地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)涉及泵體制動系統(tǒng)，是由電磁抱閘制動系統(tǒng)和間歇式微電腦控制器組成。電磁抱閘制動系統(tǒng)包括殼體、制動鋼盤和摩擦盤，所述的殼體為敞口圓柱筒體，殼體的端壁上設有軸孔Ⅰ，端壁的內側安裝有勵磁線圈，殼體內部設有制動鋼盤和摩擦盤，制動鋼盤軸心設有軸孔Ⅱ，傳動軸與摩擦盤軸心固定連接，傳動軸依次穿過軸孔Ⅱ、軸孔Ⅰ。間歇式微電腦控制器是由控制單片機分別連接了顯示電路、復位電路、鍵盤輸入電路、螺桿泵電機斷電檢測隔離輸入電路、存儲器和控制輸出驅動電路。本制動系統(tǒng)，結構簡單、制造安裝容易，使用維護方便；制動可靠，安全性能好，延長了設備的使用壽，降低維護成本。
【專利說明】地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及泵體制動系統(tǒng)，尤其涉及地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]地面驅動螺桿泵的類型較多，目前國內油田應用的主要類型是電動機機械驅動、有級調速、井口法蘭連接的地面驅動裝置。按驅動裝置的不同分:平行軸驅動、同軸驅動、偏置驅動螺桿泵等。地面驅動螺桿泵是一種新型的采油機械，主要由地面驅動裝置和井下螺桿泵兩部分組成。地面驅動裝置將井口動力通過抽油桿的旋轉運動傳遞到井下，驅動井下的螺桿泵工作；螺桿泵是一種容積泵，它依靠轉子在定子中旋轉，形成一系列空腔，從吸入端向排出端漸進，連續(xù)完成從井底吸油、向井口排油?，F(xiàn)有的地面驅動螺桿泵均不設有制動系統(tǒng)，在螺桿泵停機后，儲存在桿柱中的變形扭轉勢能會快速釋放，使桿柱反轉；油管及外輸管線內液壓差及壓力差的作用下，螺桿泵會變成液壓馬達，使螺桿柱反轉。使螺桿柱反轉危害極大:螺桿泵桿柱反轉過程是由慢到快、由快到慢兩個階段組成。在這個過程中，桿柱會產生激勵振動，當它的激勵頻率與桿柱自身頻率或井口自振頻率相同時,會產生共振，反轉速度瞬間會達到高速飛車狀態(tài)，造成的危害包括:螺桿泵的反轉會使桿柱脫扣、光桿甩彎，地面驅動裝置零部件的損壞；螺桿泵的反轉會造成部分零部件過熱，點燃井口游離氣，造成井口燃燒爆炸；螺桿泵的反轉不僅會危及設備的安全，還會危及現(xiàn)場維護操作人員的安全，成為生產事故的隱患。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在針對【背景技術】中存在的不足，而提出的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，是由電磁抱閘制動系統(tǒng)和間歇式微電腦控制器組成，所述的電磁抱閘制動系統(tǒng)包括殼體、制動鋼盤和摩擦盤，所述的殼體一端為敞口圓柱筒體，殼體的另一端壁上設有軸孔I，端壁的內側固定安裝有勵磁線圈，殼體內部設有制動鋼盤和摩擦盤，殼體內壁與制動鋼盤的外周設有兩組以上的凸凹滑道軸向動配合連接，端壁內側與制動鋼盤之間均布連接著兩組以上的彈簧，所述的制動鋼盤軸心設有軸孔II，傳動軸與摩擦盤軸心固定連接，傳動軸的一端依次穿過軸孔I1、軸孔I至摩擦盤與制動鋼盤相貼。所述的間歇式微電腦控制器是由控制單片機分別連接了顯示電路、復位電路、鍵盤輸入電路、螺桿泵電機斷電檢測隔離輸入電路、存儲器和控制輸出驅動電路。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，在制動鋼盤徑向的兩側均設有凹槽，兩個凹槽由下部為半圓弧狀拔叉的兩端對應插接，拔叉頂部設有縮頸穿過殼體外壁上的開口槽并置于外部，拔叉的縮頸通過銷子與開口槽兩側的凸起鉸接。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述的勵磁線圈由螺母固定在殼體內部。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述的摩擦盤靠近制動鋼盤的一側附有石棉軟填料層。
