车双保险节能采油机构成，间歇制动电机与换向减速器的输入轴传动连接，该换向减速器的输出轴的一端固定有制动盘并动配合于液压刹车装置、另一端通过抽油杆与双保险节能采油机传动连接；控制系统分别与间歇制动电机和液压刹车装置电路联接。

作为本实用新型的进一步改进，换向减速器内设有输入轴、中间轴和输出轴，输入轴同轴固定有输入齿轮和锥齿轮、中间轴同轴固定有盆齿和驱动齿、输出轴同轴固定有输出齿轮；锥齿轮与盆齿啮合，驱动齿与输出齿轮啮合。

作为本实用新型的进一步改进，间歇制动电机是由电机及固定于电机后端盖的间歇制动器构成，电机的电机轴上固定有直连齿轮、该直连齿轮与换向减速器的输入齿轮啮合。

作为本实用新型的进一步改进，换向减速器的输出轴为空心轴，其顶部依次固定有盘根盒、制动盘和光杆卡子，该输出轴内插入并通过光杆卡子固定有一根光杆，该光杆位于换向减速器下方的一端通过抽油杆与双保险节能采油机传动连接。

作为本实用新型的进一步改进，间歇制动器的主钢架固定于电机的后端盖上，在后端盖与主钢架之间依次设有传动齿轮、刹车片、摩擦片和电磁铁，传动齿轮与电机的电机轴同轴固定、同时与刹车片内齿轮啮合；金属的摩擦片通过限位柱与主钢架轴向动配合、且与主钢架之间设有弹簧；电磁铁固定于主钢架内，电机和电磁铁均与控制系统电路联接。

作为本实用新型的进一步改进，液压刹车装置是由液压泵、油箱、分配阀、从动齿轮、单向离合器和主支架构成，与输入齿轮啮合的从动齿轮和单向离合器均安装于主支架内，该主支架固定于液压泵的端盖上；液压泵的泵轴与单向离合器同轴固定、单向离合器的外环与从动齿轮同轴固定；液压泵的进油口与油箱连通、出油口与分配阀连通，分配阀的出液口与液压卡钳连通，液压卡钳与间歇制动器固定并夹持配合于制动盘两端面；液压泵29与控制系统电路联接。

本实用新型的双保险节能采油机，具备间歇制动器和液压刹车装置双保险措施，间歇制动器配合专用的控制系统，适用于双保险节能采油机的输入端，通过智能控制软件达到有规律的缓慢、间歇释放驱动杆弹性扭矩的目的，克服了因连续旋转所导致的惯性力过大的弊端，该智能控制系统，无论在何种情况下，在双保险节能采油机启抽前、专用智能控制系统都将首先执行释放扭矩程序，从而确保其制动的安全可靠；液压刹车装置是应用汽车的ABS技术，结合双保险节能采油机反转扭矩的特性，开发研制出的新一代机械刹车制动技术，该技术是通过控制系统控制液压卡钳，达到有规律的缓慢释放驱动杆弹性扭矩的目的。

附图说明

附图1为本实用新型的双保险节能采油机的结构图；

附图2~3为本实用新型的双保险节能采油机的换向减速器与间歇制动电机的配合结构图；

附图4为本实用新型的双保险节能采油机的间歇制动电机的分解图；

附图5为本实用新型的双保险节能采油机的液压刹车装置（部分）的分解图；

附图6为本实用新型的双保险节能采油机的机械光杆密封装置的分解图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的双保险节能采油机，作进一步说明：

本实用新型双保险节能采油机，是由控制系统、换向减速器2、间歇制动电机3、井口装置5、液压刹车装置6和双保险节能采油机构成，其中换向减速器2为矩形平放式三级换向减速机，其底部与井口装置5（即采油树）法兰匹配连接，换向减速器2的输入轴与间歇制动电机3传动连接，换向减速器2的输出轴位于其上方的一端固定有制动盘8并动配合于液压刹车装置6、位于其下方的一端通过抽油杆与双保险节能采油机的转子传动连接；控制系统与间歇制动电机3电路联接。

