CN216974809U - 一种游梁式抽油机自动刹车装置及抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种游梁式抽油机自动刹车装置及抽油机，属于抽油机刹车领域，包括空心式活塞缸、压力源；空心式活塞缸缸体内滑动密封设置有环形活塞，环形活塞与缸体之间形成液压腔，环形活塞上设置有液压缸顶杆；压力源用于连通液压腔以提供压力；空心式活塞缸固定设置，横向拉杆从空心式活塞缸中心通孔穿过；横向拉杆上还固定设置有挡推部，液压缸顶杆在运动过程中与挡推部接触配合，并实现通过推动挡推部来拉动横向拉杆实现制动。本实用新型采用液压系统刹车方式，替换了之前手动刹车方式，便于操作人员控制刹车；停机后语音提示安全注意事项，提醒操作人员以避免操作失误；在液压系统出现故障时仍然能够切换回现有刹车方式进行应急处理。

Description

一种游梁式抽油机自动刹车装置及抽油机

技术领域

本实用新型涉及一种游梁式抽油机自动刹车装置及抽油机，属于抽油机刹车领域。

背景技术

游梁式抽油机是一种最常见的采油设备，游梁式抽油机上设置有刹车装置，其作用是在抽油机停机检修时对抽油机进行制动，防止抽油机不受控运转带来安全隐患。游梁式抽油机上的刹车装置的结构通常包括刹车把、刹车把锁牙、弧形锯齿限位盘、横向拉杆、导向座、纵向拉杆、传动轴柄、刹车箍、刹车轮等。刹车时通过拉紧刹车把带动横向拉杆、纵向拉杆通过导向座变向，将刹车箍抱紧在刹车轮上实现抽油机制动。同时，把锁牙锁卡在限位盘弧形锯齿卡槽内将刹车定位锁紧。然而，这种刹车装置存在明显缺陷：1、抽油机刹车都为机械手动操作，在实际维修抽油机的操作过程中，总有人习惯性违章不去拉紧刹车进行维护，这给安全生产带来的诸多隐患，同时与油田安全生产形势要求不相符。2、操作人员机械手动操作拉紧刹车的力量不均，特别是女同志拉紧刹车的拉力无法达到安全要求。3、抽油机长时间运行，刹车轮和刹车箍上安装的刹车片容易出现磨损和变形，机械手动操作拉紧的刹车没有连续预紧压力，容易出现刹车溜车现象。4、抽油机停机后没有语音提示安全注意事项功能，导致操作人员产生操作失误。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种游梁式抽油机自动刹车装置及抽油机，用于解决现有抽油机刹车通过拉杆拉动难以产生足够制动力，并带来溜车隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种游梁式抽油机自动刹车装置，包括空心式活塞缸、压力源；

所述空心式活塞缸缸体内滑动密封设置有环形活塞，所述环形活塞与缸体之间形成压力腔，环形活塞上设置有活塞缸顶杆；所述压力源用于连通压力腔以提供驱动环形活塞朝向使压力腔体积增加的方向移动的驱动力；

所述空心式活塞缸固定设置，所述横向拉杆从空心式活塞缸中心通孔穿过；所述横向拉杆上还固定设置有挡推部，所述活塞缸顶杆在跟随环形活塞运动过程中与挡推部接触配合，并实现通过推动挡推部来拉动横向拉杆实现制动。

本实用新型在原有手柄、拉杆式刹车驱动机构的基础上，增加了液压系统(也可以采用气压缸等活塞系统)，通过压力拉动原有拉杆，从而驱动刹车动作，替换了之前人力手动拉动刹车执行机构的刹车方式，能够通过液压系统保证产生足够的刹车制动力，且便于操作人员控制刹车；而且原有手动刹车系统得到保留，在液压系统故障时仍能采用原有手动系统控制刹车，对设备改动最小，改造成本最低。

进一步地，在上述游梁式抽油机自动刹车装置中，所述空心式活塞缸缸体上具有定位孔，抽油机结构件上与所述定位孔相对应的位置上设置有固定孔，通过可拆卸定位挡杆穿过定位孔及固定孔实现空心式活塞缸的固定设置。

