CN216559694U - 抽油机故障监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了抽油机故障监测预警系统，包括安装壳、固定块、振动监测模块和报警模块，所述固定块固定在安装壳的侧边，为振动监测模块和报警模块提供安装支撑面，所述安装壳的下方呈开口状结构设计，且安装壳的内部轴承安装有螺纹杆，所述螺纹杆的外侧设置有活塞，且活塞和螺纹杆之间构成螺纹连接，并且活塞和安装壳之间构成上下滑动结构。该抽油机故障监测预警系统设置有下部开口的安装壳和活塞，通过活塞在安装壳内的移动可使安装壳的下方产生负压吸力，可将安装壳吸附固定在设备表面，从而使振动监测模块能对设备进行监测，且无需对设备安装面进行开孔等处理，安装位置调整方便，可安装到不同位置进行使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及抽油机故障监测技术领域，具体为抽油机故障监测预警系统。
背景技术
石油开采中的抽油机因振动产生的机械故障率达60％；抽油机常见故障诊断中常用的为振荡监测，振动信号作为非侵入式体外监测，含有丰富的设备运行状态信息，可反映出绝大多数与机械相关的故障，通常设备振动信号是十分复杂的，根据数据处理分类可分为确定性信号和非确定性信号。故障诊断实例证明，在旋转机械中，机组的连接及转子存在的不对中和不平衡、齿轮箱中的断齿、剥落，滚动轴承中零部件的损坏等这些大量常见的故障，其信号都是确定性的信号，都可以用确定函数关系来描述，即通过理论计算或频谱分析技术就可确定它们的特征频率，从而确定出故障的类型和部位。仪器是利用电压加速度传感器将振动信号转换为电信号，并对振动信号进行处理和分析，以得到油田设备各种振动参数的准确数值，进而可判断这些油田设备运转状态是否良好,是否需要检修，但现有监测预警系统在使用时还存在一些不足之处：
现有的监测预警系统在进行安装使用时，其检测模块一般通过螺栓等方式安装在设备上，需要在设备上进行预留孔的设置，调整安装位置时也需要对设备表面进行一定的处理，导致后续其安装位置存在较大的局限性，难以进行不同安装位置的调整，不便于对不同位置进行监测，且安装较为不便，效率较低，后续受振动影响连接处也容易出现松动，影响后续测量稳定性。
针对上述问题，急需在原有监测预警系统的基础上进行创新设计。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供抽油机故障监测预警系统，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的监测预警系统在进行安装使用时，其检测模块一般通过螺栓等方式安装在设备上，需要在设备上进行预留孔的设置，调整安装位置时也需要对设备表面进行一定的处理，导致后续其安装位置存在较大的局限性，难以进行不同安装位置的调整，不便于对不同位置进行监测，且安装较为不便，效率较低，后续受振动影响连接处也容易出现松动的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：抽油机故障监测预警系统，包括安装壳、固定块、振动监测模块和报警模块，所述固定块固定在安装壳的侧边，为振动监测模块和报警模块提供安装支撑面，所述安装壳的下方呈开口状结构设计，且安装壳的内部轴承安装有螺纹杆，所述螺纹杆的外侧设置有活塞，且活塞和螺纹杆之间构成螺纹连接，并且活塞和安装壳之间构成上下滑动结构，通过螺纹杆的旋转可驱动活塞在安装壳内移动，所述螺纹杆的上端连接有控制杆，且控制杆设置在安装壳的上方，控制螺纹杆的旋转，所述活塞的上方填充有密封液，对活塞和安装壳的连接处以及螺纹杆和活塞的连接处进行密封，所述安装壳的侧边设置有导通管，且导通管的右侧连接有弹性收纳气囊，所述密封液通过导通管进入到弹性收纳气囊的内部，且弹性收纳气囊的外侧设置有连接壳，并且连接壳固定在安装壳的外侧，为弹性收纳气囊提供支撑。
