專利名稱：一種機電式抽油機換向器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種在有桿機械采油作業(yè)中采用的往復回轉(zhuǎn)式抽油機的機電式換向
O
背景技術(shù)：
在有桿機械采油作業(yè)中，除了游梁式抽油機外，還有一種新型的往復回轉(zhuǎn)式抽油機。往復回轉(zhuǎn)式抽油機有一個雙滾筒絞車，該絞車同軸安裝有雙滾筒——生產(chǎn)滾筒和平衡滾筒，雙滾筒由電動機經(jīng)減速箱帶動作往復回轉(zhuǎn)運動。通過生產(chǎn)滾筒中纏繞的鋼絲繩帶動抽油桿做往復直線運動，驅(qū)動井底抽油泵完成抽油工作；平衡滾筒中纏繞的鋼絲繩帶動平衡塊做往復運動，平衡油井中的非有效載荷，使得動力機在往復回轉(zhuǎn)運動中的功率基本相同。往復回轉(zhuǎn)式抽油機的工作依靠電動機的正反轉(zhuǎn)來完成往復回轉(zhuǎn)運動。電動機的正反轉(zhuǎn)則依靠控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。眾所周知，對于小功率的電動機，頻繁正反轉(zhuǎn)非常容易實現(xiàn)，而對于大功率的電動機，頻繁正反轉(zhuǎn)卻非常困難，不但需要配備復雜、龐大、昂貴的配套裝置，而且會對電網(wǎng)運行、電機壽命造成嚴重影響，同時也會大大降低電動機的效率，造成額外的能量損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種不同的往復回轉(zhuǎn)式抽油機換向裝置，可以克服上述利用電動機直接換向帶來的各種問題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下—種機電式抽油機換向器，包括前排行星輪系、后排行星輪系，前排行星輪系、后排行星輪系共用一個行星架(38)；行星架(38)上固定后剎車盤(35)，與常閉式后電磁盤式制動器(34)構(gòu)成一個剎車裝置；前排中心輪(313)上固定前剎車盤(33)，與常閉式前電磁盤式制動器(3 構(gòu)成另一個剎車裝置；輸入軸(31)與前排內(nèi)齒圈(36)、后排中心輪(312) 固連，而前排中心輪(313)、行星架(38)則與輸入軸(31)空套；后排內(nèi)齒圈(310)與輸出軸(311)固連；前排行星輪(37)同時與前排中心輪(313)、前排內(nèi)齒圈(36)嚙合；后排行星輪(39)同時與后排中心輪(312)、后排內(nèi)齒圈(310)嚙合。所述的機電式抽油機換向器，抽油機在正常工作期間，采用安裝在雙滾筒絞車軸上的計數(shù)控制器(7)來實現(xiàn)所述換向器的換向時機控制。本發(fā)明涉及的機電式抽油機換向器，主要特點在于1、采用雙排行星輪系，兩個行星排共用一個行星架；有兩個電磁盤式制動器。利用安裝在抽油機雙滾筒軸上的計數(shù)控制器發(fā)出的控制信號，交替控制兩個電磁盤式制動器； 兩個制動器分別制動前行星排的中心輪和共用的行星架，從而實現(xiàn)輸入軸旋向不變的前提下輸出軸的正、反向旋轉(zhuǎn)。2、通過調(diào)節(jié)計數(shù)控制器，可以改變制動器的制動時機，從而改變換向器的換向時機，實現(xiàn)沖程的無級調(diào)節(jié)。3、換向器的正、反轉(zhuǎn)傳動比不等，可以實現(xiàn)抽油機上、下沖程的運動速度不同，從而滿足抽油機工作時上沖程慢、下沖程快的工藝要求。4.通過安裝在抽油機雙滾筒軸上的帶電磁制動器的聯(lián)軸器(常閉式)、換向器內(nèi)部的兩個電磁盤式制動器，可以實現(xiàn)在意外情況以及非工作狀態(tài)下抽油機的安全。本發(fā)明涉及的機電式抽油機換向器安裝在電動機與抽油機減速箱之間。電動機維持正常的單向旋轉(zhuǎn)運動，將動力經(jīng)帶電磁制動器的聯(lián)軸器(常閉式)傳給本發(fā)明涉及的換向器的輸入軸，該換向器則通過安裝在雙滾筒軸軸端的計數(shù)控制器傳來的控制信號，交替制動本換向器中的兩個電磁盤式制動器，實現(xiàn)本換向器輸出軸的正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)抽油機的往復直線運動，完成抽油工作。