空心式活塞缸通过可拆卸定位销固定在抽油机结构件上，当活塞达到最大位移时，此时活塞缸顶杆推动挡推部，拉动横向拉杆达到对应的位移，产生设定的制动力，此时若活塞杆出现卡死等故障，则刹车无法释放；此时可通过拔出定位销解除对空心式活塞缸的固定，空心式活塞缸可随横向拉杆移动，通过原有手动刹车手柄，能够释放刹车，避免了刹车无法释放的故障。

进一步地，在上述游梁式抽油机自动刹车装置中，所述压力源包括与所述压力腔通过管路连接的压力泵，及控制连接压力泵的控制系统；所述控制系统包括电源、刹车开关、复位开关、第一时间继电器；所述电源分别通过刹车开关和复位开关供电连接到第一时间继电器，所述第一时间继电器用于在设定时间内闭合压力泵供电回路。

刹车开关与复位开关控制刹车的开启与关闭，启动时通过第一时间继电器的设定时间控制刹车状态变化时压力泵的工作时间。液压系统产生的拉力仍然能够通过原有刹车手柄上的单向分级锁止结构(例如棘轮)固定下来，持续的作用于刹车执行机构(例如作用于鼓式刹车制动箍上，产生制动箍与制动鼓之间的摩擦制动力)，因此无需液压系统在刹车时间段内持续产生液压力，只需通过时间继电器在设定时间(达到设定压力值、产生足够制动力，并且棘轮将手柄锁止在对应位置后)后，即可断开压力泵电源，无需继续产生压力，这样做可以延长设备使用寿命，降低能耗。

进一步地，在上述游梁式抽油机自动刹车装置中，所述控制系统还包括第二时间继电器和报警模块，所述第二时间继电器也通过刹车开关连接电源，所述第二时间继电器用于在设定时间内闭合报警模块供电回路。

本实用新型还具备停机后语音提示安全注意事项功能，能够提示刹车执行完毕并进行安全操作提醒以避免操作失误；同时第二时间继电器设定值可控制报警模块的工作时间，以实现语音播报完毕自动停止功能。

进一步地，在上述游梁式抽油机自动刹车装置中，所述空心式活塞缸内设置有限位销以限定环形活塞的最大位移；还设置有弹簧，用于提供环形活塞回归原位的弹力。

这样做的有益效果是：限位销限定横向拉杆的最大位移，避免因为位移量过大损坏制动装置；弹簧弹力促使环形活塞回归原位，便于操作人员手动解除刹车。

本实用新型还提供了一种游梁式抽油机，包括空心式活塞缸、压力源。所述空心式活塞缸缸体内滑动密封设置有环形活塞，所述环形活塞与缸体之间形成压力腔，环形活塞上设置有活塞缸顶杆；所述压力源用于连通压力腔以提供驱动环形活塞朝向使压力腔体积增加的方向移动的驱动力；

所述空心式活塞缸固定设置，所述横向拉杆从空心式活塞缸中心通孔穿过；所述横向拉杆上还固定设置有挡推部，所述活塞缸顶杆在跟随环形活塞运动过程中与挡推部接触配合，并实现通过推动挡推部来拉动横向拉杆实现制动。

本实用新型在原有手柄、拉杆式刹车驱动机构的基础上，增加了液压系统(也可以采用气压缸等活塞系统)，通过压力拉动原有拉杆，从而驱动刹车动作，替换了之前人力手动拉动刹车执行机构的刹车方式，能够通过液压系统保证产生足够的刹车制动力，且便于操作人员控制刹车；而且原有手动刹车系统得到保留，在液压系统故障时仍能采用原有手动系统控制刹车，对设备改动最小，改造成本最低。

进一步地，在上述游梁式抽油机中，所述空心式活塞缸缸体上具有定位孔，抽油机结构件上与所述定位孔相对应的位置上设置有固定孔，通过可拆卸定位挡杆穿过定位孔及固定孔实现空心式活塞缸的固定设置。

空心式活塞缸通过可拆卸定位销固定在抽油机结构件上，当活塞达到最大位移时，此时活塞缸顶杆推动挡推部，拉动横向拉杆达到对应的位移，产生设定的制动力，此时若活塞杆出现卡死等故障，则刹车无法释放；此时可通过拔出定位销解除对空心式活塞缸的固定，空心式活塞缸可随横向拉杆移动，通过原有手动刹车手柄，能够释放刹车，避免了刹车无法释放的故障。