[0008]本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，結構簡單、制造安裝容易，使用維護方便；制動可靠，安全性能好，避免了在螺桿泵停機后，儲存在桿柱中的變形扭轉勢能會快速釋放使桿柱反轉的弊端，完成在螺桿泵驅動電動機斷電后，通過對電磁抱閘制動系統(tǒng)的電磁線圈間歇式供電，實現(xiàn)對螺桿泵停機反轉的間歇式制動，有效控制反轉速度，直至反轉自由停止，保證了工作人員的人身安全及設備安全，延長了設備的使用壽命，降低維護成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型的軸向剖視結構示意圖；
[0010]圖2為本實用新型的圖1的A-A向剖視結構示意圖；
[0011]圖3為本實用新型的間歇式微電腦控制器電路原理圖；
[0012]圖4為本實用新型的電源板電路結構框圖；
[0013]圖5為本實用新型具體使用結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖1和附圖2對本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，做進一步說明。
[0015]本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，是由電磁抱閘制動系統(tǒng)和間歇式微電腦控制器組成。
[0016]所述的電磁抱閘制動系統(tǒng)，包括殼體1、制動鋼盤2和摩擦盤3，如圖1、圖2所示。所述的殼體I 一端為敞口圓柱筒體，殼體I的另一端壁4上設有軸孔I 5，端壁4的內側固定安裝有勵磁線圈16，殼體I內部設有制動鋼盤2和摩擦盤3，殼體I內壁與制動鋼盤2的外周設有兩組以上的凸凹滑道6軸向動配合連接，端壁4內側與制動鋼盤2之間均布連接著兩組以上的彈簧15，所述的制動鋼盤2軸心設有軸孔II 7，傳動軸17與摩擦盤3軸心固定連接，傳動軸17的一端依次穿過軸孔II 7、軸孔I 5至摩擦盤3與制動鋼盤2相貼。在制動鋼盤2徑向的兩側均設有凹槽8，兩個凹槽8由下部為半圓弧狀拔叉9的兩端對應插接，拔叉9頂部設有縮頸10穿過殼體I外壁上的開口槽11并置于外部，拔叉9的縮頸10通過銷子12與開口槽11兩側的凸起鉸接。所述的勵磁線圈16由螺母13固定在殼體I內部。所述的摩擦盤3靠近制動鋼盤2的一側附有石棉軟填料層14。
[0017]所述的間歇式微電腦控制器是由控制單片機分別連接了顯示電路、復位電路、鍵盤輸入電路、螺桿泵電機斷電檢測隔離輸入電路、存儲器和控制輸出驅動電路，如圖3所示，復位電路連接著復位鍵。螺桿泵電機斷電檢測隔離輸入電路與電動機接觸器常閉觸電線路連接；控制輸出驅動電路與電源板上的固態(tài)繼電器控制端連接。顯示電路上并聯(lián)著釋放時間顯示、剎車時間顯示、間歇制動總時間顯示及工作狀態(tài)顯示(釋放狀態(tài)和剎車狀態(tài))?？刂戚敵鲵寗与娐放c電源板固態(tài)繼電器控制端線路連接(圖3)，所述的電源電路是由交流電源380V —路依次連接了電源變壓器、濾波整流電路、穩(wěn)壓電路至直流電壓輸入，另一路連接了固態(tài)繼電器、整流電路至電磁剎車線圈引出線構成。
[0018]本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)的制動原理:當勵磁線圈16沒有通電時，彈簧15推動制動鋼盤2右移，壓緊摩擦盤3，兩盤之間產生很大的正壓力，即產生摩擦力，對傳動軸17產生制動力矩實現(xiàn)制動；當勵磁線圈16通電時，產生強力磁場，使制動鋼盤2磁化，與制動鋼盤2間產生吸合力，壓縮彈簧15，與摩擦盤3脫離接觸，傳動無制動力矩。
[0019]本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)的安裝的位置:本實用新型應用在平行軸驅動螺桿泵上，如圖5所示，可以安裝在動力輸入軸18上，也可以安裝在輸出軸19上，其中20為本實用新型的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，21為電動機、22為變速箱、23為配重。如圖5所示，對于應用在同軸和偏置式驅動螺桿泵上，最好安裝在電動機輸出軸位置。
