抽油机安全刹车制动装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及抽油机技术领域，是一种抽油机安全刹车制动装置，其包括测速装置、控制器、执行机构、曲柄重锤、第一连杆、基座，制动柄设有第一滑槽和第二滑槽，手刹连杆的上端安装在第一滑槽内；测速装置与控制器连接；控制器与执行机构连接；执行机构的末端设有锁钩；曲柄重锤的左端铰接在基座的左端，曲柄重锤的中部与连杆的下端铰接，曲柄重锤锤体的中部与锁钩的上端卡接；第一连杆的上端能滑动地安装在第二滑槽内。本实用新型通过电控系统检测抽油机运行情况，进行可靠的制动操作；当抽油机发生光杆断脱等悬点失载事故，安全刹车制动装置立即自动启动，对抽油机实施制动，同时切断电动机电源。本装置与手刹互不干涉。
【专利说明】
抽油机安全刹车制动装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及抽油机技术领域，是一种抽油机安全刹车制动装置。
【背景技术】
[0002]抽油机在使用过程中，常会因为井下卡栗、腐蚀等原因造成光杆或抽油杆断脱，从而发生悬点失载事故，造成抽油机设备甚至井口设备的损坏，并对井场工作人员人身安全造成危害。为了有效预防因悬点失载事故造成设备的损坏和人员伤害，有必要增加一套电控保护装置，以实现安全生产。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种抽油机安全刹车制动装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有抽油机在使用过程中存在的因为井下卡栗、腐蚀等原因造成光杆或抽油杆断脱，从而发生悬点失载事故，造成设备损坏和人员伤害的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的:一种抽油机安全刹车制动装置，包括刹车轮、制动柄、手刹拉杆、测速装置、控制器、执行机构、曲柄重锤、第一连杆、基座，制动柄的右端与刹车轮连接，制动柄的左端设有相互平行的第一滑槽和第二滑槽，手刹连杆的上端能滑动地安装在第一滑槽内；测速装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接;控制器的指令输出端与执行机构电连接;执行机构的末端设有能够支撑曲柄重锤并释放曲柄重锤的锁钩；曲柄重锤的左端铰接在基座的左端，曲柄重锤的中部与第一连杆的下端铰接，曲柄重锤锤体的中部与锁钩的上端卡接;第一连杆的上端能滑动地安装在第二滑槽内。
[0005]下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006]上述执行机构包括电磁铁、衔铁、第二连杆、锁钩，电磁铁的上端固定安装在基座的右上端，衔铁的上端能滑动地安装在电磁铁上，第二连杆的上端与衔铁的下端连接，第二连杆的下端与锁钩的右端铰接，锁钩的中部与基座铰接，锁钩的左上端设有锁口，曲柄重锤上设有与锁口相配合的锁销。
[0007]上述电磁铁的外部设有防水罩。
[0008]上述测速装置包括测速器，以及沿刹车轮的周向边缘设置的不少于两个的用于计数的轮缘凹槽，测速器固定安装在基座上，测速器朝向轮缘凹槽。
[0009]上述制动柄的左端呈矩形结构，第一滑槽和第二滑槽设置在矩形结构上，第一滑槽和第二滑槽均为长直槽。
[0010]上述曲柄重锤上设有手提握把。
[0011]本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其包括电控系统和机械装置两部分，通过电控系统检测抽油机运行情况，采集信号并驱动机械装置工作，机械装置通过一系列机械传动机构进行可靠的制动操作，来达到符合要求的制动效果;机械装置安装在抽油机原有刹车装置上，无需改动原有刹车轮结构，将制动柄与手刹拉杆铰接部位改为第一滑槽和第二滑槽，从而实现手动制动和电控制动互不影响的制动效果，既可以满足正常工作时的制动需要，也满足发生悬点失载事故时的电控制动保护作用，制动柄上的第一滑槽和第二滑槽的设计简单巧妙，共用一套刹车轮和刹瓦制动机构，无需再增加复杂的摩擦制动机构;本实用新型采用锁钩和曲柄重锤制动，可以实现以较小的重量实现更大的刹车力矩，可以有效节约材料，大大减少占用的空间，尤其适用于各种空间狭小的减速器，具有安全、省力、简便、尚效的特点。