该装置由置于井口上方的间歇制动电机3驱动换向减速器2的输入轴9，由输入轴9上端固定的光杆卡子21带动光杆22旋转，并带动井下双保险节能采油机实现采油。

间歇制动电机3是由电机16及固定于电机16后端盖17的间歇制动器18构成，电机16的电机轴上固定有直连齿轮19、该直连齿轮19与换向减速器2的输入齿轮12啮合；换向减速器2为三级换向减速机，其内设有输入轴9、中间轴10和输出轴11，输入轴9同轴固定有输入齿轮12和锥齿轮13、中间轴10同轴固定有盆齿14和驱动齿15、输出轴11同轴固定有输出齿轮4；锥齿轮13与盆齿14啮合，驱动齿15与输出齿轮4啮合。即直连齿轮19驱动输入齿轮12，带动同轴的锥齿轮13；锥齿轮13驱动盆齿14，带动同轴的驱动齿15；驱动齿15驱动输出齿轮4，带动输出轴11转动，达到三级换向减速的目的。

上述换向减速器2的输出轴为空心轴，其顶部位于换向减速器2上方依次固定有盘根盒20、制动盘8和光杆卡子21，输出轴内插入并通过光杆卡子21固定有一根光杆22，光杆22位于换向减速器2下方的一端通过抽油杆与双保险节能采油机的转子传动连接，光杆22转动，带动抽油杆传动至双保险节能采油机，进行采油作业。

间歇制动电机3中的间歇制动器18采用了电磁刹车的原理，其主钢架27固定于电机16的后端盖17上，在后端盖17与主钢架27之间依次设有传动齿轮23、刹车片24、摩擦片25和电磁铁26，传动齿轮23与电机16的电机轴同轴固定、同时与刹车片24内齿轮啮合；金属的摩擦片25通过限位柱28与主钢架27轴向动配合、且与主钢架27之间设有弹簧；电磁铁26固定于主钢架27内并与控制系统电路联接。当电机16正常运转时，间歇制动器18通过专用的控制系统为其供电，通电的电磁铁26被安装在主钢架27内，吸合摩擦片25与刹车片24分离。当刹车时电磁铁26断电，在一组弹簧的作用下，摩擦片25与刹车片24接触，此时刹车片24同时与电机的后端盖17以及摩擦片25接触、产生摩擦实现制动；该间歇制动器18通过控制系统能够实现了有规律的间歇制动，即控制系统控制电磁铁26的工作电流产生周期性变化，就能够产生有规律的间歇制动。

液压刹车装置6是由液压泵29、油箱30、分配阀31、从动齿轮32、单向离合器33和主支架34构成，与输入齿轮12啮合的从动齿轮32和单向离合器33均安装于主支架34内，该主支架34固定于液压泵29的端盖上；液压泵29的泵轴与单向离合器33同轴固定、单向离合器33的外环与从动齿轮32同轴固定；液压泵29的进油口与油箱30连通、出油口与分配阀31连通，分配阀31的出液口与液压卡钳35连通，液压卡钳35与间歇制动器18固定并夹持配合于制动盘8两端面。当换向减速器2正常运转时，其输入齿轮12带动液压刹车装置6中的从动齿轮32转动，齿轮从动齿轮32与单向离合器33紧配合，换向减速器2正常运转时单向离合器33不锁止，液压泵29不工作，当换向减速器2停止运行时，在反转扭矩的作用下，抽油杆带动当换向减速器2反转，此时换向减速器2的输入齿轮12带动液压刹车装置6中的从动齿轮32转动，从动齿轮32通过单向离合器33带液压泵29工作，液压泵29由控制系统将自其进油口进入的由油箱30的出口排出的液压油增压排出，排出的高压液压油进入分配阀31后经分配阀31调节后排出驱动液压卡钳35工作，实现制动。

