CN219605901U - 一种自动脱离复位联轴器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动脱离复位联轴器，包括同轴依次法兰连接的泵接体、连接轴和限制器，其中所述限制器包括一端与连接轴连接的连接体，所述连接体另一端与轴套转动连接，所述轴套与连接体间设有脱复机构；所述脱复机构包括与轴套固定的安装座，所述安装座内设置有顶杆，所述顶杆一端与安装座内壁间压设有碟簧；本实用新型中，通过泵接体、连接轴、连接体和轴套配合实现电驱压裂撬主电机轴和压裂泵轴的连接，同时连接体和轴套之间设置脱复机构，使得主电机轴和压裂泵轴之间具备可脱离传动的能力，在传动过程中扭矩过载时可通过脱离传动来实现同步对主电机轴和压裂泵轴的防护，避免由于扭矩过载导致的机械损伤问题，增加了电驱压裂撬的使用寿命。

Description

一种自动脱离复位联轴器

技术领域

本实用新型属于电驱压裂撬技术领域，特别涉及一种自动脱离复位联轴器。

背景技术

目前电驱压裂撬在整个压裂泵送设备的应用占比逐步提高，是未来压裂泵送设备的发展方向。

撬装电驱压裂撬是由主电机通过连接轴驱动压裂泵以进行压裂作业，由于传递扭矩大，传动轴一般选用万向节连接轴，万向节连接轴可以适应高扭矩工况，且许用安装偏差大，对轴两侧主被动设备安装精度要求低，但是万向节连接轴本身长度长，同时与主电机及压裂泵的连接无机械脱离机构，当电机故障或扭矩过载时，需要靠电控系统将主电机停机来进行保护，这种方式对主电机的冲击较大，对主电机轴承及扭矩传递机构都是重考验，会直接影响主电机的寿命，甚至造成机械损伤。

如何设计一种自动脱离复位联轴器，如何实现过载防护，成为急需解决的问题。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种自动脱离复位联轴器，用于解决现有技术中联轴器一般为固定形式，不具备过载防护功能的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种自动脱离复位联轴器，包括同轴依次法兰连接的泵接体、连接轴和限制器，其中所述限制器包括一端与连接轴连接的连接体，所述连接体另一端与轴套转动连接，所述轴套与连接体间设有脱复机构；

所述脱复机构包括与轴套固定的安装座，所述安装座内设置有顶杆，所述顶杆一端与安装座内壁间压设有碟簧，所述顶杆另一端穿出安装座内部与开设在连接体上的限位槽限位配合；

所述顶杆上一体设有与安装座内壁滑动密封配合的滑环，所述安装座对应顶杆穿出的一端内侧连接有与顶杆外壁滑动密封配合的密封环，所述密封环和滑环配合在安装座和顶杆之间形成气室，所述气室与供压泵的供压口连通。

通过采用这种技术方案：电驱压裂撬的压裂泵轴可与泵接体连接，电驱压裂撬的主电机可与限制器上的轴套连接，通过泵接体、连接轴、连接体和轴套的配合，实现主电机轴和压裂泵轴的同轴转动连接，在此前提条件下，与轴套固定的安装座内部的顶杆会在碟簧的复位作用下伸出安装座的内部，并与开设在连接体上的限位槽形成限位，从而实现轴套与连接体的同轴限位，进而实现主电机轴和压裂泵轴的限位联轴，可以正常进行传动；在传动过程中出现扭矩过载问题时，供压泵可以向气室的内部供压，使得气室内部压力增加，从而推动顶杆压缩碟簧并与连接体上的限位槽分离，解除轴套和连接体的限位状态，重新恢复至相互转动连接，此时由主电机轴输出的转动力不会再传递至压裂泵轴侧，实现在扭矩过载状态下对主电机和压裂泵的同步防护，避免因过载传动导致的机械损伤的问题，间接增加了电驱压裂撬设备的使用寿命。

于本实用新型的一实施例中，所述泵接体的内侧壁上设置有第一键；所述泵接体、连接轴和连接体依次通过法兰盘配合螺栓法兰连接；所述轴套的内侧壁上设置有第二键。

通过采用这种技术方案：设置第一键方便压裂泵轴与泵接体的同轴连接；设置法兰盘实现泵接体、连接轴和连接体的同轴连接，并使得连接具有可拆卸性，后续拆装维护便利；设置第二键方便主电机轴与轴套的同轴连接。

于本实用新型的一实施例中，所述连接体的内侧壁与轴承的外圈固定，所述轴承的内圈与轴套伸至连接体内部的一端固定。

通过采用这种技术方案：通过增设轴承辅助连接体与轴套的转动连接，增加转动连接稳定性的同时，降低连接体和轴套之间的转动摩擦力，避免出现在连接体和轴套在解除限位后依旧相互传动的问题。

