CN214465706U - 游梁式抽油机远程智能安全刹车装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，属于刹车装置领域，其包括刹车毂、刹车毂支架、刹车调节螺杆、刹车连杆、电力液压推动器和电力液压推动器支架，刹车毂设置在刹车毂支架的内侧，刹车毂的作用面与刹车轮接触，刹车调节螺杆的一端与刹车毂支架连接，另一端与刹车连杆连接，刹车连杆设置在刹车毂支架上，并与电力液压推动器的推力轴相连接，电力液压推动器设置在电力液压推动器支架上，还包括无线数据传输模块、无线遥控器和PLC控制柜，PLC控制柜和无线遥控器分别与电力液压推动器连接，无线数据传输模块和PLC控制柜分别与无线遥控器连接。本实用新型能够提高抽油机刹车的安全性，并实现对刹车过程的智能化控制。

Description

游梁式抽油机远程智能安全刹车装置

技术领域

本实用新型属于刹车装置技术领域，具体涉及一种游梁式抽油机远程智能安全刹车装置。

背景技术

目前在采油生产过程中，油井抽油机需要经常进行维修保养、修井作业，及调节冲程、冲次。刹车是抽油机停止后，控制抽油机状态的一种方式。

例如，申请号为201110207294.1的专利文献公开了一种抽油机安全刹车装置，有顺序相连的刹车把、传动机构和制动器。制动器有刹车轮和刹车片，刹车片连有驱动刹车片动作的摆杆；刹车把底座上有齿板，底座上铰接有操纵杆，手柄处铰接有棘爪拉杆；传动机构是铰接在刹车把的操纵杆与制动器的摆杆之间的连杆，连杆有依次铰接相连的水平连杆、换向铰链和垂直连杆，水平连杆或垂直连杆上连有能使水平连杆或垂直连杆受到轴向拉伸力的弹性元件。

又如，申请号为201620849929.6的专利文献公开了一种游梁式抽油机刹车锁紧装置，包括支撑块、轴承和刹车杆，所述支撑块上固定有活动轴，所述支撑块一端固定有刹车箍，所述刹车箍内侧设置有刹车片，所述轴承外侧设置有轴承外环，所述轴承外环外部设置有刹车箍，所述弹簧外侧连接拉杆，所述刹车箍上设置有卡条凹槽，所述卡条凹槽内固定有固定卡条，所述刹车杆中部固定有固定卡条，所述刹车杆下部通过活动轴固定在支撑块上，所述刹车杆底端连接有拉杆，所述刹车杆上端设置有手柄。

又如，申请号为201711470628.8的专利文献公开了一种抽油机刹车总成，包括制动单元和连杆操纵机构，制动单元内设置有刹车轮和夹臂，刹车轮固定安装在需要制动的制动轴上，夹臂共有两个，两个夹臂铰接相连形成一个带有开口的圆环结构，所述的刹车轮分为内圈和外圈两部分，外圈套在内圈上并可绕内圈的轴线旋转，内圈固定安装在制动轴上，内圈侧面的边缘安装有齿轮，外圈的内侧设置有与齿轮啮合的轮齿，所述内圈的侧面还设置有用于卡住齿轮的双向逆止组件。

再如，申请号为201921904937.6的专利文献公开了一种游梁抽油机的刹车制动装置，其特征是：传动机构的竖拉杆的上端与制动机构连接，制动机构包括齿盘、制动压板和制动齿，齿盘与刹车轮或刹车轮毂固接，制动压板中间设有圆弧导轨，制动齿与制动压板中间的圆弧导轨间隙配合构成倾斜悬挂式结构，所述制动齿沿圆弧导轨上下滑动及沿其中心放射线左右摆动，并构成制动齿与齿盘稳定啮合机构，所述制动齿前端设有与齿盘齿形匹配的齿顶尖，所述制动齿两侧挂接有复位弹簧，所述制动压板前端与竖拉杆上端销接，制动压板尾端与抽油机的刹车机构铰接。

