專(zhuān)利名稱(chēng)：防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，屬機(jī)電一體化應(yīng) 用新領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
采油生產(chǎn)最常見(jiàn)的是各類(lèi)四連桿游梁式抽油機(jī)，自上世紀(jì)70年代以后，先后涌現(xiàn) 出鏈條傳動(dòng)立式抽油機(jī)，帶減速箱的電機(jī)換向立式抽油機(jī)，永磁直線電機(jī)立式抽油機(jī)，外轉(zhuǎn) 子電機(jī)立式抽油機(jī)。尤其是外轉(zhuǎn)子電機(jī)立式抽油機(jī)、永磁直線電機(jī)立式抽油機(jī)、帶減速箱的 電機(jī)換向立式抽油機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、節(jié)能省材、調(diào)參維護(hù)方便，理論上有取代性技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 但由于后三類(lèi)抽油機(jī)采用天平平衡方式，存在抽油桿意外斷脫后大質(zhì)量平衡重高速墜落難 以制動(dòng)、井口端未掛載時(shí)單靠電機(jī)難以提升平衡重、油井作業(yè)和更換載荷傳感器時(shí)難以卸 載掛抽及永磁直線電機(jī)、外轉(zhuǎn)子電機(jī)制造成本偏高等先天缺陷和不利因素，影響了規(guī)?；?工業(yè)應(yīng)用，因此，亟需攻克上述三難一高的四大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)瓶頸，開(kāi)發(fā)一種優(yōu)于目前各類(lèi)機(jī) 型的全新抽油機(jī)更新現(xiàn)有機(jī)型。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于攻克上述三難一高的四大技術(shù)和經(jīng)濟(jì)瓶頸，創(chuàng)新一種全新 結(jié)構(gòu)的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置，優(yōu)化異型減載機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)立式抽油機(jī)設(shè) 計(jì)無(wú)缺陷，使用無(wú)隱患，為規(guī)模化工業(yè)應(yīng)用提供一種防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù) 抽油機(jī)。本實(shí)用新型的工作機(jī)理是該機(jī)突破了現(xiàn)有立式抽油機(jī)的設(shè)計(jì)模式，由多級(jí)減載的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)多功能 輪正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)載荷提升繩經(jīng)前、后動(dòng)滑輪通過(guò)平衡重和抽油桿懸掛的油井載荷 天平平衡二級(jí)減載后往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)做功。當(dāng)抽油桿意外斷脫后，控制器同步啟動(dòng)非等徑制 動(dòng)器隨機(jī)制動(dòng)，卸載掛抽保護(hù)繩即刻實(shí)施平衡重防墜落保護(hù)；當(dāng)油井作業(yè)卸載、掛抽時(shí)，控 制器的提升或下放聯(lián)動(dòng)按鈕與非等徑制動(dòng)器協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，確保卸、載掛抽作業(yè)安全進(jìn)行。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是本實(shí)用新型防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，該機(jī)包括立式機(jī)架(12) 和固定在機(jī)架頂平臺(tái)(7)上的光伏發(fā)供電裝置(20)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(1)_(3)、多功能輪(4) 及多功能輪(4)所涉及的傳動(dòng)提升裝置、防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置、控制 器(24)；其中將電機(jī)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為抽油桿垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多功能輪(4)兩端大直 