一种抽油机安全装置的制作方法

1.本公开属于抽油机机械技术领域，具体涉及一种抽油机的安全装置。


背景技术：

2.在石油开采过程中，抽油机是一种十分重要的开采设备。抽油机通常都由动力源通过减速器驱动抽油装置运动来进行抽油作业。由于石油开采一般都在野外进行，并且面临各种复杂的实际作业状况，保证抽油机工作中的人员和设备安全是抽油开采的首要工作。
3.在现有技术中，抽油机刹车机构多仅靠刹车片环抱锁紧刹车轮进行制动。根据工作需要，通过这样的刹车机构把抽油机设备停在某一位置。为此，抽油机的刹车机构必须保证可靠和安全，特别在抽油机检修时，在不移除平衡重情况下松开抽油杆，仅靠刹车片环抱锁紧刹车轮进行制动，刹车片会承受很大的力。如果刹车机构可靠性不够，甚至一旦失灵，抽油机突然转动容易造成操作人员伤亡事故，存在很大的安全隐患。
4.在现有技术中，为了防止刹车失灵一种实施方式是在刹车轮上设置一个卡锁安全装置，通过卡锁的方式卡住刹车轮，这样可以防止在刹车失灵时，刹车轮在非受控的状态下旋转，造成安全事故。这种刹车方式需要在刹车轮上操作，而刹车轮往往位置较高给操作带来不便，而且额由于刹车轮和减速机相连，减速机和抽油机的执行装置相连，这种操作往往需要用很大的力才能完成，在某些情况下，例如变形或位置不当的时候，超过了普通人的体力范围，变得更加难以操作，由此操作人员会惰于去操作安全装置，因为在多数情况下刹车也不会失灵，但是由此也酿成了重大事故。
5.现有技术中公开了一种抽油机安全装置，在刹车机构把抽油机设备停在某一位置后，通过液压系统轴向运动，将挡块插入皮带轮腹板空腔内，将皮带轮进行卡住，以达到目的，但此装置采用液压系统，具有制造及维护成本较高，整体装置结构较大，适用范围小，行程远，制动不稳定，不易安装，且易造成皮带轮损坏的缺陷。现有技术受刹车轮操作空间以及需要很大的锁紧力等限制因素，一直缺少一种有效的、且方便易用的备份刹车失灵的安全装置。


技术实现要素：

6.本公开正是在现有技术的上述情况下而提出的，本在公开要解决的技术问题是提供一种抽油机安全装置以提安全装置操作的便利性和可靠性。
7.为了解决上述技术问题，本公开所采用的技术方案包括：
8.一种抽油机安全装置，其特征在于，包括：锁定部，所述锁定部与抽油机的刹车轮相对设置；所述锁定部可操作地在第一位置和第二位置之间运动，当所述锁定部位于第一位置时，所述锁定部与所述刹车轮啮合以阻挡所述刹车轮的转动；当所述锁定部位于第二位置时，所述锁定部与所述刹车轮脱离啮合，以允许所述刹车轮的转动；操作部，与所述锁定部连接，以接受操作从而驱动所述锁定部在所述第一位置和第二位置之间运动；连接部，
设置在所述锁定部和所述操作部之间，以允许所述操作部和所述锁定部彼此间隔开预定的距离。
9.优选地，所述锁定部包括锁销；所述刹车轮包括沿刹车轮周边设置的至少一个容纳部；当所述锁销在所述第一位置时，伸入所述容纳部中的至少一个内以形成啮合；当所述锁销在所述第二位置时，所述锁销从所述容纳部中移出，以形成所述脱离啮合。
10.优选地，所述锁定部还包括导向件，与所述锁销滑动地连接；以导向所述锁销在第一位置和第二位置之间的运动轨迹。
11.优选地，所述导向件包括一沿前后方向延伸的通孔，所述锁销穿过所述通孔设置，所述锁销的运动由所述通孔导向。
12.优选地，所述操作部包括：转动件，所述转动件转动地设置在一预定枢轴上，所述转动件接受操作而转动并带动所述枢轴转动；转换件，所述转换件将所述枢轴与所述连接部相连，将枢轴的转动转换为直线运动后输出至所述连接部。
13.优选地，所述转动件包括操作轮，绕一枢轴旋转从而接受旋转操作；所述转换件包括丝杠，与所述操作轮相连，当所述操作轮转动时所述丝杠随之转动；以及，螺母，固定于所述操作部的壳体设置，与所述丝杠螺纹配合，当所述丝杠在所述螺母中转动时，通过所述螺纹将所述丝杠的转动导向为前后运动；所述操作部还包括，连接件，与所述丝杠可相对转动地连。
14.优选地，所述操作部还包括,连接杆,与连接件固定连接；导向孔，与所述连接杆滑动配合，导向所述连接杆在连接件带动下的前后运动。
15.优选地，所述抽油机安全装置还包括偏置弹簧，所述偏置弹簧处于偏置状态以对所述锁销施加向所述刹车轮伸出的偏置力。
