CN207195170U - 安全型地面无杆式采油泵直驱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种安全型地面无杆式采油泵直驱装置，包括配反转自动电磁刹车的动力源低速永磁电机、高速反转离心制动机构和承载轴承箱及井口；永磁电机的空心轴下部通过立式大转矩渐开线内花键啮合传动花键轴上端，传动花键轴中部配置高速反转离心制动机构，传动花键轴下端通过承载花键套向下连接驱动井下抽油杆旋转作业的传动光轴。高速反转离心制动机构的机体内配置由制动块操控压向刹车T片的锁紧外套，高速反转离心制动机构的机体配置有使锁紧外套释放复位的手动操控复位机构。具有低速反转电磁刹车，高速反转自动制动的优点。

Description

安全型地面无杆式采油泵直驱装置

技术领域

本实用新型涉及一种采油泵驱动装置，特别是涉及一种安全型地面无杆式采油泵直驱装置。

背景技术

驱动装置的功能：它是把地面的动力源通过抽油杆传递给井下螺杆泵旋转采油，旋转传递一定能量的扭矩使井下泵正常作业。若因故停机，由于抽油杆旋转内存应力的释放及管柱内液体的迅速下降所产生的压力会促使螺杆泵反转（形成钻具的工作状态），如卡泵甚至有的井还会出现高速反转，地面驱动装置控制线路失灵，防反转机构不可靠，现状的驱动装置会出现飞车、飞带轮、油杆脱扣，直驱装置会甩弯光杆，甩飞卡子等事故（驱动装置伤人在各油田时有发生）。

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种安全型地面无杆式采油泵直驱装置。

为实现上述目的，本实用新型安全型地面无杆式采油泵直驱装置包括配反转自动电磁刹车的动力源低速永磁电机、高速反转离心制动机构和承载轴承箱及井口；永磁电机的空心轴下部通过立式大转矩渐开线内花键啮合传动花键轴上端，传动花键轴中部配置高速反转离心制动机构，传动花键轴下端通过承载花键套向下连接驱动井下抽油杆旋转作业的传动光轴。具有低速反转电磁刹车，高速反转自动制动、缓慢释放，节能又安全的优点。

作为优化，永磁电机机体下端兰盘依次向下固连高速反转离心制动机构机体上下兰盘、承载轴承箱体上下兰盘和井口上兰盘；承载轴承箱体由上端口带上环兰盘、通过承载轴承内置承载花键套的上碗座和上碗座周边向下制有的、下端带下环兰盘的多个外周立支臂构成，传动花键轴下端向下插接承载花键套上部，承载花键套下部向下连接传动光轴。

作为优化，井口上兰盘中部向上制有伸入外周立支臂之间、配装旋转螺帽的管座式密封盒；传动光轴自上碗座底部伸出、通过旋转螺帽及管座式密封盒伸入井口，自井口下端伸出的传动光轴下端配置用于连接井下抽油杆的插接式接头。

作为优化，管座式密封盒是下底面带传动光轴通孔的上开口桶体，旋转螺帽是上底面带传动光轴通孔的下开口桶体，上开口桶体上部外周与下开口桶体外周上下扣配并内外丝接，上开口桶体与下开口桶体之间空腔填充密封材料。

作为优化，承载轴承是内重型园锥推力滚子轴承。作为优化，低速永磁电机是低速饲服永磁电机。

作为优化，高速反转离心制动机构是传动花键轴中部配置刹车T片和在高速旋转时拨动制动块的离心盘，高速反转离心制动机构的机体内配置由制动块操控压向刹车T片的锁紧外套，高速反转离心制动机构的机体配置有使锁紧外套释放复位的手动操控复位机构。

作为优化，锁紧外套配置有用于支撑锁紧外套的压紧弹簧和用于操控锁紧外套、由制动块操控的扳机，手动操控复位机构是高速反转离心制动机构的机体配置的、用于使扳机复位的释放螺栓。作为优化，离心盘配置有在其反向高速旋转时伸出、推动制动块的离心拔叉。

因为现状的地面驱动装置的传动形式潜存着不安全隐患，为改变目前现状，让设备运行安全，人员操作放心，杜绝人身伤害，实现“安全文明”生产。 本发明人经过多方调研，设计发明了本新型装置。经过试用证明该装置运行平稳，过载转矩大，安全无噪声，对电网无冲击，节电率高达25%以上。彻底改变了原来的传动形式，实现了无齿轮、皮带轮、无方卡子、无光杆连接。低速反转电磁刹车，高速反转自动制动、缓慢释放，是一种即“节能”又“安全”的新型直驱装置。

本新型驱动装置的构成：由动力源永磁电机、高速反转离心制动机构、承载轴承箱、井口、控制箱和支持进口的支座机构组成。反转扭矩由电磁刹车缓慢释放，反转速度超180r/min时由离心盘自动制动，制动扭矩可达2400N.m。轴承箱选用重型园锥推力滚子轴承，负荷可达20T,井口与大四通连接压力达2000PSi，控制柜选用了目前较先进的电子元件，具有点动、启动、反转延时等控制，电压、电流、功率、转速、扭矩等显示，具有过载、过热安全保护功能。