【附图说明】
[0012]附图1为相关技术中抽油机刹车装置的主视结构示意图。
[0013]附图2为本实用新型最佳实施例的主视结构示意图。
[0014]附图3为本实用新型最佳实施例采用手动制动的状态示意图。
[0015]附图4为本实用新型最佳实施例采用电控制动的第一步的状态示意图。
[0016]附图5为本实用新型最佳实施例采用电控制动的第二步的状态示意图。
[0017]附图6为本实用新型最佳实施例采用电控制动的电路原理图。
[0018]附图中的编码分别为:I为刹车轮，2为制动柄，3为手刹拉杆，4为第一连杆，5为基座，6为第一滑槽，7为第二滑槽，8为锁钩，9为曲柄重锤，10为曲柄重锤锤体，11为电磁铁，12为衔铁，13为第二连杆，14为手提握把，15为锁口，16为锁销，17为防水罩，18为测速器，19为轮缘凹槽。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0020]在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
[0021]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述:
[0022]如附图2、3、4、5、6所示，该抽油机安全刹车制动装置包括刹车轮1、制动柄2、手刹拉杆3、测速装置、控制器、执行机构、曲柄重锤、第一连杆4、基座5，制动柄2的右端与刹车轮I连接，制动柄2的左端设有相互平行的第一滑槽6和第二滑槽7，手刹连杆的上端能滑动地安装在第一滑槽6内；测速装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接;控制器的指令输出端与执行机构电连接;执行机构的末端设有能够支撑曲柄重锤并释放曲柄重锤的锁钩8;曲柄重锤9的左端铰接在基座5的左端，曲柄重锤9的中部与第一连杆的下端铰接，曲柄重锤锤体10的中部与锁钩8的上端卡接;第一连杆4的上端能滑动地安装在第二滑槽7内。如附图1所示，相关技术中的抽油机刹车装置包括刹车轮1、制动柄2和手刹拉杆3，当出现紧急情况的时候，井场工作人员手动拉动手刹拉杆3，手刹拉杆3带动制动柄2，制动柄2驱动刹车轮I，从而实现抽油机的制动。这种装置虽然结构简单，但是对井场工作人员的要求比较高，需要井场工作人员具备丰富的经验，同时需要井场工作人员全天候值守，容易出现疏漏，存在安全隐患。本实用新型在如附图1所示结构的基础上增加了测速装置、控制器、执行机构、曲柄重锤、第一连杆4和基座5，本实用新型提供的技术方案包括电控系统和机械装置两部分，测速装置和控制器组成电控系统，执行机构、曲柄重锤、第一连杆4和基座5组成机械装置，通过电控系统检测抽油机运行情况，采集信号并驱动机械装置工作，机械装置通过一系列机械传动机构进行可靠的制动操作，来达到符合要求的制动效果。机械装置安装在抽油机原有刹车装置上，无需改动原有刹车轮I结构，将制动柄2与手刹拉杆3铰接部位改为第一滑槽6和第二滑槽7，从而实现手动制动和电控制动互不影响的制动效果，既可以满足正常工作时的制动需要，也满足发生悬点失载事故时的电控制动保护作用，制动柄2上的第一滑槽6和第二滑槽7的设计简单巧妙，共用一套刹车轮和刹瓦制动机构，无需再增加复杂的摩擦制动机构。本实用新型采用锁钩8和曲柄重锤制动，可以实现以较小的重量实现更大的刹车力矩，可以有效节约材料，大大减少占用的空间，尤其适用于各种空间狭小的减速器，本实用新型提供的技术方案适用于内涨式刹车和外抱式刹车，适用于含制动柄2的各种类型抽油机的制动保护。
[0023]可根据实际需要，对上述抽油机安全刹车制动装置作进一步优化或/和改进:
