液壓防反轉螺杆泵驅動裝置的製作方法
2023-04-23 18:19:01 1
專利名稱：液壓防反轉螺杆泵驅動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田機械採油領域中的一種採油設備，具體地 說，是涉及一種螺杆泵採油領域中的螺杆泵驅動裝置。
技術背景
目前，國內螺杆泵採油驅動裝置，主要是採用電機臥式安裝的形 式，以V帶和齒輪箱減速傳動動力，通過棘輪棘爪裝置限制和釋放井 下抽油杆的儲存勢能，防止抽油杆高速反轉。這種驅動裝置通過長時 間的實際應用，發現存在如下問題因為在這種驅動裝置中，經V 帶減速，然後採用傘狀齒輪組改變動力的傳遞方向，需要經過兩組動 力傳遞的效率損失，最終力傳遞的效率約為88% 93%，也就是說， 有至少7%的驅動力要損失掉。此外，在螺杆泵採油過程中，細長的 抽油杆在傳遞動力過程中儲存了大量的扭轉勢能，以這種驅動裝置停 機時，儲存的勢能瞬間釋放，驅使驅動裝置反向高速運轉，極易造成 驅動裝置的損壞或發生人身事故或使抽油杆連接螺紋倒扣鬆脫、墜入 井下，導致油井事故停產。而且，這種驅動裝置上採用的棘輪棘爪防 反轉裝置，在驅動裝置停機時，強制抽油杆停止運轉，需要操作工人 不斷調整棘輪棘爪裝置，釋放儲存的勢能，整個釋放過程人員都要守 在現場，耗費時間且存在相當大的安全隱患。概括的說，這種現有技 術中的螺杆泵採油驅動裝置存在驅動力傳遞效率不高、制動時安全性 差的缺點。 實用新型內容
為了解決現有技術中的螺杆泵採油驅動裝置存在驅動力傳遞效 率不高、制動時安全性差的問題，本實用新型提供一種液壓防反轉螺 杆泵驅動裝置，該種裝置將電機立式放置且採用同步齒形帶傳遞動 力，不改變動力的傳遞方向，使得驅動力傳遞效率大大提高。並且， 整個驅動裝置中包含一套液壓系統，在驅動裝置停機的同時，進行抽 油杆扭轉勢能的自動釋放，無需人工參與，消除了安全隱患。
本實用新型的技術方案是該種液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，包括防爆電機、帶有立式空心主軸的液壓箱、支撐座以及內部帶有盤根 密封裝置的過渡座，此外還包括主動帶輪和從動帶輪以及電機座板、 左支撐板、右支撐板和連接銷軸、調整臂以及制動油缸、與制動油缸 配合的剎車片。其中，防爆電機通過螺栓固定在電機座板上，其電機 主軸與主動帶輪相連接，電機座板通過連接銷軸與左支撐板連接，左 支撐板和右支撐板與過渡座焊接為一體，調整臂連接電機座板和左支 撐板，從動帶輪通過平鍵和液壓箱引出的空心主軸固定，剎車片亦通 過平鍵與液壓箱)引出的空心主軸做固定連接，制動油缸固定連接在 液壓箱的箱蓋上，通過液壓油管與液壓箱內的齒輪泵連接。所述液壓 箱固定於過渡座的上部，兩者之間通過螺栓進行連接，過渡座上的密 封函體內由下至上安裝有滑動軸承、銅墊、密封填料、壓環，函體上 方安裝密封壓蓋，密封壓蓋內安裝唇形圈。所述過渡座下部連接支撐 座。上述液壓箱、過渡座與支撐座內部均有供螺杆泵光杆通過的通道， 以備光杆依次穿過支撐座、過渡座，通過方卡與液壓箱內的空心主軸 連接。
本實用新型具有如下有益效果由於採取上述方案，驅動裝置將 電機立式放置且採用同步齒形帶傳遞動力，沒有改變動力的傳遞方 向，使得驅動力的傳遞效率最低可以達到95%左右，比照現有技術中 的驅動裝置，驅動力的傳遞效率得到大幅提高。此外，過渡座中的密 封裝置採取填料直接密封光杆的形式，減少了對周圍環境的汙染。而 且，在這種新型驅動裝置中採用防反轉液壓制動，使得驅動裝置在停 機時井下抽油杆的儲存勢能緩慢自動釋放，無需人工參與，提高了井 上作業效率和安全性。
圖1是本實用新型的結構示意圖。
圖2是本實用新型中液壓箱內部的結構剖視圖。
