CN207554643U - 机械、液压防反转螺杆泵驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，包括通过皮带传动机构连接的电动机和减速器，所述减速器输出轴为空心主轴，空心主轴上端依次连接有扭矩套和夹具并通过夹具与插入空心主轴内的光杆传动连接，在减速器的壳体上分别设有液压制动机构和机械制动机构，所述液压制动机构包括依次连接的单向机构、液压泵、控制阀和制动钳，在扭矩套上设有外缘插入制动钳内的制动盘；所述单向机构通过一个齿轮副与设在空心主轴上的大锥齿轮连接；所述机械制动机构安装在所述皮带传动机构的大带轮与减速器的壳体之间，用于确保当液压制动机构失效时实现制动。该装置能够自动完成螺杆泵停机过程的势能释放，无需人工操作，安全性能高。

Description

机械、液压防反转螺杆泵驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种螺杆泵驱动装置，特别涉及一种机械、液压防反转螺杆泵驱动装置。

背景技术

石油开采一般使用抽油机、螺杆泵或电潜泵等技术手段来完成，螺杆泵是主要采油方式之一。螺杆泵要下到井下数百米乃至上千米的油层上，通过逐段连接的光杆与地面驱动装置连接，驱动装置由电机带动并通过光杆将动力传递给井下的螺杆泵，螺杆泵将原油举升到地面。当螺杆泵停泵断电时，光杆巨大的扭矩势能及原油液位差的势能会使驱动装置高速反向旋转，这种高速反转运动对设备及人员构成巨大威胁。

现有的驱动装置只有一种机械刹车带式停车，人工手动释放装置反转力，这种装置故障率高，又需要人工操作释放，因此极易造成人身伤亡事故。这种事故隐患早已成了各类螺杆泵驱动装置的通病，无论国内产品还是国外产品均存在此类问题，而且长期未得到解决。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够自动完成螺杆泵停机过程的势能释放，无需人工操作，安全性能高的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，包括通过皮带传动机构连接的电动机和减速器，所述减速器输出轴为一根空心主轴且与减速器输入轴通过锥齿轮副连接，所述空心主轴上端依次连接有扭矩套和夹具并通过夹具与插入空心主轴内的光杆传动连接，其特殊之处是：在减速器的壳体上分别设有液压制动机构和机械制动机构，所述液压制动机构包括依次连接的单向机构、液压泵、控制阀和制动钳，在扭矩套上设有外缘插入制动钳内的制动盘；所述单向机构安装在液压泵的驱动轴上并通过一个齿轮副与设在空心主轴上的大锥齿轮连接；

所述机械制动机构为离心式机械制动且安装在所述皮带传动机构的大带轮与减速器的壳体之间，用于确保当液压制动机构失效时实现制动；该机械制动机构包括安装在减速器的壳体上的制动套，在制动套内设有制动体，该制动体通过轴承安装在减速器输入轴的轴承座上，在制动体外缘分别通过拉簧圆周均布连接有制动块，在制动体与所述大带轮之间设有棘轮机构，用于实现大带轮与制动体的单向传动。

作为进一步优选，在空心主轴内插入有空心的密封轴，密封轴下端通过螺母固定在减速器的壳体上，密封轴上端插入到扭矩套内，在空心主轴的上端口内设有密封座，在密封座与密封轴之间设有机械密封，以实现空心主轴与密封轴之间的密封。