进一步优化本技术方案，所述安装壳的下方固定有橡胶垫，且橡胶垫的中部呈开口状结构设计，提高安装壳和设备表面的贴合密封性。
进一步优化本技术方案，所述活塞的俯视截面呈矩形结构设计，且活塞的最低点高于螺纹杆的最低点。
进一步优化本技术方案，所述螺纹杆的上方和控制杆的下端均设置有密封圈，对螺纹杆和控制杆的连接处进行密封。
进一步优化本技术方案，所述控制杆的上端固定有转把，且转把通过限位机构和安装壳相连接，可对转把的旋转进行限制。
进一步优化本技术方案，所述限位机构包括调节杆和定位槽；
调节杆，贯穿转把和转把之间构成螺纹连接，在旋转时可进行移动；
定位槽，和调节杆相卡合，且定位槽以控制杆的中心为圆心呈圆形等角度设置，通过定位槽和调节杆的连接将转把的旋转进行限位。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)该抽油机故障监测预警系统设置有下部开口的安装壳和活塞，通过活塞在安装壳内的移动可使安装壳的下方产生负压吸力，可将安装壳吸附固定在设备表面，从而使振动监测模块能对设备进行监测，且无需对设备安装面进行开孔等处理，安装位置调整方便，可安装到不同位置进行使用，提高后续系统适用范围，且配合调节杆可对转把的旋转进行限位，可锁定活塞的位置，使装置在振动条件下仍能保持稳定；
(2)该抽油机故障监测预警系统设置有密封液和弹性收纳气囊，通过密封液可将活塞和安装壳的贴合处进行封闭，保证后续安装壳吸附力的稳定性，且在活塞移动时密封液可通过导通管进入到弹性收纳气囊内。
附图说明
图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型主剖结构示意图；
图3为本实用新型活塞俯剖结构示意图；
图4为本实用新型定位槽俯视结构示意图；
图5为本实用新型振动监测模块工作流程示意图。
图中：1、安装壳；2、固定块；3、振动监测模块；4、报警模块；5、橡胶垫；6、螺纹杆；7、活塞；8、控制杆；801、转把；9、密封圈；10、密封液；11、导通管；12、弹性收纳气囊；13、连接壳；14、调节杆；15、定位槽。
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。
请参阅图1-5，本实用新型提供一种技术方案：抽油机故障监测预警系统，包括安装壳1、固定块2、振动监测模块3和报警模块4，固定块2固定在安装壳1的侧边，为振动监测模块3和报警模块4提供安装支撑面，安装壳1的下方呈开口状结构设计，且安装壳1的内部轴承安装有螺纹杆6，螺纹杆6的外侧设置有活塞7，且活塞7和螺纹杆6之间构成螺纹连接，并且活塞7和安装壳1之间构成上下滑动结构，通过螺纹杆6的旋转可驱动活塞7在安装壳1内移动，螺纹杆6的上端连接有控制杆8，且控制杆8设置在安装壳1的上方，控制螺纹杆6的旋转，活塞7的上方填充有密封液10，对活塞7和安装壳1的连接处以及螺纹杆6和活塞7的连接处进行密封，安装壳1的侧边设置有导通管11，且导通管11的右侧连接有弹性收纳气囊12，密封液10通过导通管11进入到弹性收纳气囊12的内部，且弹性收纳气囊12的外侧设置有连接壳13，并且连接壳13固定在安装壳1的外侧，为弹性收纳气囊12提供支撑；
安装壳1的下方固定有橡胶垫5，且橡胶垫5的中部呈开口状结构设计，提高安装壳1和设备表面的贴合密封性，活塞7的俯视截面呈矩形结构设计，且活塞7的最低点高于螺纹杆6的最低点，螺纹杆6的上方和控制杆8的下端均设置有密封圈9，对螺纹杆6和控制杆8的连接处进行密封；
在对振动监测模块3使用时可将安装壳1贴合到设备表面，然后旋转控制杆8，使其带动螺纹杆6进行旋转，螺纹杆6在旋转时将通过和活塞7的螺纹连接带动活塞7进行移动，控制活塞7向上移动，使安装壳1的下方产生吸附力，将安装壳1进行固定，活塞7在向上移动时将对密封液10进行挤压，密封液10通过导通管11进入到弹性收纳气囊12内，使弹性收纳气囊12体积膨胀，后续活塞7向下移动时弹性收纳气囊12体积将缩小使密封液10重新回到安装壳1的内部。