上述技术显示目前油田生产抽油机普遍使用人工机械式刹车，该种刹车方式虽然具有结构简单、操作方便等特点，但同时也存在以下一种或两种以上的缺陷：

1）刹车制动不灵敏，经常出现溜车现象，造成人员伤害；

2）减速机输入轴端刹车鼓外侧的刹车瓦片长时间使用和受自然环境的影响，刹车片磨损、老化，刹车时刹不紧并且更换麻烦，成本高；

3）停机作业刹车时，人工操作，容易造成失误，损坏设备和伤人；

4）不具备远程智能控制，刹车需要两个以上技术熟练的人员配合好才能完成刹车，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的上述不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，通过对装置结构以及刹车方式两方面的改进，提高抽油机刹车的安全性，并实现对刹车过程的智能化控制。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，包括机械部分和电控部分，所述机械部分包括刹车毂、刹车毂支架、刹车调节螺杆、刹车连杆、电力液压推动器和电力液压推动器支架，所述刹车毂设置在所述刹车毂支架的内侧，所述刹车毂的作用面与刹车轮接触，所述刹车调节螺杆的一端与刹车毂支架连接，另一端与刹车连杆连接，所述刹车连杆设置在所述刹车毂支架上，并与所述电力液压推动器的推力轴相连接，所述电力液压推动器设置在所述电力液压推动器支架上，所述电控部分包括无线数据传输模块、无线遥控器和PLC控制柜，所述PLC控制柜和无线遥控器分别与所述电力液压推动器连接，所述无线数据传输模块和PLC控制柜分别与所述无线遥控器连接。

优选地，所述刹车毂支架包括连接座以及与所述连接座的上部活动连接的联动架一和联动架二，所述联动架一和联动架二对称设置在所述连接座上。

优选地，所述连接座与所述电力液压推动器支架连接。

优选地，所述刹车毂为两片，对称设置在所述联动架一和联动架二的内侧，两片所述刹车毂的中心连线与刹车轮的中心重合，两片所述刹车毂的作用面相对设置，两片所述刹车毂的侧面分别与联动架一或联动架二连接。

优选地，所述刹车毂的作用面呈弯月状，所述刹车毂的作用面与刹车轮的外形相匹配。

优选地，所述刹车调节螺杆的一端与联动架一连接，所述刹车连杆设置在联动架二上，所述刹车调节螺杆的另一端与所述刹车连杆的一端连接，所述刹车连杆的另一端与电力液压推动器的推力轴相连接。

优选地，所述电控部分还包括声光播报警示器，所述声光播报警示器与PLC控制柜连接。

优选地，所述刹车连杆的下部连接手动刹车拉杆，所述手动刹车拉杆的始端连接操作手柄。

优选地，所述游梁式抽油机远程智能安全刹车装置的工作方法，包括以下步骤：

1）刹车：打开电源，电力液压推动器通电，产生向上的液压推力，通过刹车连杆，拉动刹车调节螺杆，使刹车毂收缩，抱住刹车轮，使抽油机刹车；

2）解刹车：关闭电源，电力液压推动器断电，电力液压推动器向下运动，通过刹车连杆，拉动刹车调节螺杆，使刹车毂松开，从而实现解刹车。

本实用新型提供了一种游梁式抽油机，其包括上述远程智能安全刹车装置。

游梁式抽油机是机械采油最主要的采油装置之一，由于其具有结实，耐用等特点，已在国内外油田开采领域得到广泛应用。游梁式抽油机的刹车系统是非常重要的操作控制装置，其制动性是否灵活可靠，对抽油机各种操作的安全起着决定性作用。目前国内游梁式抽油机的刹车装置主要靠手动来实现（如CN205877043U、CN108916272 A和CN110939670A），外抱式和内张式刹车装置是游梁式抽油机刹车装置的两种类别。如果游梁式抽油机需要停止作业进行检修时，将刹车蹄片和操纵杆通过刹车羊角连接在一起，通过手推动操作杆促使刹车蹄片抱紧刹车毂，刹车装置产生的制动的效果主要是靠刹车蹄片抱紧刹车毂产生的静摩擦力，促使刹车毂和减速箱相连接的地方产生静扭矩。虽然从结构上来说，两者都具有结构简单，快速制动，操作简便的特性，然而对于实际生产，刹车失效及刹车制动设计缺陷的隐患依然存在。作业人员的人生伤害事故的频发，大部分是由抽油机连续工作而导致的刹车系统失去控制引起的。因为在这个状态下，刹车片容易老化，磨损，而且刹车的安全制动的保险设计又不合理，就会导致刹车毂承受的巨大扭矩大于刹车系统的安全制动力，事故就容易发生了。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1）本实用新型通过上述技术方案提供了一种游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，改进了常规刹车的刹车毂，解决因刹车毂老化造成的抽油机刹不车的现象，设计新颖、结构紧凑、坚固耐用。

