一种具有防反转功能的螺杆泵地面直驱采油装置的制作方法

本发明属于螺杆泵采油设备领域，尤其涉及一种具有防反转功能的螺杆泵地面直驱采油装置。

背景技术：

目前，在石油开采技术领域，螺杆泵直驱装置是被广泛采用的一种抽油装置。在该装置中，光杆的上端需要穿过电机的空心轴被引至电机的上侧，此种情况下，一旦光杆因故障发生反转，露出在外的光杆上端会在离心力的作用下弯折，而光杆弯折后旋转将会对维修工人造成直接伤害，造成人员伤亡，存在极大的安全隐患。因此，需要在光杆反转时对其进行制动。

现有技术中，科研人员长期致力于通过研发可靠的防反转制动技术来解决光杆反转伤人的问题，目前普遍采用的防反转制动技术有电磁制动和机械制动两种。电磁制动，是由控制器向电机绕组输出一个产生的磁场方向使电机反转速度减弱的电流，达到限制反转的效果，在断电的情况下，制动便会失效。机械制动，是通过摩擦制动元件进行制动，一旦制动机构发生故障，制动便会失效。可见，两种制动方式均难以保证制动的绝对有效性。

技术实现要素：

本发明提供一种具有防反转功能的螺杆泵地面直驱采油装置，在该装置中，光杆的上端不外露，即使制动失效，光杆也只会在装置的内部进行旋转，同时，光杆反转时不会带动暴露在装置外部的其它机构运动，因此不会对维修人员造成伤害。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种具有防反转功能的螺杆泵地面直驱采油装置，包括电机、方卡和光杆，电机竖立在封井器的上方，电机的空心输出轴直接与光杆的上端连接，从而驱动光杆旋转，所述封井器的上方设置有电机安装架，电机固定安装在电机安装架的顶部，封井器通过法兰连接在电机安装架的底部；

电机安装架，包括上板、下板和轴承座，所述的电机固定安装在上板的上侧，电机的输出轴朝下，下板和轴承座通过同一组螺栓固定连接在封井器上侧，轴承座位于下板的上侧，光杆和轴承座之间设置有旋转密封件，上板与轴承座之间设置有至少三组滑套和滑杆，通过滑套和滑杆的配合使上板可在外力驱动下沿竖直方向稳定滑动，其中，滑套固定在轴承座的上侧，滑杆固定在上板的下侧，上板和下板之间设置有可在用后移除的手动千斤顶，通过操作可在用后移除的手动千斤顶可将上板连同其上电机一同向上托起；

所述的光杆的上端由下板和轴承座中央的孔穿过，用于夹紧光杆的方卡固定安装在光杆的上端部，电机的输出轴通过交错设置的凹凸配合结构连接在方卡的顶部，从而实现联轴器的作用，轴承座和方卡之间设置有推力轴承。

优选地，所述的滑套和滑杆之间的滑动配合可通过锁紧螺栓锁紧固定。

优选地，所述的上板的下侧安装有防护罩，防护罩的轴向尺寸等于所述的滑套的长度。

本发明的有益效果为：现有技术中，科研人员长期致力于通过研发可靠的防反转制动技术来解决光杆反转伤人的问题，而本发明摒弃了这一思路。本发明将现有的螺杆泵直驱装置的结构进行了创造性改进，通过对光杆的上端的位置进行限制，并将方卡和推力轴承等结构设置在电机的下侧，不但消除了反转事故发生后光杆与人接触的可能性，彻底避免了伤人事故，也有效避免了光杆上端会在离心力的作用下弯折，降低光杆等设备在反转冲击下损坏的几率。

另外，现有技术中，对螺杆泵直驱装置进行维修时，需要调用汽车起重机将电机吊起拆除，而本发明设置了由手动千斤顶驱动的液压升降机构，通过手动千斤顶可将重达数百公斤的电机举起，使光杆的上端露出，从而实现推力轴承和旋转密封件的更换。因此，维修更简便、成本更低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a处的截面图。

