CN210135191U - 抽油机刹车装置及抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种抽油机刹车装置及抽油机，该装置包括刹车组件、刹车驱动组件、运行位置检测模块、控制器和通信模块，控制器分别与通信模块、刹车驱动组件和运行位置检测模块电连接，刹车组件与刹车驱动组件可转动连接，控制器通过通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令，控制器根据远程刹车指令控制运行位置检测模块检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块发送的停止指令，控制器根据停止指令控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车，可实现远程控制抽油机刹车装置进行刹车，无需工作人员到现场控制抽油机刹车装置进行刹车，减少工作人员的工作强度。

Description

抽油机刹车装置及抽油机

技术领域

本实用新型实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种抽油机刹车装置及抽油机。

背景技术

游梁式抽油机是目前我国各油田常用的机械采油设备之一，当抽油机进行维护、修井等作业时，需要进行停运。

目前，当需要进行停运时，一般是工作人员到现场手动操作抽油机刹车装置，以实现抽油机制动。

然而，实用新型人发现现有技术中至少存在如下问题：工作人员需要现场进行相应的刹车操作，工作人员劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种抽油机刹车装置及抽油机，以降低工作人员的劳动强度。

第一方面，本实用新型实施例提供一种抽油机刹车装置，包括：刹车组件、刹车驱动组件、运行位置检测模块、控制器和通信模块；

所述控制器分别与所述通信模块、所述刹车驱动组件和所述运行位置检测模块电连接；

所述刹车组件与所述刹车驱动组件可转动连接；

所述控制器通过所述通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令；

所述控制器根据远程刹车指令控制所述运行位置检测模块检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块发送的停止指令；

所述控制器根据所述停止指令控制所述刹车驱动组件带动所述刹车组件进行刹车。

在一种可能的设计中，刹车组件包括刹车片、刹车轮毂、刹车凸轮顶杆、刹车凸轮、刹车连杆和复位弹簧；

所述刹车轮毂外设有所述刹车片；所述刹车片的首尾穿接在刹车凸轮顶杆上，且所述刹车片的首尾之间夹装有复位弹簧；

所述刹车凸轮的一端与所述刹车凸轮顶杆旋转铰接，另一端与刹车连杆的一端连接；所述刹车连杆的另一端与所述刹车驱动组件连接。

在一种可能的设计中，所述刹车驱动组件包括电动推杆、转轴和抽油机底座；

所述转轴固定在所述抽油机底座上，所述电动推杆的一端通过所述转轴与所述刹车组件连接。

在一种可能的设计中，所述刹车驱动组件还包括电动推杆安装座；

所述电动推杆安装座可拆卸地安装在所述抽油机底座上；

所述电动推杆的另一端固定在所述电动推杆安装座上。

在一种可能的设计中，所述装置还包括刹车开关；

所述刹车开关，与所述控制器连接，用于接收用户输入的手动刹车指令，并将所述手动刹车指令发送至所述控制器。

所述控制器根据所述手动刹车指令控制所述刹车驱动组件带动所述刹车组件进行刹车。

在一种可能的设计中，所述运行位置检测模块包括磁体和磁体位置检测单元；

抽油机曲柄的转动中心点在所述刹车轮毂的中心轴线上；所述磁体固定在所述抽油机曲柄上；所述磁体随着所述抽油机曲柄转动，所述磁体位置检测单元通过检测转动磁体的运行位置确定抽油机的停止运行位置；所述磁体位置检测单元与所述控制器连接。

在一种可能的设计中，所述磁体位置检测单元包括第一磁传感器和第二磁传感器；

所述第一磁传感器固定在预设抽油机上死点处；所述第二磁传感器固定在预设抽油机下死点处；

所述第一磁传感器和所述第二磁传感器分别与所述控制器连接。

在一种可能的设计中，所述通信模块包括远程终端控制单元。

所述远程终端控制单元，用于与所述远程控制机进行通信。

在一种可能的设计中，所述控制器为可编程逻辑控制器。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种抽油机，包括如上所述的抽油机刹车装置。