进一步地，在上述游梁式抽油机中，所述压力源包括与所述压力腔通过管路连接的压力泵，及控制连接压力泵的控制系统；所述控制系统包括电源、刹车开关、复位开关、第一时间继电器；所述电源分别通过刹车开关和复位开关供电连接到第一时间继电器，所述第一时间继电器用于在设定时间内闭合压力泵供电回路。

刹车开关与复位开关控制刹车的开启与关闭，启动时通过第一时间继电器的设定时间控制刹车状态变化时压力泵的工作时间。液压系统产生的拉力仍然能够通过原有刹车手柄上的单向分级锁止结构(例如棘轮)固定下来，持续的作用于刹车执行机构(例如作用于鼓式刹车制动箍上，产生制动箍与制动鼓之间的摩擦制动力)，因此无需液压系统在刹车时间段内持续产生液压力，只需通过时间继电器在设定时间(达到设定压力值、产生足够制动力，并且棘轮将手柄锁止在对应位置后)后，即可断开压力泵电源，无需继续产生压力，这样做可以延长设备使用寿命，降低能耗。

进一步地，在上述游梁式抽油机中，所述控制系统还包括第二时间继电器和报警模块，所述第二时间继电器也通过刹车开关连接电源，所述第二时间继电器用于在设定时间内闭合报警模块供电回路。

本实用新型还具备停机后语音提示安全注意事项功能，能够提示刹车执行完毕并进行安全操作提醒以避免操作失误；同时第二时间继电器设定值可控制报警模块的工作时间，以实现语音播报完毕自动停止功能。

进一步地，在上述游梁式抽油机中，所述空心式活塞缸内设置有限位销以限定环形活塞的最大位移；还设置有弹簧，用于提供环形活塞回归原位的弹力。

这样做的有益效果是：限位销限定横向拉杆的最大位移，避免因为位移量过大损坏制动装置；弹簧弹力促使环形活塞回归原位，便于操作人员手动解除刹车。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型的空心式液压缸结构示意图。

图3为本实用新型的电路控制系统及语音安全操作提示系统连接示意图。

其中，1为配电箱，2为刹车把，20为变压器，21为时间继电器，22为中间继电器，23为语音提示模块，24为喇叭，25时间继电器，26为中间继电器，27为液压缸复位按钮， 3为横向拉杆，4为圆形挡板，5为空心式液压缸顶杆，6为空心式液压缸，61为液压腔， 62为液压管接口，63为限位销，64为弹簧，65为空心通孔，7为半圆扶正挡板，8为下定位板，9为上定位板，10为定位挡杆，11为导向座，12为纵向拉杆，13为液压管，14为液压泵，15为电线，16为刹车按钮,17为起动按钮，18为交流接触器，19为电动机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型技术原理及实际应用进行进一步详细说明。一种游梁式抽油机自动刹车装置，包括圆形挡板4，空心式液压缸顶杆5，空心式液压缸6，半圆扶正挡板7，下定位板8，上定位板9，定位挡杆10。

如图1所示，抽油机刹车横向拉杆3一端连接到刹车把2，另一端连接导向座11和纵向拉杆12。圆形挡板4中间开有中心孔且横向拉杆3穿过中心孔，圆形挡板4通过拉杆调节杆及固定螺母与横向拉杆3紧固，若横向拉杆3没有调节杆则通过焊接与横向拉杆3形成一个整体,并且圆形挡板4固定在横向拉杆3的中间位置。空心式液压缸拉杆5穿套在横向拉杆3上。半圆扶正挡板7、下定位板8、上定位板9与抽油机“工”字钢或其他固定结构焊接在一起，以起到支撑连接作用，空心式液压缸6放置在上述半圆扶正挡板7、下定位板8、上定位板9之间。上定位板9、下定位板8各有一个固定孔，定位挡杆10穿过固定孔以及空心式液压缸6后端的定位孔，以实现对空心式液压缸6的缸体部分的固定。