控制杆8的上端固定有转把801，且转把801通过限位机构和安装壳1相连接，可对转把801的旋转进行限制，限位机构包括调节杆14和定位槽15；
调节杆14，贯穿转把801和转把801之间构成螺纹连接，在旋转时可进行移动；
定位槽15，和调节杆14相卡合，且定位槽15以控制杆8的中心为圆心呈圆形等角度设置；
在将安装壳1吸附固定后，可旋转调节杆14，使调节杆14进行竖向方向的移动，将调节杆14插入到定位槽15内，对转把801的旋转进行限位，从而使后续活塞7的位置保持稳定，避免受振动影响导致安装壳1滑脱。
工作原理：在使用该抽油机故障监测预警系统时，通过吸附的方式将安装壳1固定在设备上，通过振动监测模块3对设备振动信息进行监测，后续配合MUC处理单元和信号监测分析模块对数据进行分析，异常时可启动报警模块4，向外界发出警报。
振动监测模块3可通过内置的加速度传感器将物体运动状态转变为电信号，再通过模块中的MCU处理单元对电信号进行处理，最后得到物体X/Y/Z三轴运动情况，模块可采用MODBUS协议，通过RS485接口与外界通信，输出信息包括物体X/Y/Z每个轴瞬时加速度、角度、位移以及振动频率，可基本满足系统对物体振动状态监测的要求。
振动信号分析的原理和方法可参照现有文献“《内蒙古石油化工》2019年第11期的基于声－振信号分析的抽油机运行故障诊断方法研究”以及“《风机技术》2005年第2期的振动分析技术在油田设备运行中的应用”。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.抽油机故障监测预警系统，包括安装壳(1)、固定块(2)、振动监测模块(3)和报警模块(4)，所述固定块(2)固定在安装壳(1)的侧边，为振动监测模块(3)和报警模块(4)提供安装支撑面；
其特征在于：所述安装壳(1)的下方呈开口状结构设计，且安装壳(1)的内部轴承安装有螺纹杆(6)，所述螺纹杆(6)的外侧设置有活塞(7)，且活塞(7)和螺纹杆(6)之间构成螺纹连接，并且活塞(7)和安装壳(1)之间构成上下滑动结构，通过螺纹杆(6)的旋转可驱动活塞(7)在安装壳(1)内移动，所述螺纹杆(6)的上端连接有控制杆(8)，且控制杆(8)设置在安装壳(1)的上方，控制螺纹杆(6)的旋转，所述活塞(7)的上方填充有密封液(10)，对活塞(7)和安装壳(1)的连接处以及螺纹杆(6)和活塞(7)的连接处进行密封，所述安装壳(1)的侧边设置有导通管(11)，且导通管(11)的右侧连接有弹性收纳气囊(12)，所述密封液(10)通过导通管(11)进入到弹性收纳气囊(12)的内部，且弹性收纳气囊(12)的外侧设置有连接壳(13)，并且连接壳(13)固定在安装壳(1)的外侧，为弹性收纳气囊(12)提供支撑。
2.根据权利要求1所述的抽油机故障监测预警系统，其特征在于：所述安装壳(1)的下方固定有橡胶垫(5)，且橡胶垫(5)的中部呈开口状结构设计，提高安装壳(1)和设备表面的贴合密封性。
3.根据权利要求1或2所述的抽油机故障监测预警系统，其特征在于：所述活塞(7)的俯视截面呈矩形结构设计，且活塞(7)的最低点高于螺纹杆(6)的最低点。
4.根据权利要求1所述的抽油机故障监测预警系统，其特征在于：所述螺纹杆(6)的上方和控制杆(8)的下端均设置有密封圈(9)，对螺纹杆(6)和控制杆(8)的连接处进行密封。
5.根据权利要求1或4所述的抽油机故障监测预警系统，其特征在于：所述控制杆(8)的上端固定有转把(801)，且转把(801)通过限位机构和安装壳(1)相连接，可对转把(801)的旋转进行限制。
6.根据权利要求5所述的抽油机故障监测预警系统，其特征在于：所述限位机构包括调节杆(14)和定位槽(15)；
调节杆(14)，贯穿转把(801)和转把(801)之间构成螺纹连接，在旋转时可进行移动；
定位槽(15)，和调节杆(14)相卡合，且定位槽(15)以控制杆(8)的中心为圆心呈圆形等角度设置。
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