圖1是本發(fā)明機電式抽油機換向器在往復回轉(zhuǎn)式抽油機的安裝位置。圖1中1.電動機，2.帶常閉式電磁制動器的聯(lián)軸器，3.機電式抽油機換向器， 4.聯(lián)軸器，5.減速箱，6.平衡鋼絲繩，7.計數(shù)控制器，8.平衡滾筒，9.離合器，10.生產(chǎn)滾筒，11.生產(chǎn)鋼絲繩，12.皮帶。圖2本發(fā)明涉及的機電式抽油機換向器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2中31.輸入軸，32.常閉式前電磁盤式制動器，33.前剎車盤，34.常閉式后電磁盤式制動器，35.后剎車盤，36.前排內(nèi)齒圈，37.前排行星輪，38.共用行星架，39.后排行星輪，310.后排內(nèi)齒圈，311.輸出軸，312.后排中心輪，313.前排中心輪。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例，對本發(fā)明進行詳細說明。如圖1所示，本發(fā)明所涉及的機電式抽油機換向器3安裝在往復回轉(zhuǎn)式抽油機的電動機1與減速箱5之間。該機電式抽油機換向器3的輸入軸31經(jīng)帶常閉式電磁制動器的聯(lián)軸器2與電動機1聯(lián)接，經(jīng)聯(lián)軸器4與減速箱5鏈接。電動機1正常旋轉(zhuǎn)，通過機電式抽油機換向器3輸出軸311的正、反轉(zhuǎn)，經(jīng)減速箱5、皮帶12，帶動生產(chǎn)滾筒10、平衡滾筒8 正、反轉(zhuǎn)。生產(chǎn)滾筒10纏繞或釋放生產(chǎn)鋼絲繩11，帶動抽油機的抽油桿做上、下往復直線運動；平衡滾筒8纏繞或釋放平衡鋼絲繩6，帶動平衡重上、下運動，平衡油井中的非有效載荷，使電動機1在抽油機上、下沖程中的功率基本相同。如圖2所示，機電式抽油機換向器3由雙排行星輪系構(gòu)成，包括前排行星輪系、后排行星輪系。前排行星輪系由前排中心輪313、前排行星輪37、前排內(nèi)齒圈36及行星架38 構(gòu)成，后排行星輪系由后排中心輪312、后排行星輪39、后排內(nèi)齒圈310及行星架38構(gòu)成。 行星架38是前排行星輪系和后排行星輪系所共用的。行星架38上固定一個剎車盤35，與常閉式后電磁盤式制動器34構(gòu)成一個剎車裝置。前排中心輪313上固定另一個前剎車盤 33，與常閉式前電磁盤式制動器32構(gòu)成另一個剎車裝置。輸入軸31與前排內(nèi)齒圈36、后排中心輪312固連，而前排中心輪313、行星架38則與輸入軸31空套。后排內(nèi)齒圈310與輸出軸311固連。前排行星輪37 (其數(shù)量不少于2個)同時與前排中心輪313、前排內(nèi)齒圈36 嚙合；后排行星輪39 (其數(shù)量不少于2個)同時與后排中心輪312、后排內(nèi)齒圈310嚙合。
