CN215057274U - 曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，包括电机、驱动轮轴、卷扬轮、拉紧动滑轮和涨紧滑轮，电机带动驱动转轴转动，驱动轮轴与卷扬轮可拆卸联动；涨紧滑轮固定在塔架底部，拉紧动滑轮固定在配重上，卷扬轮上卷绕有拉紧绳和涨紧绳，拉紧绳绕过拉紧动滑轮后与塔架顶部固定，涨紧绳绕过涨紧滑轮后与配重固定，拉紧绳和涨紧绳的卷绕方向相反，卷扬轮上设有失速检测编码器和失电制动器。本实用新型的装置长期运行后不会引起现有结构的故障，同时也能实现防止断杆时配重坠落。拉紧绳与涨紧绳为闭环，可准确反应配重高度参数给编码器。另外通过驱动曳引系统可施载力矩给卷扬轮从而起到自提配重作用。

Description

曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置

技术领域

本实用新型属于无游梁式抽油机设备领域，具体地说涉及一种曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置。

背景技术

目前，新型的无游梁式抽油机根据驱动形式可分为卷扬式和曳引式，卷扬式优点是允许平衡的一侧短时间无载荷情况下也能靠电机驱动正常提升重物，但由于卷扬式由于要求驱动轮直径较大或者说随着卷绕的圈数增加使得作用半径增加从而增大电机的负载，因此往往这种形式的设备需要配备更大扭矩的驱动电机从而造成成本稍高，而另外一种曳引式抽油机由于靠驱动轮表面的摩擦力进行驱动，因此不管驱动轮转动多少圈都不会出现因圈数增加使得作用半径增加，所以这种结构的设备对电机的扭矩要求较低，所以成本相对较低，但这种结构的抽油机缺点是无法像卷扬式那样在平衡的一侧短时间无载荷情况下还能提升重物，因为没有拉力差就没有摩擦力，为了弥补这个缺陷一般的做法是额外增加提升机构进行临时的提升重物，等挂载后形成拉力差了就能正常工作，这样做的缺点是操作复杂，容易出现安全隐患。同时在出现抽油杆断杆情况发生时候塔架内部的配重就会自由落体坠落更容易造成人员与设备的损伤。

曳引式抽油机的专利近几年出现较多，授权的也有几件，例如：专利《2012200004780一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机》、《间接驱动曳引式抽油机201210000327X》、《M型曳引数字化节能抽油机2013105871894》等，还有公布的专利《W型曳引抽油机2007100892850》，《外转子电机直接曳引式抽油机2009102109101》等，都是靠摩擦驱动的曳引式抽油机，但都不能实现快速配重自提，同时断杆后防止配重坠落功能也不完善，大部分专利没有该功能，即使有防坠落功能也不能有效完成动作。

曳引式抽油机现有的技术方案是另外增加一个卷扬式的机构，再需要挂载或者卸载的情况下，临时使用这个机构进行配重的提升，使用过后进行拆除，因为曳引式的驱动本身有相对的滑动，时间久了曳引驱动的驱动轮圈数与卷扬机构的转动圈数不一致，可能导致后期载荷转移到卷扬机构上，同时对曳引结构进行换向时候的冲击，产生安全隐患。同时，配重自提功能与配重防坠落功能需要两套系统来保障。再者如采用辅助配重系统，就是额外增加配重进行曳引绳的预紧力施加，既增加了主配重的重量又加重了主曳引绳的拉力，成本上升的同时寿命也降低。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，该装置在不引起现有结构的故障的前提下，实现防止断杆时配重坠落以及自提配重的目的。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案：

曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，包括电机、驱动轮轴、卷扬轮、拉紧动滑轮和涨紧滑轮，所述电机、驱动轮轴、卷扬轮均固定在塔架顶部平台，所述电机带动驱动轮轴转动，所述驱动轮轴与卷扬轮可拆卸联动；所述涨紧滑轮固定在塔架底部，所述拉紧动滑轮固定在配重上，所述卷扬轮上卷绕有拉紧绳和涨紧绳，所述拉紧绳绕过拉紧动滑轮后与塔架顶部固定，所述涨紧绳绕过涨紧滑轮后与配重固定，所述拉紧绳和涨紧绳的卷绕方向相反，所述卷扬轮上设有失速检测编码器和失电制动器。