徑輪繞繩槽內(nèi)披復(fù)載荷提升繩(8)，該繩一端驅(qū)動(dòng)懸掛油井載荷的前動(dòng)滑輪(15)，另一端 驅(qū)動(dòng)連接平衡重(11)的后動(dòng)滑輪(10)；執(zhí)行防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)的非等 徑制動(dòng)器(17)總成包復(fù)在多功能輪(4)大直徑輪軸向外側(cè)的非等徑輪(32)外，卸載掛抽 保護(hù)繩(9)纏繞在多功能輪(4)中部小直徑輪上并與平衡重(11)相連接，提升、下放聯(lián)動(dòng) 按鈕設(shè)置在機(jī)架(12)下部的控制器(24)面板上；超行程限位繩(13)連接在機(jī)架底座和平
4衡重(U)之間，緩沖墊(14)置于機(jī)架底座上。本實(shí)用新型所述的光伏發(fā)供電裝置(20)包括太陽(yáng)能電池方陣和充電控制器、逆 變器、蓄電池組，其中太陽(yáng)能電池方陣固定在機(jī)架(12)向陽(yáng)面上部或頂平臺(tái)護(hù)欄(19)上； 充電控制器和逆變器、蓄電池組安裝在機(jī)架下部的控制柜(23)內(nèi)；蓄電池組或兼作平衡重 置于平衡重(11)中部。本實(shí)用新型所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為直驅(qū)式外或內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，或者為固定在機(jī)架頂 平臺(tái)(7)上依次串聯(lián)的電機(jī)(1)、減速器(2)、連軸器(3)，其中所述的電機(jī)⑴為以下四 種類(lèi)型之一第一種交流異步感應(yīng)電機(jī)；第二種永磁同步電機(jī)；第三種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)； 第四種滾切式電機(jī)；上述所述電機(jī)與減速器(2)的連接方式為電機(jī)與減速器分體連接，或 電機(jī)與減速器直聯(lián)裝配。所述的減速器(2)為以下三種類(lèi)型之一第一種標(biāo)準(zhǔn)系列減速器；第二種電動(dòng) 葫蘆減速器；第三種倒鏈減速器；所述減速器與多功能輪(4)的連接方式為非接觸永磁連 軸器或剛性連軸器。本實(shí)用新型所述的多功能輪(4)所涉及的傳動(dòng)提升裝置包括用支座(5)和主軸 (6)固定在機(jī)架頂平臺(tái)(7)上的多功能輪(4)和披復(fù)在多功能輪(4)繞繩槽內(nèi)的載荷提升 繩(8)、前動(dòng)滑輪(15)、后動(dòng)滑輪(10)，其中多功能輪(4)為中部小直徑、兩端大直徑的輪 輻式結(jié)構(gòu)，兩端大直徑輪對(duì)稱(chēng)設(shè)置鋼絲繩槽，槽內(nèi)鑲嵌耐磨橡膠環(huán)，耐磨橡膠環(huán)外披復(fù)載荷 提升繩(8)，該繩一端通過(guò)懸掛油井載荷的前動(dòng)滑輪(15)用掛繩器(16)固定于機(jī)架頂平 臺(tái)(7)前支梁上，另一端通過(guò)與平衡重(11)連接的后動(dòng)滑輪(10)與機(jī)架頂平臺(tái)(7)后支 座上固定的螺桿錨(18)連接。所述的多功能輪(4)所涉及的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置包括非 等徑制動(dòng)器(17)和多功能輪(4)中部小直徑輪上纏繞的卸載掛抽保護(hù)繩(9)、控制器(24) 及其面板上設(shè)置的提升和下放兩個(gè)聯(lián)動(dòng)按鈕，其中多功能輪(4)中部小直徑輪兩端固定 卸載掛抽保護(hù)繩(9)死繩頭，該繩另一端纏繞多功能輪中部小直徑輪等沖程長(zhǎng)度后連接平 衡重(11)；多功能輪(4)兩端大直徑輪軸向外側(cè)至少一側(cè)為長(zhǎng)軸半徑略大于短軸半徑的非 等徑輪(32)，其外包復(fù)等徑制動(dòng)間瓦(27)總成，與上述機(jī)構(gòu)配合，執(zhí)行提升、下放、平衡重 防墜落緊急制動(dòng)、卸載、掛抽協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的指令系統(tǒng)植入控制器軟件中。本實(shí)用新型所述的防墜落緊急制動(dòng)裝置為電機(jī)輸入軸端制動(dòng)器，或者為電機(jī)輸出 軸端制動(dòng)器，其中所述的電機(jī)輸入軸端制動(dòng)器為以下三種類(lèi)型之一第一種包間式制動(dòng) 器；第二種盤(pán)式制動(dòng)器；第三種錐盤(pán)式制動(dòng)器；上述所述制動(dòng)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)為凸輪拉桿或 者為異型杠桿。