作为进一步优选，在密封轴上部与空心主轴之间设有定位轴承，用于实现密封轴的圆周定位。

作为进一步优选，所述扭矩套套设在空心主轴上端且通过键连接。

作为进一步优选，所述扭矩套上端外缘对称加工有扁平面并插入到夹具下端的矩形槽口内。

作为进一步优选，所述制动钳通过支座安装在减速器的壳体上端的轴承压盖上。

作为进一步优选，所述控制阀为智能控制阀并通过油管与制动钳的进油口连接。

作为进一步优选，所述单向机构为单向轴承，单向机构与液压泵设在减速器的壳体内。

作为进一步优选，所述棘轮机构包括棘轮和棘爪，棘轮通过螺纹连接在制动体外端口内，所述棘爪为二个且对称铰接在大带轮上，棘爪在压力弹簧的作用下与棘轮啮合。

作为进一步优选，所述扭矩套的中心孔为阶梯状，在其中心孔内上端设有静密封，用于实现扭矩套与光杆之间的密封。

本实用新型的有益效果是：

由于在减速器的壳体上分别设有液压制动机构和机械制动机构，液压制动机构通过一个单向机构与设在空心主轴上的大锥齿轮通过一个齿轮副连接；通过液压制动机构能够自动完成螺杆泵停机过程的势能释放，无需人工操作；由于机械制动机构为离心式机械制动且安装在所述皮带传动机构的大带轮与减速器的壳体之间，当液压制动机构性能下降或失效时，机械制动机构能够自动工作进行制动，从而实现了双重保护，安全性能高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是图2的局部剖视图。

图4是图3中机械制动机构的局部放大图。

图中：底座1，减速器2，皮带传动机构3，电动机4，机架5，液压制动机构6，机械制动机构7，壳体8，大锥齿轮9，单向机构10，齿轮副11，液压泵12，光杆13，空心主轴14，控制阀15，油管16，轴承压盖17，制动钳18，制动盘19，机械密封20，静密封21，夹具22，锁紧螺母23，扭矩套24，密封座25，定位轴承26，输入轴27，制动套28，制动块29，制动体30，压力弹簧31，棘爪32，棘轮33，大带轮34，轴承座35，密封轴36，螺母37。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，本实用新型涉及的一种机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，包括通过皮带传动机构3连接的电动机4和减速器2，电动机4安装在一个机架5上且机架5一端连接在减速器2的底座1上，所述减速器2输出轴为一根竖直布置的空心主轴14且与减速器输入轴27通过锥齿轮副传动连接，所述空心主轴14上端依次连接有扭矩套24和夹具22并通过夹具22与插入空心主轴14内的光杆13传动连接，所述扭矩套24套设在空心主轴14上端且与空心主轴14通过对称的二个键连接，扭矩套24上端外缘对称加工有扁平面并插入到夹具22下端的矩形槽口内。所述扭矩套24的中心孔为阶梯状，在其中心孔内上端设有套设在光杆13上的静密封21，用于实现扭矩套24与光杆13之间的密封。

在减速器2的壳体8上分别设有液压制动机构6和机械制动机构7，所述液压制动机构6包括依次连接的单向机构10、液压泵12、控制阀15和制动钳18，所述制动钳18通过支座安装在减速器2的壳体8上端的轴承压盖17上，在扭矩套24上固定有外缘插入制动钳18钳口内的制动盘19。所述单向机构10优选为单向轴承，单向机构10与液压泵12设在减速器2的壳体8内，该单向机构10安装在液压泵12的驱动轴上并通过一个直齿齿轮副11与设在空心主轴14上所述锥齿轮副的大锥齿轮9连接。所述控制阀15为智能控制阀并通过油管16与制动钳18的进油口连接，该控制阀安装在液压泵12一侧的减速器壳体8上面。

所述机械制动机构7为离心式机械制动且安装在所述皮带传动机构3的大带轮34与减速器的壳体8之间，用于确保当液压制动机构6失效时实现制动。该机械制动机构7包括通过螺栓固定安装在减速器的壳体8上的制动套28，在制动套28内设有制动体30，该制动体30通过轴承安装在减速器输入轴27的轴承座35上，在制动体30外缘分别通过拉簧圆周均布连接有制动块29，在制动体30与所述大带轮34之间设有棘轮机构，用于实现大带轮34与制动体30的单向传动。所述棘轮机构包括棘轮33和棘爪32，棘轮33通过螺纹连接在制动体30外端口内，所述棘爪32为二个且对称铰接在大带轮34的内端面上，在所述大带轮34内端对应棘爪32处分别设有压力弹簧31，棘爪32在压力弹簧31的作用下与棘轮33啮合。