光杆22位于井口装置5中的部分设有机械光杆密封装置，其主壳体36在光杆22下部定位卡子的作用下随光杆22一起转动，在主壳体36的上部装有密封盘根37、实现了36的相对静密封。在主壳体36的内部装有机械密封38，机械密封38的动环随着主壳体36一同旋转、其定环固定在井口装置5上，为确保主壳体36在转动时的同轴度、在其下端装有定位轴承39。

该装置一旦停机、出现反转情况时，电动机上的间歇制动器18与液压刹车装置6同时工作实现制动。

Claims (6)

1.双保险节能采油机，是由控制系统、换向减速器（2）、间歇制动电机（3）、井口装置（5）、液压刹车装置（6）和螺杆泵构成，其特征在于间歇制动电机（3）与换向减速器（2）的输入轴传动连接，该换向减速器（2）的输出轴的一端固定有制动盘（8）并动配合于液压刹车装置（6）、另一端通过抽油杆与螺杆泵的转子传动连接；控制系统分别与间歇制动电机（3）和液压刹车装置（6）电路联接。

2.根据权利要求1所述的双保险节能采油机，其特征在于换向减速器（2）内设有输入轴（9）、中间轴（10）和输出轴（11），输入轴（9）同轴固定有输入齿轮（12）和锥齿轮（13）、中间轴（10）同轴固定有盆齿（14）和驱动齿（15）、输出轴（11）同轴固定有输出齿轮（4）；锥齿轮（13）与盆齿（14）啮合，驱动齿（15）与输出齿轮（4）啮合。

3.根据权利要求1或2所述的双保险节能采油机，其特征在于间歇制动电机（3）是由电机（16）及固定于电机（16）后端盖（17）的间歇制动器（18）构成，电机（16）的电机轴上固定有直连齿轮（19）、该直连齿轮（19）与换向减速器（2）的输入齿轮（12）啮合。

4.根据权利要求1所述的双保险节能采油机，其特征在于换向减速器（2）的输出轴为空心轴，其顶部依次固定有盘根盒（20）、制动盘（8）和光杆卡子（21），该输出轴内插入并通过光杆卡子（21）固定有一根光杆（22），该光杆（22）位于换向减速器（2）下方的一端通过抽油杆与螺杆泵的转子传动连接。

5.根据权利要求3所述的双保险节能采油机，其特征在于间歇制动器（18）的主钢架（27）固定于电机（16）的后端盖（17）上，在后端盖（17）与主钢架（27）之间依次设有传动齿轮（23）、刹车片（24）、摩擦片（25）和电磁铁（26），传动齿轮（23）与电机（16）的电机轴同轴固定、同时与刹车片（24）内齿轮啮合；金属的摩擦片（25）通过限位柱（28）与主钢架（27）轴向动配合、且与主钢架（27）之间设有弹簧；电磁铁（26）固定于主钢架（27）内，电机（16）和电磁铁（26）均与控制系统电路联接。

6.根据权利要求1所述的双保险节能采油机，其特征在于液压刹车装置（6）是由液压泵（29）、油箱（30）、分配阀（31）、从动齿轮（32）、单向离合器（33）和主支架（34）构成，与输入齿轮（12）啮合的从动齿轮（32）和单向离合器（33）均安装于主支架（34）内，该主支架（34）固定于液压泵（29）的端盖上；液压泵（29）的泵轴与单向离合器（33）同轴固定、单向离合器（33）的外环与从动齿轮（32）同轴固定；液压泵（29）的进油口与油箱（30）连通、出油口与分配阀（31）连通，分配阀（31）的出液口与液压卡钳（35）连通，液压卡钳（35）与间歇制动器（18）固定并夹持配合于制动盘（8）两端面；液压泵（29）与控制系统电路联接。