所述的電機(jī)輸出軸端制動(dòng)器為以下兩種類(lèi)型之一第一種楔鐵式制動(dòng)器；第二 種非等徑制動(dòng)器(17)；其中所述的楔鐵式制動(dòng)器包括位于制動(dòng)輪兩側(cè)的活動(dòng)楔鐵(34) 和與活動(dòng)楔鐵等角度倒置的固定斜鐵(35)、活動(dòng)楔鐵(34)窄錐面的預(yù)緊彈簧(36)，該制動(dòng) 器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)置于活動(dòng)楔鐵(34)寬錐面的凸輪拉桿(33)上。所述的非等徑制動(dòng)器(17)包括與多功能輪(4) 一體，位于該輪兩端大直徑輪軸向 外側(cè)長(zhǎng)軸半徑略大于短軸半徑的非等徑輪(32)、非等徑輪(32)徑向外側(cè)包復(fù)的兩片對(duì)稱(chēng) 等徑制動(dòng)閘瓦(27)、固定兩對(duì)稱(chēng)等徑制動(dòng)閘瓦(27)下端銷(xiāo)孔的固定柱銷(xiāo)(26)、用粗扣螺桿 (29)依次串聯(lián)的對(duì)稱(chēng)等徑制動(dòng)閘瓦(27)上端銷(xiāo)孔、彈簧(28)、帶制動(dòng)臂或齒輪的異型螺母(30)，該制動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)帶齒輪的異型螺母(30)的制動(dòng)電機(jī)(31)，或拉動(dòng)帶制動(dòng) 臂的異型螺母(30)的手剎車(chē)(25)。本實(shí)用新型所述的控制器(24)為變頻調(diào)速控制器或開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)SRD控制器，該 控制器除通用配置外，外接調(diào)控沖程和沖次的上、中、下位置傳感器(21)，數(shù)據(jù)采集傳感器 和遙訊遙控模塊，控制器面板上設(shè)置提升、下放兩個(gè)聯(lián)動(dòng)按鈕，該按鈕停止提升或下放功能 時(shí)，同步啟動(dòng)非等徑制動(dòng)器(17)。采用以上技術(shù)創(chuàng)新，本實(shí)用新型與傳統(tǒng)四連桿游梁式抽油機(jī)及背景技術(shù)一節(jié)所述 三類(lèi)性能優(yōu)異的立式抽油機(jī)比較，在平衡重防墜落緊急制動(dòng)、井口無(wú)掛載時(shí)電機(jī)提升大質(zhì) 量平衡重、卸載保護(hù)和作業(yè)掛抽、異型減載機(jī)構(gòu)、小功率抽油機(jī)采用光伏發(fā)供電等方面具 有明顯優(yōu)勢(shì)，攻克了采用天平平衡的立式抽油機(jī)三難一高四大技術(shù)和經(jīng)經(jīng)濟(jì)瓶頸，為規(guī)模 化工業(yè)推廣創(chuàng)新了理想的換代機(jī)型。

圖1為本實(shí)用新型防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)左視圖；圖3為圖2的非等徑制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為楔鐵式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為楔鐵式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)俯視圖。圖中1.電機(jī)；2.減速器；3.連軸器；4.多功能輪；5.支座；6.主軸；7.頂平臺(tái)； 8.載荷提升繩；9.卸載掛抽保護(hù)繩；10.后動(dòng)滑輪；11.平衡重；12.機(jī)架；13.超行程限位 繩；14.緩沖墊；15.前動(dòng)滑輪；16.掛繩器；17非等徑制動(dòng)器；18.螺桿錨；19.護(hù)欄；20.光 伏發(fā)供電裝置；21.位置傳感器；22.爬梯護(hù)欄；23.控制柜；24.控制器；25.手剎車(chē)；26.固 定柱銷(xiāo)；27.等徑制動(dòng)閘瓦；28.彈簧；29.粗扣螺桿；30.異型螺母；31.制動(dòng)電機(jī)；32.非等 徑輪；33.凸輪拉桿；34.活動(dòng)楔鐵；35.固定斜鐵；36.預(yù)緊彈簧。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，該機(jī)包括立式機(jī)架(12) 和固定在機(jī)架頂平臺(tái)(7)上的光伏發(fā)供電裝置(20)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(1)_(3)、多功能輪(4) 及多功能輪(4)所涉及的傳動(dòng)提升裝置、防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置、控制 器(24)；其中將電機(jī)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為抽油桿垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多功能輪(4)兩端大直 