16.优选地，所述连接部包括钢丝绳，所述钢丝绳向后拉紧时向所述锁销施加向后的解锁力以驱动所述锁销做脱离啮合的向后运动。
17.优选地，所述锁定部包括与所述锁销联动的前定位块和后定位块；当所述锁销向前伸出至极限位置时，所述前定位块与前挡板抵靠，限位所述锁销向前运动；当所述锁销向后缩回至极限位置时，所述后定位块与后挡板抵靠，限位所述锁销向后运动。
18.优选地，所述锁定部还包括滑动杆，所述滑动杆与所述锁定的安装板固定设置，而与所述锁销可相对滑动地连接设置；所述弹簧包括套设在所述滑动杆上的螺线管弹簧，所述螺线管弹簧的一端与所述锁定部的安装板相对固定设置，另一端与所述锁销相连。
19.优选地，所述滑动杆包括上、下设置的两根导向杆，两根所述螺线管弹簧分别套设置在上下两根所述滑动杆上。
20.优选地，安全杆，所述安全杆可操作地穿过所述枢轴设置，以接受所述枢轴在转动时的驱动力；限制件，与所述安全杆连接，限制安全杆在所述驱动力的驱动下转动从而限制所述操作部的转动。
21.优选地，所述锁定部设置在抽油机的减速器壳体上，与所述刹车轮相对设置；所述操作部设置在所述抽油机动力源底座上。
22.优选地，所述连接部与所述操作部和所述锁定部可拆卸地连接。
23.本公开的上述技术方案所采用的一种抽油机安全装置，通过锁定部与刹车轮相啮合的方式实现对刹车轮的锁定，提高了在刹车失灵状态下的可靠性，并且，安全装置的操作
部和锁定部分开设置，既方便操作，又能够稳定锁定。
附图说明
24.为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本公开一个实施例的抽油机的结构图；
26.图2为本公开具体实施方式中一种抽油机的局部结构示意图；
27.图3为本公开具体实施方式中一种抽油机的安全装置的结构示意图；
28.图4为本公开具体实施方式中一种抽油机的安全装置的局部结构示意图；
29.图5为本公开具体实施方式中一种抽油机的安全装置的锁定状态结构示意图；
30.图6为本公开具体实施方式中一种抽油机的安全装置的操作部结构示意图；
31.图7为本公开具体实施方式中一种抽油机的安全装置的操作部剖面结构示意图。
具体实施方式
32.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
33.在本公开实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
34.全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
35.为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本公开实施例的限定。
36.如图1-图7所示，在本具体实施方式中，所述抽油机通常包括动力源1、减速装置2、执行装置3。所述动力源1为抽油机提供动力，通常包括电动机等。所述执行装置3包括抽油杆或类似的抽油机构，与所述动力装置通过减速装置相连，接受来自所述动力装置的动力，从而实现抽油动作。
37.所述减速装置通常包括由各种齿轮配合形成的减速器。此类减速器通常置于一底座上。
38.为了在不同的工作状态下操作所述抽油机在预定位置停机，所述抽油机通常还包括有刹车装置4，所述刹车装置包括设置在减速器上的刹车部41，以及与所述刹车部通过刹车连接部42相连的刹车操作部43，所述刹车部设置在减速器上，刹车操作部可以设置在电机座上，如图2所示，这样便人员在地上或者较低的高度上即可操作刹车，提高刹车操作的
便利性。
39.所述刹车部41包括刹车轮411和刹车片412，所述刹车轮与所述减速器，尤其优选地是所述减速器的输入轴连接，所述刹车片设置在所述刹车轮的周边。
40.优选地，所述刹车片412的数量为多片，多片刹车片环抱设置在所述刹车轮411的外周，以提供稳定的刹车制动力。所述刹车片通过摩擦力制动所述刹车轮，通过制动所述刹车轮制动所述减速器的转动，进而阻止抽油机执行装置的动作。
41.刹车操作部43和刹车部41之间通过刹车连接部42相连，所述刹车连接部优选地采用机械性质的动力连接，例如，钢丝绳、连接杆等连接机构。这种连接机构具有响应速度快，操作可靠的特点。