本新型驱动装置的工作原理：采用了立式大转矩渐开线内花键连接传动的低速永磁电机，通过电机内传动花键连接着传动花键轴上端，传动花键轴中间装有高速反转离心制动机构，下端连接着承载花键套，承载花键套装入轴承箱内重型园锥推力滚子轴承中，带动传动光轴通过密封盒及井口、由插接式接头连接井下抽油杆旋转作业。当停机时，由于井下扭矩的释放，使驱动电机出现反转现象，反转180r/min以内，由电磁刹车缓慢释放，超过180r/min由高速反转离心制动机构中的离心盘制动块瞬时制动。由刹车T片锁定并可实现人工释放。

本新型装置具有以下特点：1、具有一次性投资少，占地面积小。 2、解决了电机偏置，使驱动重心与井口同一轴线。3、适用于楼群或居民居住区使用，无噪声，无污染。4、刹车系统可靠，安装作业简单，操作维修方便。 5、去掉了光杆与方卡子，节省了投资（一套光杆与方卡子约2000元左右，全国约有上万口井在运行）社会效益明显。 6、采用了立式永磁大转矩、内渐开线花键轴连接传动的低速饲服电机。该电机运行稳定，过载转矩大。 7、对电网无冲击，节电率高达25%以上。8、省略了光杆，外形新颖，结构紧凑，操作方便，运行安全。9、实现了停机瞬时脱离（扭矩轴与驱动装置），井下抽油杆扭矩自动释放的功能。10、避免了因刹车不灵出现的反转飞车，抽油杆脱扣，甩杆伤人等不安全隐患。

采用上述技术方案后，本实用新型具有低速反转电磁刹车，高速反转自动制动、缓慢释放，节能又安全的优点。

附图说明

图1是本实用新型安全型地面无杆式采油泵直驱装置的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型安全型地面无杆式采油泵直驱装置包括配反转自动电磁刹车的动力源低速饲服永磁电机1、高速反转离心制动机构和承载轴承箱9及井口12；永磁电机1的空心轴80下部通过立式大转矩渐开线内花键啮合传动花键轴2上端，传动花键轴2中部配置高速反转离心制动机构，传动花键轴2下端通过承载花键套8向下连接驱动井下抽油杆旋转作业的传动光轴10。永磁电机机1体下端兰盘依次向下固连高速反转离心制动机构机体上下兰盘、承载轴承箱9体上下兰盘和井口12上兰盘；承载轴承箱9体由上端口带上环兰盘、通过承载轴承内置承载花键套8的上碗座和上碗座周边向下制有的、下端带下环兰盘的多个外周立支臂构成，传动花键轴2下端向下插接承载花键套8上部，承载花键套8下部向下连接传动光轴10。承载轴承是内重型园锥推力滚子轴承。

具体是井口12上兰盘中部向上制有伸入外周立支臂之间、配装旋转螺帽14的管座式密封盒11；传动光轴10自上碗座底部伸出、通过旋转螺帽14及管座式密封盒11伸入井口12，自井口12下端伸出的传动光轴10下端配置用于连接井下抽油杆的插接式接头13。管座式密封盒11是下底面带传动光轴10通孔的上开口桶体，旋转螺帽14是上底面带传动光轴通孔的下开口桶体，上开口桶体上部外周与下开口桶体外周上下扣配并内外丝接，上开口桶体与下开口桶体之间空腔填充密封材料。填充密封材料如石棉盘根。

具体是高速反转离心制动机构是传动花键轴2中部配置刹车T片7和在高速旋转时拨动制动块4的离心盘5，高速反转离心制动机构的机体内配置由制动块4操控压向刹车T片7的锁紧外套6，高速反转离心制动机构的机体配置有使锁紧外套7释放复位的手动操控复位机构。锁紧外套6配置有用于支撑锁紧外套6的压紧弹簧和用于操控锁紧外套6、由制动块4操控的扳机，手动操控复位机构是高速反转离心制动机构的机体配置的、用于使扳机复位的释放螺栓3。离心盘5配置有在其反向高速旋转时伸出、推动制动块4的离心拔叉。

因为现状的地面驱动装置的传动形式潜存着不安全隐患，为改变目前现状，让设备运行安全，人员操作放心，杜绝人身伤害，实现“安全文明”生产。 本发明人经过多方调研，设计发明了本新型装置。经过试用证明该装置运行平稳，过载转矩大，安全无噪声，对电网无冲击，节电率高达25%以上。彻底改变了原来的传动形式，实现了无齿轮、皮带轮、无方卡子、无光杆连接。低速反转电磁刹车，高速反转自动制动、缓慢释放，是一种即“节能”又“安全”的新型直驱装置。