徑輪繞繩槽內(nèi)披復(fù)載荷提升繩(8)，該繩一端驅(qū)動(dòng)懸掛油井載荷的前動(dòng)滑輪(15)，另一端 驅(qū)動(dòng)連接平衡重(11)的后動(dòng)滑輪(10)；執(zhí)行防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)的非等 徑制動(dòng)器(17)總成包復(fù)在多功能輪(4)大直徑輪軸向外側(cè)的非等徑輪(32)外，卸載掛抽 保護(hù)繩(9)纏繞在多功能輪(4)中部小直徑輪上并與平衡重(11)相連接，提升、下放聯(lián)動(dòng) 按鈕設(shè)置在機(jī)架(12)下部的控制器(24)面板上；超行程限位繩(13)連接在機(jī)架底座和平 衡重(U)之間，緩沖墊(14)置于機(jī)架底座上。實(shí)施方式1如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)按上述具體實(shí)施方式
加工或購(gòu)置各功能部件，進(jìn)行整機(jī)組裝。其中[0027]所述的機(jī)架(12)為塔筒形，用# 1200無(wú)縫或直縫或螺旋鋼管焊制。所述的電機(jī)(1)采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分，額定功率37kw。所述的減速器(2)采用硬齒面2級(jí)齒輪減速器，減速比23，輸出扭矩7100nm，電機(jī) 與減速器為分體式連接。所述的連軸器(3)為剛性連軸器。所述的多功能輪(4)兩端大直徑輪各設(shè)3道# 500繞繩槽，槽內(nèi)鑲嵌丁腈橡膠環(huán)， 中部小直徑輪直徑f 200，小直徑輪端部設(shè)鋼絲繩固定孔。所述的載荷提升繩⑶和卸載掛抽保護(hù)繩(9)采用f 13防打扭鋼絲繩。所述的前動(dòng)滑輪(15)和后動(dòng)滑輪(10)直徑f 500，與多功能輪(4)兩端大直徑輪 對(duì)應(yīng)各設(shè)3道# 500繞繩槽，槽內(nèi)鑲嵌丁腈橡膠環(huán)，前、后動(dòng)滑輪的軸向?qū)ΨQ(chēng)中心設(shè)懸重孔 或懸重槽。所述的制動(dòng)器采用電機(jī)輸入軸端錐盤(pán)式制動(dòng)器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電磁吸合式制動(dòng)，并 用鋼絲繩、導(dǎo)向輪與控制柜(23)內(nèi)的手剎車(chē)(25)相連。所述的控制器(24)采用40kw開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)SRD控制器，外接調(diào)控沖程和沖次的 上、中、下位置傳感器(21)，數(shù)據(jù)采集傳感器和遙訊遙控模塊，控制器面板上設(shè)置提升、下 放兩個(gè)聯(lián)動(dòng)按鈕。所述的平衡重(11)采用鑄鐵整體澆鑄，其重量等于所提升的抽油桿重量+1/2液 重-浮力，平衡重上部設(shè)與后動(dòng)滑輪(10)連接的懸重孔并預(yù)留加減附加平衡重空間。上述組件經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行整機(jī)組裝，測(cè)試達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)入庫(kù)。整機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)為懸點(diǎn)額定載荷160-200kn ；沖程l_6m;沖次1-5次/;整機(jī)重量15T;外型尺寸2.3X1. 6X9(m)。實(shí)施方式2本實(shí)施方式主體結(jié)構(gòu)同實(shí)施方式1，懸點(diǎn)額定載荷減少為120_140kn，因此對(duì)動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)裝置、控制器、機(jī)架尺寸做了優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中所述的機(jī)架(12)為塔筒形，用f 1000無(wú)縫或直縫或螺旋鋼管焊制。所述的電機(jī)(1)采用永磁同步電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)/分，額定功率20kw。所述的減速器(2)采用電動(dòng)機(jī)直聯(lián)擺線減速器，減速比17，輸出扭矩4500nm。所述的連軸器(3)為非接觸永磁連軸器。所述的多功能輪(4)兩端大直徑輪各設(shè)3道# 500繞繩槽，槽內(nèi)鑲嵌丁腈橡膠環(huán)， 大直徑輪軸向外側(cè)非等徑輪(32)長(zhǎng)軸半徑大于短軸半徑4-5mm，中部小直徑輪直徑# 200， 小直徑輪端部設(shè)鋼絲繩固定孔。