圖中l-支撐座，2-過渡座，10-液壓箱，11-空心主軸，12-剎車 片，13—制動油缸，14 —從動帶輪，15 —皮帶輪護罩，16 —主動帶輪， 17 —左支撐板，18—電機座板，19一右支撐板，20 —調整臂，21_防 爆電機，22—密封套，23 —從動齒輪託板，24 —從動齒輪，25—超越 離合器，26 —齒輪泵，27—箱蓋，28 —空氣過濾器，29—溢流閥，30一主動齒輪，31 —泵聯軸器，32 —連接銷軸，33 —泵固定板。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明-
由圖1所示，該種液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，包括防爆電機 21、帶有立式空心主軸11的液壓箱10、支撐座1以及內部帶有盤根 密封裝置的過渡座2，此外，所述裝置還包括主動帶輪16和從動帶 輪14以及電機座板18、左支撐板17、右支撐板19和連接銷軸32、 調整臂20以及制動油缸13、與制動油缸13配合的剎車片12。其中， 防爆電機21通過螺栓固定在電機座板18上，其電機主軸與主動帶輪 16相連接，電機座板18通過連接銷軸32與左支撐板17連接，左支 撐板17和右支撐板19與過渡座2焊接為一體，調整臂20連接電機 座板18和左支撐板17，因為調整臂長度可調，通過調節調整臂的長 度可以使電機座板18繞連接銷軸32旋轉，從而調整空心主軸11和 電機主軸之間的距離，進而調整從動帶輪14和主動帶輪16的中心距。 從動帶輪14通過平鍵和液壓箱10引出的空心主軸11固定，剎車片 12亦通過平鍵與液壓箱10引出的空心主軸11做固定連接，制動油 缸13固定連接在液壓箱10的箱蓋27上，通過液壓油管與液壓箱10 內的齒輪泵26連接。所述液壓箱10固定於過渡座2的上部，兩者之 間通過螺栓進'行連接，過渡座2上的密封函體內由下至上安裝有滑動 軸承、銅墊、密封填料、壓環，函體上方安裝密封壓蓋，密封壓蓋內 安裝唇形圈。所述過渡座2下部連接支撐座1。上述液壓箱、過渡座 與支撐座內部均有供螺杆泵光杆通過的通道，以備光杆依次穿過支撐 座、過渡座，通過方卡與液壓箱內的空心主軸連接。此外，還可以在 所述左支撐板17和右支撐板19上通過方鋼焊接有一個皮帶輪護罩 15，主動帶輪16和從動帶輪14均位於此護罩的內部，此護罩主要起 一個防護作用。而且為過濾空氣，保證液壓油清潔度還可在所述箱蓋 27上安裝有一個空氣過濾器28。另外，為使光杆形成正作用密封， 輔助填料密封，增強密封效果，可以在所述支撐座1內孔的內壁上加 工有梯形螺紋，當然後續的這幾種改進都是在基本方案的基礎上進行 的。
液壓箱10的內部結構剖視圖如圖2所示，空心主軸11穿過整個液壓箱10中心部分，泵固定板33和從動齒輪託板23固定在液壓箱 IO的內壁上，齒輪泵26固定在泵固定板33上，通過泵聯軸器31與 超越離合器25連接，超越離合器25安裝在從動齒輪24內部。
使用時，防爆電機21立式安裝在本驅動裝置的電機座板上，電 機主軸與抽油杆平行。驅動裝置下部支撐座通過封井器與井口連接， 支撐座上部連接過渡座，過渡座內是盤根密封裝置，直接對光杆進行 密封。
本驅動裝置正常工作時，螺杆泵光杆穿過支撐座、過渡座，通過 方卡與液壓箱內的空心主軸11連接，防爆電機21通過主動帶輪與從 動帶輪形成的帶傳動帶動空心主軸11轉動，空心主軸11帶動液壓箱 10內的主動齒輪30轉動，繼而帶動從動齒輪24轉動。此時，從動 齒輪24內部的超越離合器25處於開離狀態，齒輪泵26不參與轉動， 液壓系統不工作，僅由空心主軸11帶動螺杆泵光杆轉動完成採油作 業。當驅動裝置停機時，空心主軸11發生反向旋轉，帶動主動齒輪 30反向旋轉，此時，從動齒輪24內部的超越離合器25處於閉合狀 態，帶動齒輪泵26工作。齒輪泵26按溢流閥29預先設定的壓力值 供壓，壓力油通過液壓油管給箱蓋27上的制動油缸13供油，制動油 缸13開始工作，對剎車片12進行抱緊摩擦，由於制動力矩的原因， 空心主軸11停止轉動，同時齒輪泵26的轉速也為零。靠彈簧的作用， 制動油缸13鬆開，停止制動。此時空心主軸ll又開始轉動，帶動齒 輪泵26再制動，如此往復，直至作為驅動軸的空心主軸11轉速大約 在30rpm時，由於齒輪泵26洩露等原因，系統基本不供油，所以緩 慢停機。 -