本發(fā)明的具體工作原理如下如圖2所示，電動機1帶動輸入軸31旋轉(zhuǎn)，當常閉式前電磁盤式制動器32制動抱緊前剎車盤33，而常閉式后電磁盤式制動器34松開時，前排中心輪313被制動而不旋轉(zhuǎn)，前排內(nèi)齒圈36帶動前排行星輪37繞前排中心輪313做公轉(zhuǎn)，從而帶動共用行星架38旋轉(zhuǎn)， 將運動輸入給后排行星輪系；與此同時，輸入軸31也經(jīng)后排中心輪312向后排行星輪系輸入另外一個運動，后排行星輪系從而可以經(jīng)后排內(nèi)齒圈310輸出一個與輸入軸31旋向相同的轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸311正向旋轉(zhuǎn)，從而經(jīng)減速箱5、皮帶12，帶動生產(chǎn)滾筒10纏繞生產(chǎn)鋼絲繩11，抽油機完成上沖程。當常閉式前電磁盤式制動器32松開，而常閉式后電磁盤式制動器34制動抱緊后剎車盤35時，由于前排中心輪313處于自由狀態(tài)，共用行星架38被制動而不旋轉(zhuǎn)，前排行星輪系不起作用，后排行星輪系變?yōu)槎ㄝS輪系，輸入軸31帶動后排中心輪312旋轉(zhuǎn)，經(jīng)行后排行星輪39帶動后排內(nèi)齒圈310輸出一個與輸入軸31反向的轉(zhuǎn)動，帶動輸出軸311反向旋轉(zhuǎn)，從而經(jīng)減速箱5、皮帶12，帶動生產(chǎn)滾筒10釋放生產(chǎn)鋼絲繩11，抽油機完成下沖程。當斷電時，電動機停止運動，常閉式前電磁盤式制動器32、常閉式后電磁盤式制動器34全部制動，常閉式帶電磁制動器的聯(lián)軸器2也制動，則輸出軸311被制動，從而經(jīng)減速箱5、皮帶12，使生產(chǎn)滾筒10制動，抽油機抽油桿保持懸持狀態(tài)，防止井下事故的發(fā)生。通過調(diào)節(jié)計數(shù)控制器7，可以改變常閉式前電磁盤式制動器32、常閉式后電磁盤式制動器34的制動時機，從而改變機電式抽油機換向器3的換向時機，實現(xiàn)抽油機沖程的無級調(diào)節(jié)。應當理解的是，對本領域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種機電式抽油機換向器，其特征在于，包括前排行星輪系、后排行星輪系，兩個行星輪系共用一個行星架(38)；行星架(38)上固定后剎車盤(35)，與常閉式后電磁盤式制動器(34)構(gòu)成一個剎車裝置；前排中心輪(313)上固定前剎車盤(33)，與常閉式前電磁盤式制動器(32)構(gòu)成另一個剎車裝置；輸入軸(31)與前排內(nèi)齒圈(36)、后排中心輪(312)固連，而前排中心輪(313)、行星架(38)則與輸入軸(31)空套；后排內(nèi)齒圈(310)與輸出軸(311)固連；前排行星輪(37)同時與前排中心輪(313)、前排內(nèi)齒圈(36)嚙合；后排行星輪(39)同時與后排中心輪(312)、后排內(nèi)齒圈(310)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機電式抽油機換向器，其特征在于，抽油機在正常工作期間，采用安裝在雙滾筒絞車軸上的計數(shù)控制器(7)來實現(xiàn)所述換向器的換向時機控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了機電式抽油機換向器，包括前排行星輪系、后排行星輪系，兩個行星輪系共用一個行星架；行星架上固定后剎車盤，與常閉式后電磁盤式制動器構(gòu)成一個剎車裝置；前排中心輪上固定前剎車盤，與常閉式前電磁盤式制動器構(gòu)成另一個剎車裝置；輸入軸與前排內(nèi)齒圈、后排中心輪固連，而前排中心輪、行星架則與輸入軸空套；后排內(nèi)齒圈與輸出軸固連；前排行星輪同時與前排中心輪、前排內(nèi)齒圈嚙合；后排行星輪同時與后排中心輪、后排內(nèi)齒圈嚙合。本發(fā)明提供的一種機電式抽油機換向器，解決了往復回轉(zhuǎn)式抽油機依靠電動機直接換向而帶來的一系列問題，有重要的實用價值。
文檔編號F16H3/76GK102562974SQ20121004010
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者任連城, 周秋沙, 雷貞貞, 魏昌祥 申請人:周秋沙, 重慶科技學院