本实用新型实施例提供的抽油机刹车装置及抽油机，所述装置包括刹车组件、刹车驱动组件、运行位置检测模块、控制器和通信模块，控制器分别与通信模块、刹车驱动组件和运行位置检测模块电连接，刹车组件与刹车驱动组件可转动连接，控制器通过通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令，控制器根据远程刹车指令控制运行位置检测模块检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块发送的停止指令，控制器根据停止指令控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车，可实现远程控制抽油机刹车装置进行刹车，无需工作人员到现场控制抽油机刹车装置进行刹车，减少工作人员的工作强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的抽油机刹车装置的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的的结构示意图的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的的结构示意图的结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的运行位置检测模块的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例提供的运行位置检测模块的结构示意图。

附图标记说明：

110：刹车组件；

120：刹车驱动组件；

130：控制器；

140：运行位置检测模块；

150：通信模块；

200：远程控制机；

111：刹车片；

112：刹车轮毂；

113：刹车凸轮顶杆；

114：复位弹簧；

115：刹车凸轮；

116：刹车连杆；

121：电动推杆；

122：转轴；

123：抽油机底座；

124：电动推杆安装座；

141：磁体；

142：磁体位置检测单元；

143：第一磁传感器；

144：第二磁传感器；

160：抽油机曲柄。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型实施例提供的抽油机刹车装置的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种抽油机刹车装置，包括刹车组件 110、刹车驱动组件120、运行位置检测模块140、控制器130和通信模块150。

控制器130分别与通信模块150、刹车驱动组件120和运行位置检测模块140电连接。

刹车组件110与刹车驱动组件120可转动连接。

控制器130通过通信模块150接收远程控制机200发送的远程刹车指令。

控制器130根据远程刹车指令控制运行位置检测模块140检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块140发送的停止指令。

控制器130根据停止指令控制刹车驱动组件120带动刹车组件 110进行刹车。

在一种可能的设计中，控制器为可编程逻辑控制器 (Programmable LogicController，简称PLC)。

在一种可能的设计中，通信模块包括远程终端控制单元。

远程终端控制单元，用于与远程控制机进行通信。

在本实施例中，远程终端控制单元(REMOTE TERMINAL UNIT，简称RTU)与远程控制机进行通信，其可以发送数据至远程控制机，也可以接收数据远程控制机发送的数据。

需要说明的是，远程终端控制单元可以以有线的方式与远程控制机传输数据，也可以无线的方式与远程控制机传输数据。

在本实施例中，当需要远程关闭抽油机时，无需工作人员到现场关闭，工作人员只需在远程控制机上输入远程刹车指令，并将远程刹车指令发送至抽油机刹车装置，抽油机刹车装置在接收到远程刹车指令后，自动根据远程刹车指令进行刹车。

其中，抽油机刹车装置根据远程刹车指令进行刹车的过程具体为：控制器通过通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令，并启动运行位置检测模块，运行位置检测模块检测抽油机的运行位置，当检测到运行位置为停止运行位置时，则发送停止指令至控制器，控制器在接收到停止指令后，控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车。

其中，停止运行位置可以预先设定，也可以由远程控制机进行指定。远程控制机发送的远程刹车指令可以包含停止运行位置，即指定抽油机运行到什么地方，便进行刹车。控制器控制运行位置检测模块检测抽油机的运行位置，并将远程控制机指定的停止运行位置发送给运行位置检测模块，若运行位置检测模块检测到抽油机位于远程控制机指定的停止运行位置，则发送停止指令至控制器。控制器根据停止指令控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车，远程控制机能够精准实现抽油机在任意位置进行刹车。

可选的，也可以由控制器判断抽油机的运行位置是否为停止运行位置，运行位置检测模块仅需将抽油机的运行位置发送给控制器即可，控制器判断该运行位置是否为停止运行位置。

其中，抽油机的运行位置表示的是抽油机曲柄的转动位置。

在本实施例中，当需要远程开启抽油机时，工作人员在远程控制机上输入远程启动指令，并将远程启动指令发送至抽油机刹车装置，抽油机刹车装置在接收到远程启动指令后，自动根据远程启动指令解除刹车，以使抽油机可以运转。