42.通过刹车操作部、刹车部和刹车连接部的结构，刹车操作部43可以设置在电机座11上，方便人员的操作。刹车部在减速器上设置，能够快速地制动减速器的运动。刹车连接部42为机械连接，具有响应速度快连接可靠的特点，因此提供了便于操作又较为可靠的刹车操作装置。
43.尽管这种刹车装置较为可靠，但是，其刹车基于采用刹车片和刹车轮之间的摩擦力，容易因为磨损等摩擦条件的改变造成刹车力下降或消失，因此仍然存在一定的刹车失灵的风险。
44.刹车失灵时，抽油机失去制动力后容易在非受控状态下运动从而造成安全事故。因此需要独立于刹车装置之外的安全装置来在刹车失灵的状态下提供安全备份。
45.较为理想的安全装置既需要便于操作，也需要可靠性高；另外更加优选的还需要结构较为简单并易于安装。尽管已有的一些安全装置可以提供一定的安全保障，但是在刹车轮上操作的安全装置往往因为位置较高而难以操作，并且由于其承载抽油机的载荷，往往需要很大的力量才能才做得动；而采用额外的液压系统来阻挡皮带轮的装置，结构复杂，安装难度大也不利于推广。
46.为这些需求中一种或多种，在本具体实施方式提供的中的安全装置5的结构如图3所示。
47.本具体实施方式中的所述安全装置5包括锁定部51，所述锁定部51包括锁销512，所述锁销512可滑动地与所述刹车轮411上的凹槽4110相啮合。所述啮合即为通过锁销512对刹车轮转动的阻挡阻止所述刹车轮的转动，实现所述锁销对所述转动轮的安全锁定。
48.在本具体实施方式中，所述凹槽可以采用如图4所示的结构，其设置在所述刹车轮的边缘，所述凹槽具有沿着所述刹车轮转动方向的前后方向的前侧壁和后侧壁，所述锁销可以设置在所述前侧壁和后侧壁之间，所述锁销与所述前侧壁和所述后侧壁配合被二者阻挡，由此限制所述刹车轮的旋转，从而锁定所述刹车轮的转动。虽然图中示出了其中一种凹槽的结构，但是本具体实施方式中的凹槽结构并不限于此，所述凹槽的结构也不现有一般意义上的凹槽的形式，具有前后的阻挡的壁的各种结构，例如凸起或者孔都是属于本具体实施方式中所限定的凹槽的范围之内。
49.在本具体实施方式中，优选地，所述锁定部51可以仅仅一个锁销，也可以出于安全的考虑设置多个锁销，多个锁销之间可以联动也可以不联动。而所述凹槽或通孔可以设置为多个的数量，分部在所述刹车轮的中间，当所述锁定部51与任一一个凹槽或通孔啮合时即可阻止所述刹车轮的旋转，从而锁定所述抽油机的各个部件的相关运动。
50.所述锁销滑动地设置在一滑座上，所述滑座包括一安装板511，所述安装板与所述减速器相对固定设置，优选地，可以设置在所述减速器的客体上，所述滑座上设置有一滑轨，所述滑轨与所述锁销配合，导向所述锁销的滑动，从而保持所述锁销稳定地在锁定所述刹车轮的刹车位置以及解锁所述锁定的解锁位置之间运动，提高锁定操作的安全性和稳定性。
51.进一步地，所述滑轨可以包括一通孔513，所述锁销从所述通孔中穿过，通过所述通孔导向所述锁销的运动。通孔的设计可以讲所述锁销保持在预定的位置不至于脱位。
52.与所述通孔配合，所述锁销的后端设置有一挡块514，所述挡块的宽宽度大于所述通孔的宽度，这样，利用所述挡块限定所述锁销向前伸出的极限位置，避免所述锁销失位。
53.所述锁销的后端连接一驱动杆，所述驱动杆配合还设置有一后挡板515，所述挡板上设置有通孔或通槽，所述驱动杆上设置有与所述挡板上通孔或通槽配合的限位块516，所述限位块和所述挡板配合限位所述锁销向后运动的极限位置，避免所述锁销从滑轨中脱出失位。
54.进一步优选地，所述锁销与弹簧517连接，所述弹簧向所述锁销施加向前伸出的力。优选地，所述锁销可以与导向杆518相对滑动地连接，所述导向杆优选地上下各一分别设置在驱动件的上下两侧，两个弹簧分配套设在所述导向杆上，分别向所述锁销施加向前伸出的偏置力。
55.弹簧的施加向前的弹性力可以将所述锁销保持在锁定位置，有利于安全，此外，当所述锁销并没有对准所述刹车轮周边的锁定槽而无法置入时，所述弹簧将所述锁销与所述刹车轮的侧边抵靠，当所述锁销与所述刹车轮的锁定槽位置相对时，在弹簧弹力的驱动下自动将所述锁销弹入所述锁定孔中，从而有利于快速自动地实现锁定，提高了安全性。通过弹簧与滑动杆的设置，减小弹簧的失位和变形的风险；通过上下两根弹簧的设置，提高了所述锁销的受力平衡性。