[0020]間歇式微電腦控制器以STC89C52RC單片機為核心的單片機應用系統(tǒng)，主要完成在螺桿泵驅動電動機斷電后，通過對電磁抱閘制動系統(tǒng)的電磁線圈間歇式供電，實現(xiàn)對螺桿泵停機反轉的間歇式制動，有效控制反轉速度，直至反轉自由停止。
[0021]如圖3所示，控制器工作時，首先檢測外接驅動螺桿泵電動機的控制接觸器的常閉觸點的狀態(tài)，如果檢測到由斷開到閉合的狀態(tài)，就說明螺桿泵停機，控制器就要根據(jù)事先設定好的三個參數(shù)釋放時間、剎車時間、間歇制動時間來輸出控制電磁剎車線圈的通斷電，以此來實現(xiàn)電磁抱閘制動系統(tǒng)的間歇制動。
[0022]如圖4所示，控制器的安裝較簡單，首先將控制器安裝到螺桿泵控制箱內，控制器電源板接交流380V，電源板的整流輸出接電磁剎車線圈的引出線，控制板的螺桿泵斷電檢測隔離輸入端接電動機的常閉觸點即可，詳細電源電路見圖4所示。
[0023]控制器的控制面板如下，上面三個顯示窗和中間兩個指示燈的功能已經標注，下面是四個按鍵，其中“設置鍵”和“+鍵”、鍵”完成參數(shù)設置功能，具體設置過程為:按下設置鍵彡3秒，釋放時間顯示窗閃爍，按“ + ”或鍵，調整釋放時間0-9.9秒；再按一下設置鍵< 3秒，剎車時間顯示窗閃爍，按“ + ”或鍵，調整剎車時間0-9.9秒；再按一下設置鍵< 3秒，間歇制動時間顯示窗閃爍，按“ + ”或鍵，調整間歇制動時間0-999.9秒，當三個參數(shù)設置完成后，按住設置鍵> 3秒，設置參數(shù)保存，退出設置狀態(tài)，進行正常工作狀態(tài)。當控制器出現(xiàn)死機等故障時，按下復位鍵，使控制器重新運行。
【權利要求】
1.地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，是由電磁抱閘制動系統(tǒng)和間歇式微電腦控制器組成，其特征在于電磁抱閘制動系統(tǒng)包括殼體(I )、制動鋼盤(2)和摩擦盤(3)，所述的殼體(I) 一端為敞口圓柱筒體，殼體(I)的另一端壁(4 )上設有軸孔1(5)，端壁(4 )的內側固定安裝有勵磁線圈(16)，殼體(I)內部設有制動鋼盤(2)和摩擦盤(3)，殼體(I)內壁與制動鋼盤(2)的外周設有兩組以上的凸凹滑道(6)軸向動配合連接，端壁(4)內側與制動鋼盤(2)之間均布連接著兩組以上的彈簧(15)，所述的制動鋼盤(2)軸心設有軸孔II (7)，傳動軸(17)與摩擦盤(3)軸心固定連接，傳動軸(17)的一端依次穿過軸孔II (7)、軸孔I (5)至摩擦盤(3)與制動鋼盤(2)相貼；所述的間歇式微電腦控制器是由控制單片機分別連接了顯示電路、復位電路、鍵盤輸入電路、螺桿泵電機斷電檢測隔離輸入電路、存儲器和控制輸出驅動電路。
2.如權利要求1所述的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，其特征在于制動鋼盤(2)徑向的兩側均設有凹槽(8)，兩個凹槽(8)由下部為半圓弧狀拔叉(9)的兩端對應插接，拔叉(9 )頂部設有縮頸(10 )穿過殼體(I)外壁上的開口槽(11)并置于外部，拔叉(9 )的縮頸(10)通過銷子(12)與開口槽(11)兩側的凸起鉸接。
3.如權利要求1或2所述的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，其特征在于所述的勵磁線圈(16)由螺母(13)固定在殼體(I)內部。
4.如權利要求1或2所述的地面驅動螺桿泵抱閘間歇式制動系統(tǒng)，其特征在于所述的摩擦盤(3)靠近制動鋼盤(2)的一側附有石棉軟填料層(14)。
【文檔編號】F04C14/06GK204041450SQ201420551110
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權日:2014年9月24日
【發(fā)明者】劉玉忠, 田偉男 申請人:劉玉忠, 田偉男