其中，抽油机刹车装置根据远程启动指令进行刹车的过程具体为：控制器通过通信模块接收远程控制机发送的远程启动指令，控制刹车驱动组件带动刹车组件解除刹车。

在本实施例中，工作人员可以通过远程控制机远程启动或制动抽油机，提高抽油机采油效率。

在本实施例中，控制器通过通信模块接收远程控制机远程发送的远程刹车指令或远程启动指令，若接收到远程刹车指令，则自动控制运行位置检测模块检测抽油机的运行位置，当接收到运行位置检测模块发送的停止指令后，表示抽油机已经运行到停止运行位置，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车。若控制器接收到远程启动指令，则自动控制刹车驱动组件带动刹车组件解除刹车，能够实现远程控制抽油机的运行状态，无需工作人员现场去操作，降低人工成本，以及降低工作人员的工作强度，且减少由于工作人员夜间到现场进行刹车操作导致的安全事故的发生，降低操作安全风险以及抽油机无人值守运行的安全风险。

在一种可能的设计中，抽油机刹车装置还包括刹车开关。

刹车开关，与控制器130连接，用于接收用户输入的手动刹车指令，并将手动刹车指令发送至控制器130。

控制器130根据手动刹车指令控制刹车驱动组件120带动刹车组件110进行刹车。

在本实施例中，当刹车开关接收到用户输入的手动刹车指令后，将手动刹车指令发送至控制器，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车。

若刹车开关接收到用户输入的手动启动指令后，将手动启动指令发送至控制器，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件解除刹车，抽油机开始进行运转。

其中，刹车开关可以为按钮或者按键。

在本实施例中，当工作人员现场需要使抽油机停止运或开始运行时，可以通过使用现场设置的刹车开关控制相关组件执行相应的刹车操作，以使抽油机停止运行，或者利用刹车开关控制相关组件解除刹车，以使抽油机开始运转。

在一种可能的设计中，抽油机刹车装置还包括抽油机电机和配电箱。

抽油机电机和配电箱分别与控制器连接。

控制器根据停止指令控制配电箱停止给抽油机电机供电。

在本实施例中，当控制器接收到停止指令后，还需控制配电箱停止给抽油机电机供电，以使抽油机电机断电。

当控制器接收到手动刹车指令后，也控制配电箱停止给抽油机电机供电，以使抽油机电机断电。

在本实施例中，当启动抽油机后，即控制器接收到远程启动指令或者手动启动指令后，控制配电箱给抽油机电机进行供电。

图2为本实用新型另一实施例提供的抽油机刹车装置的结构示意图，如图2所示，刹车组件110包括刹车片111、刹车轮毂112、刹车凸轮顶杆113、刹车凸轮115、刹车连杆116和复位弹簧114。

刹车轮毂112外设有刹车片111。刹车片111的首尾穿接在刹车凸轮顶杆113上，且刹车片111的首尾之间夹装有复位弹簧114。

刹车凸轮115的一端与刹车凸轮顶杆113旋转铰接，另一端与刹车连杆116的一端连接。刹车连杆116的另一端与刹车驱动组件120 连接。

在本实施例中，控制器通过通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令，控制器控制运行位置检测模块检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块发送的停止指令，控制器根据停止指令控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车，可实现远程控制抽油机刹车装置进行刹车，无需工作人员到现场控制抽油机刹车装置进行刹车，减少工作人员的工作强度。

如图2所示，刹车驱动组件120包括电动推杆121、转轴122和抽油机底座123。

转轴固定在抽油机底座123上，电动推杆121的一端通过转轴 122与刹车组件110连接。

在一种可能的设计中，如图2所示，电动推杆121的另一端可以固定在抽油机底座123上。

在本实施例中，当控制器通过通信模块接收到远程控制机发送的远程刹车指令后，控制运行位置检测模块检测加油机的运行位置，运行位置检测模块检测到加油机位于停止运行位置后，便发生停止指令至控制器，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车。

其中，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车的过程具体为：控制器控制电动推杆开始逐渐缩回，逐渐缩回的电动推杆通过转轴拉动刹车连杆逐渐向下运动，刹车连杆带动刹车凸轮转动，在刹车凸轮顶杆的拉力的作用下，刹车凸轮推动两个刹车片逐渐收拢，复位弹簧被压缩，直至刹车轮毂被锁死，实现抽油机的缓慢停止，防止瞬间停止产生机械冲击，造成抽油机的损坏。