本新型驱动装置的构成：由动力源永磁电机、高速反转离心制动机构、承载轴承箱、井口、控制箱和支持进口的支座机构组成。反转扭矩由电磁刹车缓慢释放，反转速度超过180r/min时由离心盘自动制动，制动扭矩可达2400N.m。轴承箱选用重型园锥推力滚子轴承，负荷可达20T,井口与大四通连接压力达2000PSi，控制柜选用了目前较先进的电子元件，具有点动、启动、反转延时等控制，电压、电流、功率、转速、扭矩等显示，具有过载、过热安全保护功能。

本新型驱动装置的工作原理：采用了立式大转矩渐开线内花键连接传动的低速永磁电机1，通过电机1内传动花键连接着传动花键轴2上端，传动花键轴2中间装有高速反转离心制动机构，下端连接着承载花键套8，承载花键套8装入轴承箱9内重型园锥推力滚子轴承中，带动传动光轴10通过密封盒11及井口12、由插接式接头13连接井下抽油杆旋转作业。当停机时，由于井下扭矩的释放，使驱动电机出现反转现象，反转180r/min以内，由电磁刹车缓慢释放，超过180r/min由高速反转离心制动机构中的离心盘5制动块4瞬时制动。由刹车T片7锁定并可实现人工释放。

本新型装置具有以下特点：1、具有一次性投资少，占地面积小。 2、解决了电机偏置，使驱动重心与井口同一轴线。3、适用于楼群或居民居住区使用，无噪声，无污染。4、刹车系统可靠，安装作业简单，操作维修方便。 5、去掉了光杆与方卡子，节省了投资（一套光杆与方卡子约2000元左右，全国约有上万口井在运行）社会效益明显。 6、采用了立式永磁大转矩、内渐开线花键轴连接传动的低速饲服电机。该电机运行稳定，过载转矩大。 7、对电网无冲击，节电率高达25%以上。8、省略了光杆，外形新颖，结构紧凑，操作方便，运行安全。9、实现了停机瞬时脱离（扭矩轴与驱动装置），井下抽油杆扭矩自动释放的功能。10、避免了因刹车不灵出现的反转飞车，抽油杆脱扣，甩杆伤人等不安全隐患。

采用上述技术方案后，本实用新型具有低速反转电磁刹车，高速反转自动制动、缓慢释放，节能又安全的优点。

Claims (9)

1.一种安全型地面无杆式采油泵直驱装置，其特征在于包括配反转自动电磁刹车的动力源低速永磁电机、高速反转离心制动机构和承载轴承箱及井口；永磁电机的空心轴下部通过立式大转矩渐开线内花键啮合传动花键轴上端，传动花键轴中部配置高速反转离心制动机构，传动花键轴下端通过承载花键套向下连接驱动井下抽油杆旋转作业的传动光轴。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于永磁电机机体下端兰盘依次向下固连高速反转离心制动机构机体上下兰盘、承载轴承箱体上下兰盘和井口上兰盘；承载轴承箱体由上端口带上环兰盘、通过承载轴承内置承载花键套的上碗座和上碗座周边向下制有的、下端带下环兰盘的多个外周立支臂构成，传动花键轴下端向下插接承载花键套上部，承载花键套下部向下连接传动光轴。

3.根据权利要求2所述装置，其特征在于井口上兰盘中部向上制有伸入外周立支臂之间、配装旋转螺帽的管座式密封盒；传动光轴自上碗座底部伸出、通过旋转螺帽及管座式密封盒伸入井口，自井口下端伸出的传动光轴下端配置用于连接井下抽油杆的插接式接头。

4.根据权利要求3所述装置，其特征在于管座式密封盒是下底面带传动光轴通孔的上开口桶体，旋转螺帽是上底面带传动光轴通孔的下开口桶体，上开口桶体上部外周与下开口桶体外周上下扣配并内外丝接，上开口桶体与下开口桶体之间空腔填充密封材料。

5.根据权利要求2所述装置，其特征在于承载轴承是内重型园锥推力滚子轴承。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于低速永磁电机是低速饲服永磁电机。

7.根据权利要求1-6任一所述装置，其特征在于高速反转离心制动机构是传动花键轴中部配置刹车T片和在高速旋转时拨动制动块的离心盘，高速反转离心制动机构的机体内配置由制动块操控压向刹车T片的锁紧外套，高速反转离心制动机构的机体配置有使锁紧外套释放复位的手动操控复位机构。

8.根据权利要求7所述装置，其特征在于锁紧外套配置有用于支撑锁紧外套的压紧弹簧和用于操控锁紧外套、由制动块操控的扳机，手动操控复位机构是高速反转离心制动机构的机体配置的、用于使扳机复位的释放螺栓。

9.根据权利要求7所述装置，其特征在于离心盘配置有在其反向高速旋转时伸出、推动制动块的离心拔叉。