如图2所示，空心式液压缸6的缸体一端朝向刹车把2开口，内部安装有空心式液压缸顶杆5，空心式液压缸顶杆5在缸体内的一端形成中空的环形活塞，环形活塞与缸体二者轴线重合并可沿轴线方向相对密封滑动，空心式液压缸6未开口端与环形活塞之间形成液压腔61，液压腔61设置有液压管接口62，液压管接口62与液压泵14通过液压管13连接。在空心式液压缸6与空心式液压缸顶杆5之间安装有弹簧64，弹簧64一端固定在空心式液压缸顶杆5朝向缸体内部的一端的活塞朝外的一面上，另一端固定在空心式液压缸6的内壁上，以提供液压腔无压力时活塞的回复力。空心式液压缸6内壁还设有限位销63以防止空心式液压缸顶杆5及连接的环形活塞过度抽离空心式液压缸6。

如图3所示，配电箱1内安装布置语音安全操作提示系统、液压电路控制系统，语音安全操作提示系统包括：时间继电器A(21)、中间继电器A(22)、语音提示模块23、喇叭24；液压电路控制系统包括：时间继电器B(25)、中间继电器B(26)、液压缸复位按钮27。语音安全操作提示系统、液压电路控制系统均在配电箱1内安装布置。时间继电器 A(21)通过中间继电器A(22)控制语音提示模块及喇叭的供电；时间继电器B(25)通过中间继电器B(26)控制液压泵14的供电，液压泵14得电后向空心式液压缸6加压。变压器20提供动力电源通过交流接触器18供电连接电动机19，电动机19为游梁式采油机的驱动电机，通过交流接触器18控制采油机启动采油。此外变压器20还提供24V电源并接出二条线路；一条线路用于为液压电路控制系统供电；另一条用于为语音安全操作提示系统供电。

具体工作流程：

按下起动按钮17，控制交流接触器18通路，变压器20向电动机19供电，电动机19驱动采油机工作。

当抽油机需要刹车进行维护保养时，按下抽油机刹车按钮16，首先控制交流接触器18 断路，断开采油机驱动电源。其次时间继电器B(25)线圈得电使其在中间继电器B(26)线圈所在回路的触点闭合，中间继电器B(26)线圈得电工作，中间继电器B(26)在液压泵14供电回路上的触点闭合，液压泵14工作产生液压，通过液压管13对液压腔61产生 6.0MPa的工作压力，所述工作压力持续时间由时间继电器B(25)设定值决定。液压腔61 的工作压力通过环形活塞作用于空心式液压缸顶杆5，使空心式液压缸顶杆5朝向刹车把2 移动并推动圆形挡板4，圆形挡板4带动与其固定连接的横向拉杆3共同移动。横向拉杆3 在工作压力持续时间内推动刹车把2和其锁牙在弧形锯齿限位盘移动到刹车位置，横向拉杆3同时拉动导向座11、纵向拉杆12及传动轴柄将刹车箍压紧，并保持6.0MPa的压紧压力以保证刹车力度。同时在时间继电器A(21)的设定时间内，中间继电器A(22)接通语音安全操作提示系统的电源，语音提示模块23通过喇叭24持续播放预先存储的安全提示语音，如侧身断电、检查刹车是否刹紧、登高佩戴安全带等，提示语音持续时间由时间继电器A(21)设定值决定。

当需要调整抽油机停止位置或启动抽油机时，按下液压缸复位按钮27，在时间继电器 B(25)的设定时间内，时间继电器B(25)使中间继电器B(26)接通液压泵14的泄压回路，驱动液压泵14进行放压，空心式液压缸顶杆5在弹簧64的弹力作用下回复刹车前位置。此时手动释放刹车把2，带动横向拉杆3反方向运动，横向拉杆3使导向座11、纵向拉杆12放松刹车箍，抽油机恢复工作。若空心式液压缸6出现卡死故障无法回复，则可以拔掉定位挡杆10，再手动释放刹车把2，同样可以使抽油机恢复工作。

本实用新型还提供了一种具有上述游梁式抽油机自动刹车装置的抽油机，游梁式抽油机自动刹车装置的工作原理及具体实施方式同上，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种游梁式抽油机自动刹车装置，包括制动手柄、与制动手柄联动的横向拉杆以及制动装置；所述横向拉杆用于牵拉制动装置动端，所述制动装置用于根据动端的牵拉力产生制动力，所述制动手柄上设置有单向分级锁止结构；其特征在于，还包括空心式活塞缸、压力源；