在本实施例中，当控制器通过通信模块接收到远程控制机发送的远程启动指令后，控制刹车驱动组件带动刹车组件解除刹车。

其中，控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件解除刹车的过程具体为：控制器控制电动推杆伸出，伸出的电动推杆通过转轴推动刹车向上运动，刹车连杆带动刹车凸轮反向转动，通过刹车片反向转动松开，复位弹簧被松开，当两个刹车片恢复到初始位置后，刹车轮毂被松开，刹车解除，抽油机可以进行运转。

图3为本实用新型另一个实施例提供的抽油机刹车装置的结构示意图，如图3所示，刹车驱动组件还包括电动推杆安装座124。

电动推杆安装座124可拆卸地安装在抽油机底座123上。

电动推杆121的另一端固定在电动推杆安装座124上。

在本实施例中，刹车驱动组件中还可以包括电动推杆安装座，电动推杆没有通过转轴连接刹车推杆的另一端固定在电动推杆安装座上。

其中，电动推杆安装座是可拆卸地安装在抽油机底座上。工作人员可以根据抽油机的型号和刹车连杆的长度以及刹车连杆与电动推杆的距离等因素，在抽油机底座上随意安装电动推杆安装座，以找到安装电动推动安装座的最佳位置，因此，将电动推杆安装座设计为可拆卸的，方便工作人员进行调试位置。

图4为本实用新型一个实施例提供的运行位置检测模块140的结构示意图，如图4所示，运行位置检测模块包括磁体141和磁体位置检测单元142。

抽油机曲柄160的转动中心点在刹车轮毂112的中心轴线上。

磁体141固定在抽油机曲柄160上。

磁体141随着抽油机曲柄160转动，磁体位置检测单元142通过检测转动磁体141的运行位置确定抽油机的停止运行位置。

磁体位置检测单元142与控制器130连接。

在本实施例中，抽油机曲柄上固定有一个磁体，磁体随着抽油机曲柄转动而转动，磁体位置检测单元通检测转动磁体位置确定抽油机曲柄的位置，从而确定抽油机的位置，通过判断抽油机曲柄的位置是否达到停止运行位置，确定出抽油机是否到停止运行位置，即确定出是否要控制刹车组件执行刹车操作。

在本实施例中，通过在抽油机曲柄上固定一个磁体、在抽油机上死点和下四点

在磁体随着抽油机曲柄转动的过程中，磁体位置检测单元与磁体的相对位置会不断变化，相应地，磁体位置检测单元感应的磁场强度也随着变化，磁体位置检测单元可以通过感应磁场强度来测量电流、位置和/方向等物理参数，从而确定抽油机曲柄的运行位置。

抽油机曲柄在转动过程中，会在预设的抽油机上死点与预设的抽油机下死点之间进行转动，磁体位置检测单元可以如图4所示在抽油机上死点处，当抽油机曲柄转动到抽油机上死点处时，磁体距离磁体位置检测单元最近，磁体位置检测单元感应到的磁场强度最大，当抽油机曲柄转动到抽油机下死点处时，磁体距离磁体位置检测单元最远，磁体位置检测单元感应到的磁场强度最小。通过感应到磁场强度，判断抽油机曲柄是否达到停止运行位置。

可选的，磁体位置检测单元也可以设置在抽油机下死点处，当抽油机曲柄转动到抽油机下死点处时，磁体距离磁体位置检测单元最近，磁体位置检测单元感应到的磁场强度最大，当抽油机曲柄转动到抽油机上死点处时，磁体距离磁体位置检测单元最远，磁体位置检测单元感应到的磁场强度最小。

其中，磁体位置检测单元可以通过磁传感器进行感应磁场强度。

为了提高检测抽油机曲柄的转动位置的准确度，可以设置多个磁传感器，下面将结合一个具体的实施例进行详细描述。

图5为本实用新型另一个实施例提供的运行位置检测模块140的结构示意图，如图5所示，磁体位置检测单元142包括第一磁传感器 143和第二磁传感器144。

第一磁传感器143固定在抽油机上死点处。

第二磁传感器144固定在抽油机下死点处。

第一磁传感器143和第二磁传感器144分别与控制器130连接。

在本实施例中，磁体位置检测单元142可以通过磁传感器来检测磁体的转动位置，即确定出抽油机曲柄160的转动位置。

为了能够更好地测量，使测量到的抽油机曲柄的位置更加准确，可以如图5所示，在抽油机上死点处设置有第一磁传感器，当抽油机曲柄向上转动时，第一磁传感器可以检测向上转动的磁体的位置，即确定抽油机曲柄的运行位置。在抽油机下死点处设置有第二磁传感器，当抽油机曲柄向下转动时，第二磁传感器可以检测向下转动的磁体的位置，即确定抽油机曲柄的运行位置。