在空心主轴14内插入有空心的密封轴36，密封轴36下端由减速器的壳体8穿出并通过螺母37固定在减速器的壳体8上，密封轴36上端插入到扭矩套24内，在空心主轴14的上端口内插入有密封座25，在密封座25与密封轴36之间安装有机械密封20，以实现空心主轴14与密封轴36之间的密封。在密封轴36上端通过螺纹连接有锁紧螺母23，用于实现机械密封20的限位。

在密封轴36上部与空心主轴14之间安装有定位轴承26，用于实现密封轴36的圆周定位。

正常工作时，电动机4通过皮带传动机构3实现一级减速，驱动减速器输入轴27旋转，输入的动力通过减速器内一对锥齿轮副二级减速后，依次通过空心主轴14、扭矩套24、夹具22和光杆13驱动螺杆泵工作，此时单向机构10处于单向空转状态。停机时，光杆13经夹具22、扭矩套24带动空心主轴14反向旋转，由大锥齿轮9经齿轮副、单向机构10带动液压泵12工作，液压泵12打出的油液经控制阀进入制动钳18内，使制动钳夹紧制动盘19实现制动。该液压制动机构6对反转的光杆13扭矩释放过程是：反转—制动—反转—制动……循环往复，直至扭矩释放完毕。

当液压制动机构6性能下降或失效时，大锥齿轮9带动减速器输入轴27和大带轮34反向旋转，通过棘轮机构带动制动体30同步旋转，制动体30带动制动块29旋转，当制动体30随大带轮34转速加大时，制动块29在离心力的作用下克服拉簧的拉力与制动套28摩擦实现制动，从而降低反转速度，直至扭矩释放完毕。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，包括通过皮带传动机构连接的电动机和减速器，所述减速器输出轴为一根空心主轴且与减速器输入轴通过锥齿轮副连接，所述空心主轴上端依次连接有扭矩套和夹具并通过夹具与插入空心主轴内的光杆传动连接，其特征是：在减速器的壳体上分别设有液压制动机构和机械制动机构，所述液压制动机构包括依次连接的单向机构、液压泵、控制阀和制动钳，在扭矩套上设有外缘插入制动钳内的制动盘；所述单向机构安装在液压泵的驱动轴上并通过一个齿轮副与设在空心主轴上的大锥齿轮连接；

所述机械制动机构为离心式机械制动且安装在所述皮带传动机构的大带轮与减速器的壳体之间，用于确保当液压制动机构失效时实现制动；该机械制动机构包括安装在减速器的壳体上的制动套，在制动套内设有制动体，该制动体通过轴承安装在减速器输入轴的轴承座上，在制动体外缘分别通过拉簧圆周均布连接有制动块，在制动体与所述大带轮之间设有棘轮机构，用于实现大带轮与制动体的单向传动。

2.根据权利要求1所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：在空心主轴内插入有空心的密封轴，密封轴下端通过螺母固定在减速器的壳体上，密封轴上端插入到扭矩套内，在空心主轴的上端口内设有密封座，在密封座与密封轴之间设有机械密封，以实现空心主轴与密封轴之间的密封。

3.根据权利要求2所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：在密封轴上部与空心主轴之间设有定位轴承，用于实现密封轴的圆周定位。

4.根据权利要求1所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述扭矩套套设在空心主轴上端且通过键连接。

5.根据权利要求1或2或4所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述扭矩套上端外缘对称加工有扁平面并插入到夹具下端的矩形槽口内。

6.根据权利要求1所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述制动钳通过支座安装在减速器的壳体上端的轴承压盖上。

7.根据权利要求1或6所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述控制阀为智能控制阀并通过油管与制动钳的进油口连接。

8.根据权利要求1所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述单向机构为单向轴承，单向机构与液压泵设在减速器的壳体内。

9.根据权利要求1所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述棘轮机构包括棘轮和棘爪，棘轮通过螺纹连接在制动体外端口内，所述棘爪为二个且对称铰接在大带轮上，棘爪在压力弹簧的作用下与棘轮啮合。

10.根据权利要求5所述的机械、液压防反转螺杆泵驱动装置，其特征是：所述扭矩套的中心孔为阶梯状，在其中心孔内上端设有静密封，用于实现扭矩套与光杆之间的密封。