56.以上锁定部可以设置在减速器上，以方便进行锁定动作的执行。通过锁定销与刹车轮外周的锁定槽配合不占用额外的空间，通过弹簧的偏置力锁定可靠。
57.但是，通常减速器设置在位置较高的地方，不方便直接操作所述锁定部进行锁定和解锁动作。因此，本具体实施方式中设置有连接部52，所述连接部具有预定的长度，一端与所述锁销相连，另一端与所述操作部53相连，讲所述操作部提供的操作动作传递至所述锁定部从而实现在远离所述减速器的位置实现操作提高操作的便利性。
58.所述锁销的驱动杆与连接部52相连，所述连接部可以向所述锁销提供向前或向后运动的驱动力。在本具体实施方式中，优选地所述连接件为钢丝绳或类似基本相对柔性的材质，其可以提供拉力，即将所述锁销向后拉的力量，而所述锁销向前伸出的驱动力由所述弹簧提供。柔性的钢丝绳可以减轻连接装置的变形给系统造成影响。
59.在本具体实施方式中，所述连接部52和所述锁定部以及所述操作部之间可以采用可拆卸的方式连接，这样可以方便检修和更换。
60.所述操作部53的结构如图所示。其包括一操作轮531，在本具体实施方式中所述操作轮为整体的圆盘状，但是本领域技术人员可以知晓能够导向圆周运动的其他结构也可以包括在本具体实施方式中之内，例如半圆盘，甚至是杆等，都可以在一个位置设置枢轴从而操作其他位置实现圆周的旋转。所述操作轮可围绕一枢轴532旋转，当所述操作盘转动时，
带动所述枢轴转动，所述枢轴上设置有螺纹，与固定件上的螺母533配合，形成丝杆的原理，当所述操作盘左右旋转时，基于丝杠和螺母之间的导向作用，所述枢轴向前或向后运动从而带动所述连接部运动，完成锁定和解锁动作。丝杠的操作能够提供很大的操作力，基于操作轮的转动来拉动钢丝绳能够比较轻易地拉动所述锁销，即便是在所述锁销上施加有较大的复杂的条件下，解锁操作也可以比较轻易地实现。
61.进一步优选地，所述枢轴的后端可以连接有一连接件534，所述枢轴的后端设置在所述连接件中，所述枢轴和所述连接件可转动地连接，所述连接件的后端与所述连接部相连，这样当所述枢轴转动时，所述连接部仅仅接收到前后的驱动力而不至于随着所述枢轴一起转动。
62.除此之外，进一步地，所述连接部的后端还可以设置一引导杆535，所述引导杆与滑槽配合，基于所述滑槽导向前后的运动使得前后运动更稳定，通过所述引导杆连接所述连接部的钢丝绳。这样可以导向更稳定。
63.当抽油机运行工作状态时，弹簧始终处于压缩状态，此时锁销远离刹车轮槽口；当修井作业需要停机时，首先使用刹车操作部43通过控制刹车部41把抽油机设备停在某一位置，然后旋转手轮/手柄，将旋转运动转化为直线运动，通过连接部52将操作部53一端的直线运动传递到另一端的锁定部51，在弹簧弹力作用下锁销伸长，插入刹车轮的槽口内。一旦刹车机构失灵，锁销卡住刹车轮，防止抽油机转动，以实现保证安全的作用。当完成修井作业时，反向旋转手轮/手柄，拉动锁销远离刹车轮槽口，依靠限位块进行限位，此时弹簧保持在压缩状态，然后使用刹车操作部通过控制刹车部使抽油机设备恢复工作初始状态。
64.进一步优选地，所述操作部包括，安全杆536，所述安全杆可操作地穿过所述枢轴设置，以接受所述枢轴在转动时的驱动力；限制件，与所述安全杆连接，限制安全杆在所述驱动力的驱动下转动从而限制所述操作部的转动。
65.本具体实施方式中的所述安全装置5主要包括锁定部、连接部和操作部三个主要的组成部分。该结构巧妙简单，安全性能高，成本低，操作方便。并且安全装置作用部位仍然是刹车轮，不会对其他结构造成影响。并且通过操作部将旋转运动转化为直线运动，运动平稳，通过连接部将一端的直线运动传递到另一端，控制锁定部伸缩，适用范围广；通过锁定部锁紧抽油机，防止抽油机意外转动，安全可靠。
66.以上所述的具体实施方式，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施方式而已，并不用于限定本公开的保护范围，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。