于本实用新型的一实施例中，所述脱复机构在轴套的周向呈均布设置。

通过采用这种技术方案：增设脱复机构的数量来增加顶杆和限位槽的配合组数量，保证通过顶杆和限位槽配合后相互限位的稳定性，避免出现限位作用差的问题。

于本实用新型的一实施例中，所述安装座背向连接体的一端螺纹连接有刻度盘，所述刻度盘上穿设有导向柱，所述导向柱同轴一体连接在顶杆压置碟簧的一端，且所述碟簧套设在导向柱上。

通过采用这种技术方案：通过设置导向柱和刻度盘配合增加顶杆在安装座内部移动的稳定性，并同时通过导向柱增加碟簧的稳定性；同时可以通过旋转调节刻度盘位置改变碟簧的压缩力，适应顶杆复位力大小的调节。

于本实用新型的一实施例中，所述安装座上开设有一端连通至密封环内部的气道，所述气道的另一端与供压接头连接、连通，所述供压接头通过供压管与供压泵的供压口连通，所述供压泵固定在安装架上，所述安装架固定在轴套上。

通过采用这种技术方案：通过在轴套上设置安装架将供压泵与轴套设置为一体，避免出现供压管在电驱压裂撬主电机轴和压裂泵轴传动过程中缠绕在轴套上的问题，后续也只需要设置供电滑环就可以对旋转过程中的供压泵进行稳定供电，保证结构设置的可行性。

于本实用新型的一实施例中，所述轴套的外围套设有与安装座固定的护套，所述护套的一端伸至连接体的外围，且护套的内壁与连接体的外侧壁旋转密封配合。

通过采用这种技术方案：通过增设护套来对安装座和连接体之间的间隙形成保护，在不影响安装座和连接体之间相互转动的同时，避免间隙内落入杂物影响配合的问题。

于本实用新型的一实施例中，还包括用于监测过载的扭矩传感器，所述扭矩传感器与供压泵相互配合。

通过采用这种技术方案：设置扭矩传感器对传动扭矩进行实时监测，可以配合供压泵实现自动化过载防护。

有益效果

本实用新型结构中，通过泵接体、连接轴、连接体和轴套配合实现电驱压裂撬主电机轴和压裂泵轴的连接，同时在连接体和轴套之间设置脱复机构，使得主电机轴和压裂泵轴之间具备可脱离传动的能力，在传动过程中扭矩过载时可通过脱离传动来实现同步对主电机轴和压裂泵轴的防护，避免由于扭矩过载导致的机械损伤问题，增加了电驱压裂撬的使用寿命；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的主结构配合示意图。

图2是本实用新型连轴状态下主视剖面图。

图3是图2中A处放大图。

图4是图3中B处放大图。

图5是本实用新型脱离状态下主视剖面图。

图6是图5中C处放大图。

图中：1.泵接体；11.第一键；2.连接轴；3.限制器；31.法兰盘；32.连接体；33.轴套；34.第二键；35.轴承；36.安装架；101.安装座；102.刻度盘；103.顶杆；104.碟簧；105.限位槽；106.滑环；107.密封环；108.气室；109.供压泵；110.供压接头；111.气道。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-6所示，本实用新型提供一种自动脱离复位联轴器，包括同轴依次法兰连接的泵接体1、连接轴2和限制器3，其中限制器3包括一端与连接轴2连接的连接体32，连接体32另一端与轴套33通过轴承35转动连接；电驱压裂撬的压裂泵轴可与泵接体1连接，电驱压裂撬的主电机可与限制器3上的轴套33连接，通过泵接体1、连接轴2、连接体32和轴套33的配合，实现主电机轴和压裂泵轴的同轴传动连接，为主电机轴和压裂泵轴之间联轴传动和扭矩过载时脱离传动提供前提条件。

轴套33与连接体32之间沿周向呈均布设有脱复机构，脱复机构包括与轴套33固定的安装座101，安装座101内设置有顶杆103，顶杆103一端与安装座101内壁间压设有碟簧104，顶杆103另一端穿出安装座101内部与开设在连接体32上的限位槽105限位配合；与轴套33固定的安装座101内部的顶杆103会在碟簧104的复位作用下伸出安装座101的内部，并与开设在连接体32上的限位槽105形成限位，从而实现轴套33与连接体32的同轴限位，进而实现主电机轴和压裂泵轴的限位联轴，可以正常进行传动。

顶杆103上一体设有与安装座101内壁滑动密封配合的滑环106，安装座101对应顶杆103穿出的一端内侧连接有与顶杆103外壁滑动密封配合的密封环107，密封环107和滑环106配合在安装座101和顶杆103之间形成气室108，气室108与供压泵109的供压口连通；在传动过程中出现扭矩过载问题时，供压泵109可以向气室108的内部供压，使得气室108内部压力增加，从而推动顶杆103压缩碟簧104并与连接体32上的限位槽105分离，解除轴套33和连接体32的限位状态，重新恢复至相互转动连接，此时由主电机轴输出的转动力不会再传递至压裂泵轴侧，实现在扭矩过载状态下对主电机和压裂泵的同步防护，避免因过载传动导致的机械损伤的问题，间接增加了电驱压裂撬设备的使用寿命。