作为优选方案，所述驱动轮轴上通过轴承设置有锁紧带轮，所述驱动轮轴上还固定有锁紧压板，所述锁紧带轮与锁紧压板可拆卸连接，所述卷扬轮的一端固定有带轮，所述带轮与锁紧带轮通过驱动带传动。

作为优选方案，所述锁紧压板通过第一螺栓与驱动轮轴固定，所述锁紧压板通过第二螺栓与锁紧带轮固定。

作为优选方案，所述拉紧绳与塔架顶部连接的一端还连接有用来防止拉紧绳断裂的缓冲弹簧。

作为优选方案，所述卷扬轮的一端还固定有制动轮，所述失电制动器通过制动器支架固定在塔架顶部平台，且失电制动器设置在制动轮两侧。

作为优选方案，所述驱动轮轴的两端均通过驱动轴承座固定在塔架顶部平台。

作为优选方案，所述电机的输出轴上固定有小带轮，所述驱动轮轴上固定有大带轮，小带轮与大带轮通过传动带传动。

作为优选方案，所述电机和驱动轮轴固定在塔架顶部平台的两端，所述卷扬轮固定在电机和驱动轮轴之间的塔架顶部平台上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过引入卷扬轮、拉紧绳、涨紧绳及其相应的结构，正常运行时，卷扬轮随配重一起运动不受曳引轮打滑影响，因此长期运行后不会引起现有结构的故障，同时也能实现防止断杆时配重坠落。拉紧绳与涨紧绳为闭环，可准确反应配重高度参数给编码器。另外通过驱动曳引系统可施载力矩给卷扬轮从而起到自提配重作用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1是本实用新型的结构示意图；

其中附图标记为：1、电机；2、小带轮；3、大带轮；4、驱动轮轴；5、驱动轴承座；6、锁紧带轮；7、锁紧压板；8、轴承；9、第一螺栓；10、第二螺栓；11、驱动带；12、卷扬轮；13、失速检测编码器；14、拉紧动滑轮；15、缓冲弹簧；16、拉紧绳；17、涨紧绳；18、失电制动器；19、制动轮；20、制动器支架；21、带轮。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。

此外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，本实施例提供一种曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，包括电机1、驱动轮轴4、卷扬轮12、拉紧动滑轮14和涨紧滑轮，所述电机1、驱动轮轴4、卷扬轮12均固定在塔架顶部平台，所述电机1带动驱动轮轴4转动，所述驱动轮轴4与卷扬轮12可拆卸联动；所述涨紧滑轮固定在塔架底部，所述拉紧动滑轮14固定在配重上，所述卷扬轮12上卷绕有拉紧绳16和涨紧绳17，所述拉紧绳16绕过拉紧动滑轮14后与塔架顶部固定，所述涨紧绳17绕过涨紧滑轮后与配重固定，所述拉紧绳16和涨紧绳17的卷绕方向相反，所述卷扬轮12上设有失速检测编码器13和失电制动器18。

拉紧绳子和涨紧绳子通过轮组使得卷扬轮根据配重上下运行的实际高度被动的转动始终处于自由状态，同时该卷扬轮转动圈数可准确反映配重实际高度。拉紧绳、涨紧绳形成闭环，从而配重上下运行高度可准确转化成卷扬轮的转动圈数被编码器检测并实时监控。编码器的实时监测与校准反馈，解决了因曳引驱动打滑导致的行程高度检测误差大的问题。

所述驱动轮轴4上通过轴承设置有锁紧带轮6，所述驱动轮轴4上还固定有锁紧压板7，所述锁紧带轮6与锁紧压板7可拆卸连接，所述锁紧压板7通过第一螺栓9与驱动轮轴4固定，所述锁紧压板7通过第二螺栓10与锁紧带轮6固定。所述卷扬轮12的一端固定有带轮21，所述带轮21与锁紧带轮6通过驱动带11传动。

设备新上井或者维修的时候需要挂载及卸载配重的时候，可将锁紧带轮用第二螺栓固定在锁紧压板，由于锁紧压板已固定在曳引驱动轮轴上，因此此时利用电机转动可驱动卷扬轮正反转从而控制配重提升或降低的高度，从而不使用吊机就可使得自提配重。正常使用的时候拆掉紧固用的第二螺栓则曳引驱动轮轴与卷扬轮之间载荷脱开，使得卷扬轮的运行被配重控制自由转动，达到在需要的时候自提配重的功能要求。