2）本实用新型采用电力液压推动器，集成电机、液压一体化设计，结构简单、使用寿命长、安装方便，电机电压为380V交流电机，为油压泵活塞等提供动力，且为目前工业应用中的成熟产品，故障率低，使用寿命达30000次以上。

3）本实用新型刹车装置制动力大，刹车力1.5KN，刹车扭矩8KN.M，符合抽油机刹车制动力的设计要求。

5）本实用新型电控部分包括无线数据传输模块、无线遥控器和PLC控制柜，PLC控制柜和无线遥控器分别与电力液压推动器连接，实现抽油机“步进”刹车的功能，使抽油机姿态控制更加方便。

6）本实用新型电控部分还包括声光播报警示器，采用声光+语音报警（报警音量：＞110dB），提示“开停状态，远离警戒区”，时刻提醒现场人员注意安全。

7）本实用新型刹车装置是在原有刹车装置的基础上进行的改进，无需增加控制柜，利用抽油机原有控制柜就可实现，节省成本。

8）本实用新型刹车装置易损件少、故障率低，使用安全性能高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

图1：本实用新型实施例1的结构示意图；

图2：本实用新型实施例1的工作状态示意图；

图3：本实用新型刹车毂的结构示意图；

图4：本实用新型实施例2的结构示意图；

图5：本实用新型实施例4的结构示意图；

图6：本实用新型实施例5的结构示意图；

其中，1-刹车毂，101-刹车毂的作用面，102-刹车毂的侧面，2-刹车毂支架，201-连接座，202-联动架一，203-联动架二，3-刹车调节螺杆，4-刹车连杆，5-电力液压推动器，6-电力液压推动器支架，7-无线数据传输模块，8-无线遥控器，9-PLC控制柜，10-刹车轮，11-声光播报警示器，12-竖直拉杆一，13-转换支座，14-竖直拉杆二，15-变向支座，16-横向拉杆，17-操作手柄，18-抽油机，19-基座，20-横向支架。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

实施例1

参阅图1~图3，游梁式抽油机18远程智能安全刹车装置，包括机械部分和电控部分，机械部分包括刹车毂1、刹车毂支架2、刹车调节螺杆3、刹车连杆4、电力液压推动器5和电力液压推动器支架6，刹车毂1设置在刹车毂支架2的内侧，刹车毂1的作用面101与刹车轮10接触，刹车调节螺杆3的一端与刹车毂支架2连接，另一端与刹车连杆4连接，刹车连杆4设置在刹车毂支架2上，并与电力液压推动器5的推力轴相连接，电力液压推动器5设置在电力液压推动器支架6上，电控部分包括无线数据传输模块7、无线遥控器8和PLC控制柜9，PLC控制柜9和无线遥控器8分别与电力液压推动器5连接，无线数据传输模块7和PLC控制柜9分别与无线遥控器8连接。

在本实用新型的一个具体实施方案中，刹车毂支架2包括连接座201以及与连接座201的上部活动连接的联动架一202和联动架二203，联动架一202和联动架二203对称设置在连接座201上。

其中，连接座201呈船型、中空框架式结构，两端向斜上方延伸分别与联动架一202或联动架二203连接。联动架一202为槽形钢经数次弯折形成的一体式结构，在本实用新型所示的图例显示为三次弯折，两端向内收，近似于括号形状。联动架二203的结构和联动架一202的结构相同，而且底端均与连接座201连接，联动架一202的顶端安装刹车调节螺杆3，联动架二203的顶端安装刹车连杆4。