由於採取上述方案，驅動裝置不需改變動力傳遞方向，傳遞效率 達到95%左右；密封裝置採取填料直接密封光杆的形式，提高了密封 效果，節省了成本；液壓制動防反轉系統使得驅動裝置在停機時井下 抽油杆的儲存勢能緩慢自動釋放，無需人工參與，克服了現有技術中 的螺杆泵採油驅動裝置存在驅動力傳遞效率不高、制動時安全性差的 缺點，提高了井上作業的效率和安全性。
權利要求1、一種液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，包括防爆電機(21)、帶有立式空心主軸(11)的液壓箱(10)、支撐座(1)以及內部帶有盤根密封裝置的過渡座(2)，其特徵在於所述裝置還包括主動帶輪(16)和從動帶輪(14)以及電機座板(18)、左支撐板(17)、右支撐板(19)和連接銷軸(32)、調整臂(20)以及制動油缸(13)、與制動油缸(13)配合的剎車片(12)，其中，防爆電機(21)通過螺栓固定在電機座板(18)上，其電機主軸與主動帶輪(16)相連接，電機座板(18)通過連接銷軸(32)與左支撐板(17)連接，左支撐板(17)和右支撐板(19)與過渡座(2)焊接為一體，調整臂(20)連接電機座板(18)和左支撐板(17)，從動帶輪(14)通過平鍵和液壓箱(10)引出的空心主軸(11)固定，剎車片(12)亦通過平鍵與液壓箱(10)引出的空心主軸(11)做固定連接，制動油缸(13)固定連接在液壓箱(10)的箱蓋(27)上，通過液壓油管與液壓箱(10)內的齒輪泵(26)連接；所述液壓箱(10)固定於過渡座(2)的上部，兩者之間通過螺栓進行連接，過渡座(2)上的密封函體內由下至上安裝有滑動軸承、銅墊、密封填料、壓環，函體上方安裝密封壓蓋，密封壓蓋內安裝唇形圈；所述過渡座(2)下部連接支撐座(1)。
2、 根據權利要求1所述的液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，其特徵 在於在所述左支撐板(17)和右支撐板(19)上通過方鋼焊接有一 個皮帶輪護罩(15)，主動帶輪(16)和從動帶輪(14)均位於此護 罩的內部。
3、 根據權利要求1或2所述的液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，其 特徵在於在所述箱蓋(27)上安裝有一個空氣過濾器(28)。
4、 根據權利要求3所述的液壓防反轉螺杆泵驅動裝置，其特徵 在於所述支撐座(1)內孔的內壁上加工有梯形螺紋。
專利摘要一種液壓防反轉螺杆泵驅動裝置。主要解決現有技術中的螺杆泵採油驅動裝置存在驅動力傳遞效率不高、制動時安全性差的問題。其特徵在於電機立式安裝在電機座板上，電機主軸與抽油杆平行，通過同步齒形帶將動力傳遞給液壓箱的空心主軸，此空心主軸通過方卡和光杆連接，將動力傳遞給井下泵，此驅動裝置下部支撐座通過封井器與井口連接，支撐座上部連接過渡座，過渡座內是盤根密封裝置，直接對光杆進行密封，過渡座上安裝液壓箱，液壓箱主要由主軸和液壓系統組成，液壓箱上安裝有制動油缸，主軸上裝有剎車片。該種驅動裝置使得螺杆泵驅動力傳遞效率大大提高，並且在制動時不需要人為參與，提高了制動的安全性。
文檔編號F04B47/00GK201246297SQ20082013204
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月4日 優先權日2008年8月4日
發明者樸雪峰, 李奎龍, 殷紅雯, 董振剛, 輝 鄧, 鄒玉平, 陳志國 申請人:大慶油田力神泵業有限公司