所述拉紧绳16与塔架顶部连接的一端还连接有螺杆以及用来防止拉紧绳16断裂的缓冲弹簧15，螺杆高度可调，缓冲弹簧可使设备断杆的时候减少配重载荷冲击力，同时螺杆在初次安装的时候可调整松紧。所述卷扬轮12的一端还固定有制动轮19，所述失电制动器18通过制动器支架20固定在塔架顶部平台，且失电制动器18设置在制动轮19两侧。

另外，当运行过程中突然抽油杆断杆此时装在卷扬轮的轴上的编码器检测到失速信号从而控制电机停机同时断开卷扬轮上的失电制动器18供电，因此拉紧绳将限制配重继续坠落，当然这期间拉紧绳一端的缓冲弹簧缓冲配重突然加载到拉紧绳上的力确保拉紧绳不断裂确保配重停留在安全高度。

所述驱动轮轴4的两端均通过驱动轴承座5固定在塔架顶部平台。所述电机1的输出轴上固定有小带轮2，所述驱动轮轴4上固定有大带轮3，小带轮2与大带轮3通过传动带传动。所述电机1和驱动轮轴4固定在塔架顶部平台的两端，所述卷扬轮12固定在电机1和驱动轮轴4之间的塔架顶部平台上。

本实用新型的刹车组件采用失电制动器，在异常情况或者突然断电情况下有效刹车，辅助电机刹车起到双重制动效果，同时在断杆发生时第一时间进行刹车确保配重不下坠，一套结构同时有效解决自提配重结构与防配重坠落两个功能。

本实用新型设计一种卷扬轮系统，该系统可准确反应配重实际运行高度，同时根据配重高度被动的自由转动，卷扬轮系统与驱动轮轴系统之间使用皮带或者链条连接，驱动轮轴上增加可自由转动的带轮，可实现配重自提功能，同时该卷扬轮系统自身的刹车装置还可以作为防配重坠落功能的实现，一套结构同时有效解决两个功能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于：包括电机（1）、驱动轮轴（4）、卷扬轮（12）、拉紧动滑轮（14）和涨紧滑轮，所述电机（1）、驱动轮轴（4）、卷扬轮（12）均固定在塔架顶部平台，所述电机（1）带动驱动轮轴（4）转动，所述驱动轮轴（4）与卷扬轮（12）可拆卸联动；所述涨紧滑轮固定在塔架底部，所述拉紧动滑轮（14）固定在配重上，所述卷扬轮（12）上卷绕有拉紧绳（16）和涨紧绳（17），所述拉紧绳（16）绕过拉紧动滑轮（14）后与塔架顶部固定，所述涨紧绳（17）绕过涨紧滑轮后与配重固定，所述拉紧绳（16）和涨紧绳（17）的卷绕方向相反，所述卷扬轮（12）上设有失速检测编码器（13）和失电制动器（18）。

2.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述驱动轮轴（4）上通过轴承设置有锁紧带轮（6），所述驱动轮轴（4）上还固定有锁紧压板（7），所述锁紧带轮（6）与锁紧压板（7）可拆卸连接，所述卷扬轮（12）的一端固定有带轮（21），所述带轮（21）与锁紧带轮（6）通过驱动带（11）传动。

3.根据权利要求2所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述锁紧压板（7）通过第一螺栓（9）与驱动轮轴（4）固定，所述锁紧压板（7）通过第二螺栓（10）与锁紧带轮（6）固定。

4.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述拉紧绳（16）与塔架顶部连接的一端还连接有用来防止拉紧绳（16）断裂的缓冲弹簧（15）。

5.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述卷扬轮（12）的一端还固定有制动轮（19），所述失电制动器（18）通过制动器支架（20）固定在塔架顶部平台，且失电制动器（18）设置在制动轮（19）两侧。

6.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述驱动轮轴（4）的两端均通过驱动轴承座（5）固定在塔架顶部平台。

7.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述电机（1）的输出轴上固定有小带轮（2），所述驱动轮轴（4）上固定有大带轮（3），小带轮（2）与大带轮（3）通过传动带传动。

8.根据权利要求1所述的曳引驱动塔式抽油机用的自提配重及防坠落装置，其特征在于，所述电机（1）和驱动轮轴（4）固定在塔架顶部平台的两端，所述卷扬轮（12）固定在电机（1）和驱动轮轴（4）之间的塔架顶部平台上。

Images