在本实用新型的一个具体实施方案中，连接座201与电力液压推动器支架6连接。

在本实用新型的一个具体实施方案中，刹车毂1为两片，对称设置在联动架一202和联动架二203的内侧，两片刹车毂1的中心连线与刹车轮10的中心重合，两片刹车毂1的作用面101相对设置，两片刹车毂1的侧面102分别与联动架一202或联动架二203连接。两片刹车毂1是不连续的，对称设置，在刹车过程中起到抱紧刹车轮10的作用，而且在联动架一202和联动架二203的作用下向内收缩，对刹车轮10的抱紧力增加，起到更快、更稳地刹车作用。

在本实用新型的一个具体实施方案中，刹车毂1的作用面101呈弯月状，刹车毂1的作用面101与刹车轮10的外形相匹配，这种结构的刹车毂1较之完整的轮状刹车毂1，在本实用新型的整体结构下，更易于调节刹车毂1对刹车轮10的抱紧力。

在本实用新型的一个具体实施方案中，刹车调节螺杆3的一端与联动架一202连接，刹车连杆4设置在联动架二203上，刹车调节螺杆3的另一端与刹车连杆4的一端连接，刹车连杆4的另一端与电力液压推动器5的推力轴相连接。通过电力液压推动器5推动刹车连杆4，进而带动刹车调节螺杆3共同作用于联动架一202和联动架二203，同时两片刹车毂1设置在联动架一202和联动架二203的内侧，从而增强对刹车轮10的抱紧力。

实施例2

参阅图4，本实施例描述的游梁式抽油机18远程智能安全刹车装置，是在实施例1的基础上进行的改进，具体为：电控部分还包括声光播报警示器11，声光播报警示器11与PLC控制柜9连接。

本实用新型电控部分还包括声光播报警示器11，采用声光+语音报警（报警音量：＞110dB），提示“开停状态，远离警戒区”，时刻提醒现场人员注意安全。

实施例3

游梁式抽油机18远程智能安全刹车装置的工作方法，包括以下步骤：

1）刹车：打开电源，电力液压推动器5通电，产生向上的液压推力，通过刹车连杆4，拉动刹车调节螺杆3，使刹车毂1收缩，抱住刹车轮10，使抽油机18刹车；

2）解刹车：关闭电源，电力液压推动器5断电，电力液压推动器5向下运动，通过刹车连杆4，拉动刹车调节螺杆3，使刹车毂1松开，从而实现解刹车。

本实用新型中电源的通断可由PLC控制柜9进行控制，也可以由无线遥控器8进行远程控制；同时无线数据传输模块7也可以将电力液压推动器5的电源通断信号传输给中心控制室。

实施例4

参阅图5，本实施例描述的游梁式抽油机18远程智能安全刹车装置，是在实施例1的基础上进行的改进，具体为：

所述刹车连杆4的下部连接手动刹车拉杆，所述手动刹车拉杆的始端连接操作手柄17。

上述手动刹车拉杆为传统手刹的结构组成，其包括竖直拉杆一12、转换支座13、竖直拉杆二、变向支座15和横向拉杆16，竖直拉杆一12的上端与刹车连杆4的下部连接，下端与转换支座13铰接；竖直拉杆二的上端与转换支座13铰接，下端与变向支座15的摇臂铰接，横向拉杆16的一端与变向支座15的摇臂铰接，另一端与操作手柄17连接。转换支座13与电力液压推动器支架6连接。

上述操作手柄17为现有的手刹操作机构。

手动刹车装置是抽油机18原先设计就有的装置，也是最传统、最简单刹车制动办法之一。开始研制本装置方案时，是将原来的手刹装置去掉，因电力液压刹车的制动扭矩经计算可达80KN·m，大于减速机额定输出扭矩73KN·m，故认为没必要再用手刹制动。但是若手刹去掉，一旦发生停电问题，就没法进行刹车，只能待其自行停止，存在安全隐患。于是就反复琢磨，怎么才能让二者互不干涉，并且能起到双重制动效果，带着这个问题进行了多次制作、试验和改进，最终是在电力液压推动器5附近增加了一个推力支座，巧妙地将原手刹的竖直拉杆和新研制的刹车装置连在一起，从而实现双重制动刹车停机。这样在现场完全停电的状态下，仍然可以通过人工操作实现刹车，性能更为稳定可靠。

