油田小修作業自動返回式油管滑車設計的製作方法

2023-12-10 12:46:57

本發明涉及一種修井作業輔助設備，尤其是一種採用齒輪組傳動，利用發條彈簧儲能，通過單向離合器組控制移動方向的新型自動返回式油管小滑車。

背景技術：

在目前油井小修作業油管起下施工過程中，施工環境較為環境惡劣，操作工人工作量大。針對於起下管柱工作流程，要求操作工將卸除的油管沿軌道在油管小滑車的輔助下卸下。流程結束後，操作工人需將油管小滑車拖拽回原位置，如此反覆，大大增加了工人的工作強度。但目前市場上並沒有一種可以實現不靠人力，自動返回式的油管小滑車。

技術實現要素：

本發明旨在解決上述問題，提供了一種自動返回式油管小滑車，優化了了下管柱過程，節省了一個人力。其採用的技術方案如下：

一種新型的油管小滑車，包括車體、齒輪組、發條彈簧、車軸、單向離合器、軸承蓋、調整環、墊片、車輪。其特徵在於：採用全機械傳動方式，在油田小修作業下放油管(抽油杆)過程中將油管(抽油杆)的重力勢能轉換為彈性勢能儲存在彈簧內，待將油管排放到油管架上後，小滑車將彈性勢能轉換成動能，自動、安全地返回到既定位置。

本發明具有如下優點：

工作穩定，結構為封閉結構，能在有較多的油漬汙漬、較大風沙等惡劣環境下使用。能夠儲存能量，並且可以通過儲存能量的轉換，實現自返回功能，從而方便工人對油管起下作業的操作，降低工作強度，加快工作進度。

附圖說明：

附圖1為油管小滑車上視圖(剖視裝配內部結構圖)

附圖2為油管小滑車主視圖

附圖3為油管小滑車上視圖(車蓋部分結構圖)

附圖4為油管小滑車左視圖

附圖5為油管小滑車三維圖

附圖6為油管小滑車三維圖(無車蓋內部結構圖)

圖中1、前軸小齒輪，2、中軸大齒輪，3、中軸小齒輪，4、後軸大齒輪，5、6、7為滾動軸承6206,8、前軸，9、中軸，10、後軸，11、中軸擋油環，12、前軸軸承端蓋，13、中軸軸承端蓋，14、後軸軸承端蓋，15、鍵10×45,16、鍵10×50,17、鍵14×22,18、彈簧墊片 10,19、螺栓M12×68,20、螺栓M8×23,21、前軸擋油環，22、中軸擋油環，23、中軸軸承端蓋，24、單向離合器，25、滾動軸承6210,26、彈簧盒，27、螺釘M8×20,28、螺母M10，29、螺栓M10×32,30、氈圈，31、螺栓M8×30,32、車輪端蓋，33、彈性擋圈，34、單向離合器，35、滾動軸承6204,36、肋板，37、車蓋，38、車座，39、彈簧墊片12,40、螺母M12,41、鍵6×14,40、螺母M12,41、鍵6×14,42、前車輪，43、鍵10×50,44、彈性擋圈，45、後車輪，46、單向離合器。

具體實施方式

當油管小滑車進行下管柱工作時，油管重力帶動小車移動，小車後車輪處的單向離合器34鎖緊帶動後車輪45與車軸10一同運動，後軸10與發條盒26內的發條彈簧一端V型固定，後軸10扭轉從而擰緊彈簧盒26內的發條彈簧，進行能量儲存。後軸齒輪4以及前車輪42內裝的單向離合器46的鎖緊方向和後輪45內的單向離合器34相同，這樣當後車輪45在下管柱工作鎖緊時，前輪42內單向離合器46亦鎖緊運動，帶動前軸8運動，前軸的齒輪1帶動中軸大齒輪2和中軸小齒輪3一同運動，進而帶動後軸齒輪4進行運動。但是對於後軸齒輪4而言，內側與單向離合器24外圈相連，單向離合器24內側再與後軸10相連。因為後軸10與前軸8在下管柱工作時，轉速保持一致，但是由前軸8傳遞到後軸齒輪4上的轉速與後軸10轉速一直保持著差值，即後軸齒輪4內的單向離合器24外圈與內圈始終有差值，為放鬆狀態。這樣保證了在下油管作業時，油管小滑車前輪42與後輪45之間保持相同的轉速進行運動而且內部無運動幹預。

當油管小滑車工作結束自行返回時，油管從小車上卸下，此時彈簧盒內26的發條彈簧彈性勢能轉換成小車動能，發條彈簧驅動後軸10進行扭轉，後軸齒輪4內的單向離合器24由於內外圈轉速不同，達到鎖緊狀態，從而牽動後軸齒輪4運動，帶動中軸大齒輪2和中軸小齒輪3一同運動從而帶動前軸齒輪1以及前軸8運動。前軸8的轉動速度總是快於前車輪42的轉速，此時位於前車輪42內部的單向離合器46張緊，帶動小車向前運動。此時後軸10與後車輪45也存在速度差，此時後車輪45內的單向離合器34保持鬆弛狀態，這樣保持後輪45總是與前輪42的轉速相等。

當油管小滑車達到最大速度後，即彈簧彈性勢能完全釋放，小車保持慣性向前滑動，此時前軸8與後軸10均停止運動，車輪的速度均大於輪軸的速度，此時前輪42與後輪45內的單向離合器34和46均處於放鬆狀態，使小車在摩擦力的作用下勻減速至速度為零停止。