第一磁传感器或第二磁传感器检测磁体所处的转动位置，即检测抽油机曲柄的转动位置是否达到停止运行位置，若抽油机曲柄的转动位置处于停止运行位置，则表示加油机处于该停止运行位置，检测到抽油机曲柄的转动位置为停止运行位置的磁传感器发送停止指令至控制器，以使控制器控制刹车驱动组件带动刹车组件进行刹车。

本实用新型实施例还提供一种抽油机，包括如上所述的抽油机刹车装置。

在本实施例中，抽油机还包括抽油机曲柄和抽油机电机。

在本实施例中，通过在抽油机曲柄上设置一个磁体，在抽油机上死点处和抽油机下死点处分别设置一个磁传感器，能够精准地测量处抽油机曲柄的转动位置，即确定出抽油机的运行位置，并且磁体和磁传感器所需成本较低便于安装，极大地降低了改造成本和改造难度，便于工作人员进行施工以及维护。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种抽油机刹车装置，其特征在于，包括：刹车组件、刹车驱动组件、运行位置检测模块、控制器和通信模块；

所述控制器分别与所述通信模块、所述刹车驱动组件和所述运行位置检测模块电连接；

所述刹车组件与所述刹车驱动组件可转动连接；

所述控制器通过所述通信模块接收远程控制机发送的远程刹车指令；

所述控制器根据所述远程刹车指令控制所述运行位置检测模块检测抽油机的停止运行位置，并接收运行位置检测模块发送的停止指令；

所述控制器根据所述停止指令控制所述刹车驱动组件带动所述刹车组件进行刹车。

2.根据权利要求1所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述刹车组件包括刹车片、刹车轮毂、刹车凸轮顶杆、刹车凸轮、刹车连杆和复位弹簧；

所述刹车轮毂外设有所述刹车片；所述刹车片的首尾穿接在刹车凸轮顶杆上，且所述刹车片的首尾之间夹装有复位弹簧；

所述刹车凸轮的一端与所述刹车凸轮顶杆旋转铰接，另一端与刹车连杆的一端连接；所述刹车连杆的另一端与所述刹车驱动组件连接。

3.根据权利要求1所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述刹车驱动组件包括电动推杆、转轴和抽油机底座；

所述转轴固定在所述抽油机底座上，所述电动推杆的一端通过所述转轴与所述刹车组件连接。

4.根据权利要求3所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述刹车驱动组件还包括电动推杆安装座；

所述电动推杆安装座可拆卸地安装在所述抽油机底座上；

所述电动推杆的另一端固定在所述电动推杆安装座上。

5.根据权利要求1所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述装置还包括刹车开关；

所述刹车开关，与所述控制器连接，用于接收用户输入的手动刹车指令，并将所述手动刹车指令发送至所述控制器；

所述控制器根据所述手动刹车指令控制所述刹车驱动组件带动所述刹车组件进行刹车。

6.根据权利要求2所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述运行位置检测模块包括磁体和磁体位置检测单元；

抽油机曲柄的转动中心点在所述刹车轮毂的中心轴线上；所述磁体固定在所述抽油机曲柄上；所述磁体随着所述抽油机曲柄转动，所述磁体位置检测单元通过检测转动磁体的运行位置确定抽油机的停止运行位置；所述磁体位置检测单元与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述磁体位置检测单元包括第一磁传感器和第二磁传感器；

所述第一磁传感器固定在预设抽油机上死点处；所述第二磁传感器固定在预设抽油机下死点处；

所述第一磁传感器和所述第二磁传感器分别与所述控制器连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述通信模块包括远程终端控制单元；

所述远程终端控制单元，用于与所述远程控制机进行通信。

9.根据权利要求1至7任一项所述的抽油机刹车装置，其特征在于，所述控制器为可编程逻辑控制器。

10.一种抽油机，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的抽油机刹车装置。

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