所述的非等徑制動(dòng)器(17)利用多功能輪(4)兩端大直徑輪軸向外側(cè)的非等徑輪 (32)作制動(dòng)箍，對(duì)稱(chēng)外包由固定柱銷(xiāo)(26)串連的兩片等徑制動(dòng)閘瓦(27)總成，執(zhí)行機(jī)構(gòu) 由驅(qū)動(dòng)帶齒輪的異型螺母(30)的制動(dòng)電機(jī)(31)或拉動(dòng)帶制動(dòng)臂的異型螺母(30)的手剎 車(chē)(25)完成。[0052]所述的控制器(24)采用20kw變頻調(diào)速控制器，其外設(shè)與提升、下放聯(lián)動(dòng)按鈕同實(shí) 施方式1。其它組件同實(shí)施方式1。上述組件經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行整機(jī)組裝，測(cè)試達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)入庫(kù)。整機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)為懸點(diǎn)額定載荷120_140kn ；沖程l-6m;沖次1-5次/;整機(jī)重量IOT ；外型尺寸2·3X1. 5X9(m)。實(shí)施方式3本實(shí)施方式主體結(jié)構(gòu)同實(shí)施方案1，懸點(diǎn)載荷減少為80-100kn，因此對(duì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 裝置、機(jī)架尺寸做了優(yōu)化設(shè)計(jì)。其中所述的機(jī)架(12)為桁架形，用100X 100角鐵焊制。所述的電機(jī)(1)采用三相交流異步電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分，額定功率8kw。所述的減速器(2)采用電葫蘆減速器，按輸出輪直徑不小于載荷提升繩直徑的40 倍，減速比不大于抽油機(jī)沖次6次/分改造為適于懸點(diǎn)額定載荷SO-IOOkn抽油機(jī)工作扭矩 和沖次的結(jié)構(gòu)尺寸。所述的控制器(24)采用IOkw變頻調(diào)速控制器，其外設(shè)與提升、下放聯(lián)動(dòng)按鈕同實(shí) 施方式2。其它組件同實(shí)施方式2。上述組件經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行整機(jī)組裝，測(cè)試達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)入庫(kù)。整機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)為懸點(diǎn)額定載荷80-100kn ；沖程l-3m;沖次1-6次/;整機(jī)重量5T ；外型尺寸2·0X1. 0X5. 8(m)。實(shí)施方式4本實(shí)施方式主體結(jié)構(gòu)同實(shí)施方式1，懸點(diǎn)額定載荷減少為30_50kn，供電方式采用 在系統(tǒng)網(wǎng)電熱備用下的光伏發(fā)供電裝置(20)供電，因此對(duì)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)架尺寸做了優(yōu) 化設(shè)計(jì)。其中所述的機(jī)架(12)為塔筒形，用f 600無(wú)縫或直縫或螺旋鋼管焊制。所述的光伏發(fā)供電裝置(20)由太陽(yáng)能電池方陣、充電控制器、逆變器、蓄電池組 組成，裝機(jī)功率6kw。所述的電機(jī)⑴采用三相交流異步電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速1000轉(zhuǎn)/分，額定功率5kw。所述的減速器(2)采用到鏈減速器，按輸出輪直徑不小于載荷驅(qū)動(dòng)繩直徑的40 倍，減速比不大于抽油機(jī)沖次6次/分改造為適于懸點(diǎn)額定載荷30-50kn抽油機(jī)工作扭矩 和沖次的結(jié)構(gòu)尺寸。[0081]所述的控制器(24)采用5kw變頻調(diào)速控制器，其外設(shè)與提升、下放聯(lián)動(dòng)按鈕同實(shí) 施方案2。其它組件同實(shí)施方式2。上述組件經(jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行整機(jī)組裝，測(cè)試達(dá)到設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)入庫(kù)。整機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)為懸點(diǎn)額定載荷30-50kn ；沖程l_3m;沖次1-6次/;整機(jī)重量3T ；外型尺寸1·8X1. 0X5. 8(m)。