图中：1-封井器，2-下板，3-轴承座，4-可在用后移除的手动千斤顶，5-滑套，6-滑杆，7-上板，8-电机，9-输出轴，10-防护罩，11-方卡，12-推力轴承，13-旋转密封件，14-光杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

本实施例包括电机8、方卡11和光杆14，电机8竖立在封井器1的上方，电机8的空心输出轴9直接与光杆14的上端连接，从而驱动光杆14旋转。以上为现有技术中的常规结构，在此不再赘述。

现有技术中，方卡设置在电机的顶部，光杆14的上端穿过电机8的空心输出轴9伸至电机8的上方，方卡在电机的顶部夹住光杆14。发生反转事故时，光杆14高速旋转，并在离心力的作用下弯折，继而产生人员伤亡的安全隐患。基于上述结构，科研人员长期致力于通过研发可靠的防反转制动技术来解决光杆14反转伤人的问题，而本发明摒弃了这一思路。在本发明中，封井器1和电机8之间电机安装架，电机8固定安装在电机安装架的顶部，封井器1通过法兰连接在电机安装架的底部。电机安装架是本发明中的一个新增结构，用于夹紧光杆的方卡11、用于对光杆14进行密封的旋转密封件13以及用于承受光杆的轴向载荷的推力轴承12等连接结构均安装在电机安装架内。通过对光杆14的上端的位置进行限制，并将方卡11和推力轴承12等结构设置在电机8的下侧，不但消除了反转事故发生后光杆14与人接触的可能性，彻底避免了伤人事故，也有效避免了光杆14上端在离心力的作用下弯折，降低光杆14等零部件在反转冲击下损坏的几率。电机安装架的具体结构如下：

电机安装架，包括上板7、下板2和轴承座3，所述的电机8固定安装在上板7的上侧，电机8的输出轴9朝下，下板2和轴承座3通过同一组螺栓固定连接在封井器1上侧，轴承座3位于下板2的上侧，光杆1和轴承座3之间设置有旋转密封件13。

在电机安装架中，上板7与轴承座3之间设置有至少三组滑套5和滑杆6，通过滑套5和滑杆6的配合使上板7可在外力驱动下沿竖直方向稳定滑动，其中，滑套5固定在轴承座3的上侧，滑杆6固定在上板7的下侧，上板7和下板2之间设置有可在用后移除的手动千斤顶4，通过操作手动千斤顶4可将上板7连同其上电机8一同向上托起。所述的光杆1的上端由下板2和轴承座3中央的孔穿过，用于夹紧光杆1的方卡11固定安装在光杆14的上端部，电机8的输出轴9通过交错设置的凹凸配合结构连接在方卡11的顶部，从而实现联轴器的作用，轴承座3和方卡11之间设置有推力轴承12。在螺杆泵直驱装置中，推力轴承12和旋转密封件13均属于易损件，使用时需要不定期更换。现有技术中，对螺杆泵直驱装置进行维修时，需要调用汽车起重机将电机吊起拆除，而本发明设置了由手动千斤顶4驱动的液压升降机构，通过手动千斤顶4可将重达数百公斤的电机举起，使光杆14的上端露出，从而实现推力轴承12和旋转密封件13的更换，维修时，维修人员只需将自带的手动千斤顶4安放在预定位置，然后驱动手动千斤顶4即可。因此，维修更简便、成本更低。滑套5和滑杆6起导向和扶持作用，使得电机8的升降过程更加稳定。手动千斤顶4可拆卸，设备安装时不需要单独配备手动千斤顶4，从而降低了设备的成本。

所述的滑套5和滑杆6之间的滑动配合可通过螺栓锁紧固定，进一步保证了电机8位置的稳定性。

所述的上板7的下侧安装有防护罩10，防护罩10的轴向尺寸等于所述的滑套5的长度。防护罩10的作用有两个：一方面，防护罩10提供了另一层反转防护，可有效避免反转时轴承、方卡等零件因意外损坏而飞出伤人，另一方面，沙尘进入推力轴承12和旋转密封件13后，会显著缩短其二者的使用寿命，而防护罩10的设置可有效防止沙尘对推力轴承12和旋转密封件13的损坏。