实施例5

参阅图6，本实施例提供了一种游梁式抽油机18，包括远程智能安全刹车装置和抽油机18，远程智能安全刹车装置通过刹车轮10与抽油机18连接，抽油机18均设置在基座19上，远程智能安全刹车装置通过横向支架20设置在基座19上，远程智能安全刹车装置为实施例1-实施例3所描述的任一种。

上述抽油机18、刹车轮10、基座19的具体机构均为现有技术，本实用新型在附图中未对其具体结构进行详细绘制，仅就其安装和位置关系予以说明。本领域技术人员结合常规技术能够理解并清楚确定本实用新型的技术方案。

作为本实用新型的一种具体实施方案，本实用新型游梁式抽油机18远程智能安全刹车装置的技术参数和使用条件：

1）控制电压：24V；

2）电机电压：380V；

3）使用环境：－35℃－85℃；

4）存储温度：－40℃－85℃；

5）湿度：＜95％RH；

6）系统刹车力：1.5KN；

7）制动类型：安全制动、电子液压推力驻车；

8）制动方式：电子液压制动；

9）释放方式：液压释放；

10）制动力：≥800kgf；

11）使用寿命：＞30000次；

12）控制方式：PLC本地与远程控制；

13）报警方式：声光报警+语音播报；

14）报警音量：＞100dB；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：包括机械部分和电控部分，所述机械部分包括刹车毂(1)、刹车毂支架(2)、刹车调节螺杆(3)、刹车连杆(4)、电力液压推动器(5)和电力液压推动器支架(6)，所述刹车毂(1)设置在所述刹车毂支架(2)的内侧，所述刹车毂(1)的作用面101与刹车轮(10)接触，所述刹车调节螺杆(3)的一端与刹车毂支架(2)连接，另一端与刹车连杆(4)连接，所述刹车连杆(4)设置在所述刹车毂支架(2)上，并与所述电力液压推动器(5)的推力轴相连接，所述电力液压推动器(5)设置在所述电力液压推动器支架(6)上，所述电控部分包括无线数据传输模块(7)、无线遥控器(8)和PLC控制柜(9)，所述PLC控制柜(9)和无线遥控器(8)分别与所述电力液压推动器(5)连接，所述无线数据传输模块(7)和PLC控制柜(9)分别与所述无线遥控器(8)连接。

2.根据权利要求1所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述刹车毂支架(2)包括连接座(201)以及与所述连接座(201)的上部活动连接的联动架一(202)和联动架二(203)，所述联动架一(202)和联动架二(203)对称设置在所述连接座(201)上。

3.根据权利要求2所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述连接座(201)与所述电力液压推动器支架(6)连接。

4.根据权利要求2所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述刹车毂(1)为两片，对称设置在所述联动架一(202)和联动架二(203)的内侧，两片所述刹车毂(1)的中心连线与刹车轮(10)的中心重合，两片所述刹车毂(1)的作用面（101）相对设置，两片所述刹车毂(1)的侧面（102）分别与联动架一(202)或联动架二(203)连接。

5.根据权利要求4所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述刹车毂(1)的作用面（101）呈弯月状，所述刹车毂(1)的作用面（101）与刹车轮(10)的外形相匹配。

6.根据权利要求2所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述刹车调节螺杆(3)的一端与联动架一(202)连接，所述刹车连杆(4)设置在联动架二(203)上，所述刹车调节螺杆(3)的另一端与所述刹车连杆(4)的一端连接，所述刹车连杆(4)的另一端与电力液压推动器(5)的推力轴相连接。

7.根据权利要求1所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述电控部分还包括声光播报警示器(11)，所述声光播报警示器(11)与PLC控制柜(9)连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置，其特征在于：所述刹车连杆(4)的下部连接手动刹车拉杆，所述手动刹车拉杆的始端连接操作手柄(17)。

9.一种游梁式抽油机，包括如权利要求1-7任一项所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置。

10.一种游梁式抽油机，包括如权利要求8所述的游梁式抽油机远程智能安全刹车装置。

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