进一步的，安装座101上开设有一端连通至密封环107内部的气道111，气道111的另一端与供压接头110连接、连通，供压接头110通过供压管与供压泵109的供压口连通，供压泵109固定在安装架36上，安装架36固定在轴套33上；通过在轴套33上设置安装架36将供压泵109与轴套33设置为一体，避免出现供压管在电驱压裂撬主电机轴和压裂泵轴传动过程中缠绕在轴套33上的问题，后续也只需要设置供电滑环就可以对旋转过程中的供压泵109进行稳定供电，保证结构设置的可行性。

还包括用于监测过载的扭矩传感器，扭矩传感器与供压泵109相互配合；设置扭矩传感器对传动扭矩进行实时监测，可以配合供压泵109实现自动化过载防护。

该自动脱离复位联轴器可用于电驱压裂撬连接主电机轴和压裂泵轴，具体实施时，通过第一键11将电驱压裂撬主电机轴与泵接体1连接，通过第二键34将压裂泵轴与轴套33连接，此时连接在轴套33外侧安装座101内部的顶杆103会在碟簧104的作用下伸出安装座101的内部，并与连接体32上的限位槽105形成旋转方向上的限位，由主电机轴输出的动力会直接传递给连接体32，再由连接体32依次传递给连接轴2和泵接体1，最终传递给压裂泵轴实现正常传动；当扭矩传感器监测到扭矩过载时，供压泵109启动，供压泵109会向安装座101和顶杆103之间的气室108供压，从而推动顶杆103压缩碟簧104，顶杆103的端部会脱离限位槽105，解除连接体32和轴套33的旋转限位，此时由主电机轴输出的动力不会再传递给连接体32，也就不会传递给压裂泵轴，实现扭矩过载情况下对主电机轴和压力泵轴的防护，避免由扭矩过载导致的机械损坏的问题，增加电驱压裂撬的使用寿命。

综上所述，本实用新型提供一种自动脱离复位联轴器，通过泵接体1、连接轴2、连接体32和轴套33配合实现电驱压裂撬主电机轴和压裂泵轴的连接，同时在连接体32和轴套33之间设置脱复机构，使得主电机轴和压裂泵轴之间具备可脱离传动的能力，在传动过程中扭矩过载时可通过脱离传动来实现同步对主电机轴和压裂泵轴的防护，避免由于扭矩过载导致的机械损伤问题，增加了电驱压裂撬的使用寿命；推广应用具有良好的经济效益和社会效益。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：包括同轴依次法兰连接的泵接体(1)、连接轴(2)和限制器(3)，其中所述限制器(3)包括一端与连接轴(2)连接的连接体(32)，所述连接体(32)另一端与轴套(33)转动连接，所述轴套(33)与连接体(32)间设有脱复机构；

所述脱复机构包括与轴套(33)固定的安装座(101)，所述安装座(101)内设置有顶杆(103)，所述顶杆(103)一端与安装座(101)内壁间压设有碟簧(104)，所述顶杆(103)另一端穿出安装座(101)内部与开设在连接体(32)上的限位槽(105)限位配合；

所述顶杆(103)上一体设有与安装座(101)内壁滑动密封配合的滑环(106)，所述安装座(101)对应顶杆(103)穿出的一端内侧连接有与顶杆(103)外壁滑动密封配合的密封环(107)，所述密封环(107)和滑环(106)配合在安装座(101)和顶杆(103)之间形成气室(108)，所述气室(108)与供压泵(109)的供压口连通。

2.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述泵接体(1)的内侧壁上设置有第一键(11)；所述泵接体(1)、连接轴(2)和连接体(32)依次通过法兰盘(31)配合螺栓法兰连接；所述轴套(33)的内侧壁上设置有第二键(34)。

3.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述连接体(32)的内侧壁与轴承(35)的外圈固定，所述轴承(35)的内圈与轴套(33)伸至连接体(32)内部的一端固定。

4.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述脱复机构在轴套(33)的周向呈均布设置。

5.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述安装座(101)背向连接体(32)的一端螺纹连接有刻度盘(102)，所述刻度盘(102)上穿设有导向柱，所述导向柱同轴一体连接在顶杆(103)压置碟簧(104)的一端，且所述碟簧(104)套设在导向柱上。

6.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述安装座(101)上开设有一端连通至密封环(107)内部的气道(111)，所述气道(111)的另一端与供压接头(110)连接、连通，所述供压接头(110)通过供压管与供压泵(109)的供压口连通，所述供压泵(109)固定在安装架(36)上，所述安装架(36)固定在轴套(33)上。

7.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：所述轴套(33)的外围套设有与安装座(101)固定的护套，所述护套的一端伸至连接体(32)的外围，且护套的内壁与连接体(32)的外侧壁旋转密封配合。

8.根据权利要求1所述的一种自动脱离复位联轴器，其特征在于：还包括用于监测过载的扭矩传感器，所述扭矩传感器与供压泵(109)相互配合。