所述空心式活塞缸缸体内滑动密封设置有环形活塞，所述环形活塞与缸体之间形成压力腔，环形活塞上设置有活塞缸顶杆；所述压力源用于连通压力腔以提供驱动环形活塞朝向使压力腔体积增加的方向移动的驱动力；

所述空心式活塞缸固定设置，所述横向拉杆从空心式活塞缸中心通孔穿过；所述横向拉杆上还固定设置有挡推部，所述活塞缸顶杆在跟随环形活塞运动过程中与挡推部接触配合，并实现通过推动挡推部来拉动横向拉杆实现制动。

2.根据权利要求1所述的游梁式抽油机自动刹车装置，其特征在于，所述空心式活塞缸缸体上具有定位孔，抽油机结构件上与所述定位孔相对应的位置上设置有固定孔，通过可拆卸定位挡杆穿过定位孔及固定孔实现空心式活塞缸的固定设置。

3.根据权利要求1所述的游梁式抽油机自动刹车装置，其特征在于，所述压力源包括与所述压力腔通过管路连接的压力泵，及控制连接压力泵的控制系统；所述控制系统包括电源、刹车开关、复位开关、第一时间继电器；所述电源分别通过刹车开关和复位开关供电连接到第一时间继电器，所述第一时间继电器用于在设定时间内闭合压力泵供电回路。

4.根据权利要求3所述的游梁式抽油机自动刹车装置，其特征在于，所述控制系统还包括第二时间继电器和报警模块，所述第二时间继电器也通过刹车开关连接电源，所述第二时间继电器用于在设定时间内闭合报警模块供电回路。

5.根据权利要求1所述的游梁式抽油机自动刹车装置，其特征在于，所述空心式活塞缸内设置有限位销以限定环形活塞的最大位移；还设置有弹簧，用于提供环形活塞回归原位的弹力。

6.一种游梁式抽油机，包括制动手柄、与制动手柄联动的横向拉杆以及制动装置；所述横向拉杆用于牵拉制动装置动端，所述制动装置用于根据动端的牵拉力产生制动力，所述制动手柄上设置有单向分级锁止结构；其特征在于，还包括空心式活塞缸、压力源；

所述空心式活塞缸缸体内滑动密封设置有环形活塞，所述环形活塞与缸体之间形成压力腔，环形活塞上设置有活塞缸顶杆；所述压力源用于连通压力腔以提供驱动环形活塞朝向使压力腔体积增加的方向移动的驱动力；

所述空心式活塞缸固定设置，所述横向拉杆从空心式活塞缸中心通孔穿过；所述横向拉杆上还固定设置有挡推部，所述活塞缸顶杆在跟随环形活塞运动过程中与挡推部接触配合，并实现通过推动挡推部来拉动横向拉杆实现制动。

7.根据权利要求6所述的游梁式抽油机，其特征在于，所述空心式活塞缸缸体上具有定位孔，抽油机结构件上与所述定位孔相对应的位置上设置有固定孔，通过可拆卸定位挡杆穿过定位孔及固定孔实现空心式活塞缸的固定设置。

8.根据权利要求6所述的游梁式抽油机，其特征在于，所述压力源包括与所述压力腔通过管路连接的压力泵，及控制连接压力泵的控制系统；所述控制系统包括电源、刹车开关、复位开关、第一时间继电器；所述电源分别通过刹车开关和复位开关供电连接到第一时间继电器，所述第一时间继电器用于在设定时间内闭合压力泵供电回路。

9.根据权利要求8所述的游梁式抽油机，其特征在于，所述控制系统还包括第二时间继电器和报警模块，所述第二时间继电器也通过刹车开关连接电源，所述第二时间继电器用于在设定时间内闭合报警模块供电回路。

10.根据权利要求6所述的游梁式抽油机，其特征在于，所述空心式活塞缸内设置有限位销以限定环形活塞的最大位移；还设置有弹簧，用于提供环形活塞回归原位的弹力。

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