權(quán)利要求一種防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于該機(jī)包括立式機(jī)架(12)和固定在機(jī)架頂平臺(tái)(7)上的光伏發(fā)供電裝置(20)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(1) (3)、多功能輪(4)及多功能輪(4)所涉及的傳動(dòng)提升裝置、防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置、控制器(24)；其中將電機(jī)的正反向轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為抽油桿垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng)的多功能輪(4)兩端大直徑輪繞繩槽內(nèi)披復(fù)載荷提升繩(8)，該繩一端驅(qū)動(dòng)懸掛油井載荷的前動(dòng)滑輪(15)，另一端驅(qū)動(dòng)連接平衡重(11)的后動(dòng)滑輪(10)；執(zhí)行防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)的非等徑制動(dòng)器(17)總成包復(fù)在多功能輪(4)大直徑輪軸向外側(cè)的非等徑輪(32)外，卸載掛抽保護(hù)繩(9)纏繞在多功能輪(4)中部小直徑輪上并與平衡重(11)相連接，提升、下放聯(lián)動(dòng)按鈕設(shè)置在機(jī)架(12)下部的控制器(24)面板上；超行程限位繩(13)連接在機(jī)架底座和平衡重(11)之間，緩沖墊(14)置于機(jī)架底座上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的光伏發(fā)供電裝置(20)包括太陽(yáng)能電池方陣和充電控制器、逆變器、蓄電池組，其中 太陽(yáng)能電池方陣固定在機(jī)架(12)向陽(yáng)面上部或頂平臺(tái)護(hù)欄(19)上；充電控制器和逆變器、 蓄電池組安裝在機(jī)架下部的控制柜(23)內(nèi)；蓄電池組或兼作平衡重置于平衡重(11)中部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置為直驅(qū)式外或內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)，或者為固定在機(jī)架頂平臺(tái)(7)上依次串聯(lián) 的電機(jī)(1)、減速器(2)、連軸器(3)；其中所述的電機(jī)⑴為以下四種類(lèi)型之一第一種交流異步感應(yīng)電機(jī)；第二種永磁同步電機(jī)；第三種開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)；第四種滾切式電機(jī)；上述所述電機(jī)與減速器(2)的連接方式為電機(jī)與減速器分體連接，或電機(jī)與減速器直 聯(lián)裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在 于所述的減速器(2)為以下三種類(lèi)型之一第一種標(biāo)準(zhǔn)系列減速器；第二種電動(dòng)葫蘆減速器；第三種倒鏈減速器；所述減速器與多功能輪(4)的連接方式為非接觸永磁連軸器或剛性連軸器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的多功能輪(4)所涉及的傳動(dòng)提升裝置包括用支座(5)和主軸(6)固定在機(jī)架頂平臺(tái) (7)上的多功能輪(4)和披復(fù)在多功能輪(4)繞繩槽內(nèi)的載荷提升繩(8)、前動(dòng)滑輪(15)、 后動(dòng)滑輪(10)，其中多功能輪(4)為中部小直徑、兩端大直徑的輪輻式結(jié)構(gòu)，兩端大直徑 輪對(duì)稱(chēng)設(shè)置鋼絲繩槽，槽內(nèi)鑲嵌耐磨橡膠環(huán)，耐磨橡膠環(huán)外披復(fù)載荷提升繩(8)，該繩一端 通過(guò)懸掛油井載荷的前動(dòng)滑輪(15)用掛繩器(16)固定于機(jī)架頂平臺(tái)(7)前支梁上，另一 端通過(guò)與平衡重(11)連接的后動(dòng)滑輪(10)與機(jī)架頂平臺(tái)(7)后支座上固定的螺桿錨(18) 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于所述的多功能輪(4)所涉及的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置包括非等徑制動(dòng) 器(17)和多功能輪(4)中部小直徑輪上纏繞的卸載掛抽保護(hù)繩(9)、控制器(24)及其面 板上設(shè)置的提升和下放兩個(gè)聯(lián)動(dòng)按鈕，其中多功能輪(4)中部小直徑輪兩端固定卸載 掛抽保護(hù)繩(9)死繩頭，該繩另一端纏繞多功能輪中部小直徑輪等沖程長(zhǎng)度后連接平衡重 (11)；多功能輪(4)兩端大直徑輪軸向外側(cè)至少一側(cè)為長(zhǎng)軸半徑略大于短軸半徑的非等徑 輪(32)，其外包復(fù)等徑制動(dòng)間瓦(27)總成，與上述機(jī)構(gòu)配合，執(zhí)行提升、下放、平衡重防墜 落緊急制動(dòng)、卸載、掛抽協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)的指令系統(tǒng)植入控制器軟件中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的防墜落緊急制動(dòng)裝置為電機(jī)輸入軸端制動(dòng)器，或者為電機(jī)輸出軸端制動(dòng)器；其中所述的電機(jī)輸入軸端制動(dòng)器為以下三種類(lèi)型之一 第一種包間式制動(dòng)器； 第二種盤(pán)式制動(dòng)器； 第三種錐盤(pán)式制動(dòng)器；上述所述制動(dòng)器執(zhí)行機(jī)構(gòu)為凸輪拉桿或者為異型杠桿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在 于所述的電機(jī)輸出軸端制動(dòng)器為以下兩種類(lèi)型之一第一種楔鐵式制動(dòng)器； 第二種非等徑制動(dòng)器(17)；其中所述的楔鐵式制動(dòng)器包括位于制動(dòng)輪兩側(cè)的活動(dòng)楔鐵(34)和與活動(dòng)楔鐵等角 度倒置的固定斜鐵(35)、活動(dòng)楔鐵(34)窄錐面的預(yù)緊彈簧(36)，該制動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)置于 活動(dòng)楔鐵(34)寬錐面的凸輪拉桿(33)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的非等徑制動(dòng)器(17)包括與多功能輪(4) 一體，位于該輪兩端大直徑輪軸向外側(cè) 長(zhǎng)軸半徑略大于短軸半徑的非等徑輪(32)、非等徑輪(32)徑向外側(cè)包復(fù)的兩片對(duì)稱(chēng)等 徑制動(dòng)閘瓦(27)、固定兩對(duì)稱(chēng)等徑制動(dòng)閘瓦(27)下端銷(xiāo)孔的固定柱銷(xiāo)(26)、用粗扣螺桿(29)依次串聯(lián)的對(duì)稱(chēng)等徑制動(dòng)閘瓦(27)上端銷(xiāo)孔、彈簧(28)、帶制動(dòng)臂或齒輪的異型螺母(30)，該制動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)帶齒輪的異型螺母(30)的制動(dòng)電機(jī)(31)，或拉動(dòng)帶制動(dòng) 臂的異型螺母(30)的手剎車(chē)(25)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，其特征在于 所述的控制器(24)為變頻調(diào)速控制器或開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)SRD控制器，該控制器除通用配置 外，外接調(diào)控沖程和沖次的上、中、下位置傳感器(21)，數(shù)據(jù)采集傳感器和遙訊遙控模塊，控 制器面板上設(shè)置提升、下放兩個(gè)聯(lián)動(dòng)按鈕，該按鈕停止提升或下放功能時(shí)，同步啟動(dòng)非等徑 制動(dòng)器(17)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為一種防墜落緊急制動(dòng)和卸載掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)抽油機(jī)，屬機(jī)電一體化應(yīng)用新領(lǐng)域。該機(jī)由立式機(jī)架和機(jī)架頂平臺(tái)上安裝的光伏發(fā)供電裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、多功能輪及多功能輪所涉及的載荷提升繩、前動(dòng)滑輪、后動(dòng)滑輪、卸載掛抽保護(hù)繩、非等徑制動(dòng)器、控制器、平衡重組成。該機(jī)具有平衡重防墜落緊急制動(dòng)、卸載、掛抽聯(lián)動(dòng)保護(hù)和節(jié)能、安全、環(huán)保、低耗、智能的優(yōu)點(diǎn)，是機(jī)械采油更新?lián)Q代的理想機(jī)型。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201696001SQ201020111249
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日
發(fā)明者王存樂(lè), 王存通, 王穎, 靳啟興, 靳奉龑 申請(qǐng)人:王穎;王存樂(lè);靳啟興