[0024]如附图2、3、4、5、6所示，上述执行机构包括电磁铁11、衔铁12、第二连杆13、锁钩8，电磁铁11的上端固定安装在基座5的右上端，衔铁12的上端能滑动地安装在电磁铁11上，第二连杆13的上端与衔铁12的下端连接，第二连杆13的下端与锁钩8的右端铰接，锁钩8的中部与基座5铰接，锁钩8的左上端设有锁口 15，曲柄重锤上设有与锁口 15相配合的锁销16。电控制动的工作原理如下，首先测速装置或电机电流信号传入控制器，控制器通过各种阀值的限定，控制电磁铁11吸合，电磁铁11向上吸引衔铁12，衔铁12带动第二连杆13向上运动，第二连杆13带动锁钩8沿箭头b所示的方向摆动，锁钩8的锁口 15与曲柄重锤上的锁销16脱开，曲柄重锤在重力的作用下绕支点沿箭头a所示的方向顺时针旋转，同时曲柄重锤带动第一连杆4，第一连杆4驱动制动柄2实现刹车。制动时由于采用偏置式曲柄重锤机构，第一连杆4上能够获得比曲柄重锤的重量大数倍的制动力矩，电磁铁11吸引衔铁12后，衔铁12在重力作用下回落，使衔铁12和锁钩8自动复位，曲柄重锤由井场工作人员手动复位，曲柄重锤的锁销16自动挂入锁钩8的锁口 15内。
[0025]如附图2、3、4、5所示，上述电磁铁11的外部设有防水罩17。防水罩17具有防水防尘的作用，能够提高电磁铁11的可靠性。
[0026]如附图2、3、4、5、6所示，上述测速装置包括测速器18，以及沿刹车轮I的周向边缘设置的不少于两个的用于计数的轮缘凹槽19，测速器18固定安装在基座5上，测速器18朝向轮缘凹槽19。沿刹车轮I的周向边缘设置的不少于两个的用于计数的轮缘凹槽19形成了一个齿轮，轮缘凹槽19与测速器18组成齿轮转速传感器，轮缘凹槽19为磁性材料或导磁材料，测速器18由磁敏电阻作感应元件，当刹车轮I转动时，测速器18就会输出与旋转频率相关的脉冲信号，达到测速的目的。
[0027]如附图2、3、4、5所示，上述制动柄2的左端呈矩形结构，第一滑槽6和第二滑槽7设置在矩形结构上，第一滑槽6和第二滑槽7均为长直槽。第一滑槽6和第二滑槽7的设计简单巧妙，共用一套刹车轮和刹瓦制动机构，无需再增加复杂的摩擦制动机构。
[0028]如附图2、3、4、5所示，上述曲柄重锤上设有手提握把14。手提握把14可以方便井场工作人员操作，井场工作人员能够轻松地将曲柄重锤复位，使曲柄重锤的锁销16挂入锁钩8的锁口 15内。
[0029]以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
[0030]本实用新型最佳实施例的使用过程:
[0031]本实用新型将原有刹车轮I上的制动柄2改造或更换为带有两个条状孔(即第一滑槽6和第二滑槽7)的制动柄2，第一滑槽6内安装有手动制动装置，第二滑槽7内安装有电控制动装置，从而实现手动制动装置和电动制动装置独立使用、互不干涉的目的。
[0032]在制动柄2旁安装有位置反馈元件，在制动后不能直接开机，通过复位电控制动装置和手动制动装置后才能正常开启，以免发生卡机事故。
[0033]手动制动方式:如附图2、3所示，拉力F的方向向下，通过手刹拉杆3向下拉动制动柄2的方式制动，手刹拉杆3向上则解除制动。
[0034]电控制动方式:如附图6所示，本实施例所述的控制器为计数器，计数器为公知公用的装置，可从市面上购买后直接使用，首先在计数器中设定一个转速阀值，测速器将采集到的脉冲信号输入计数器中，计数器将采集到的脉冲信号经过处理得出实时转速值，并将该实时转速值与转速阀值进行对比，当实时转速值超过转速阀值时，计数器自动将接口 HJ闭合，HJ闭合后，JC得电，JCl和JC2闭合，电磁铁得电，吸引衔铁，如附图4所示，电磁铁11向上吸引衔铁12，衔铁12带动第二连杆13向上运动，第二连杆13带动锁钩8沿箭头b所示的方向摆动，锁钩8的锁口 15与曲柄重锤上的锁销16脱开，曲柄重锤在重力的作用下绕支点沿箭头a所示的方向顺时针旋转;如附图5所示，曲柄重锤施加在第一连杆4上的拉力F的方向倾斜向下，曲柄重锤带动第一连杆4向下运动，第一连杆4驱动制动柄2实现刹车。制动时由于采用偏置式曲柄重锤机构，第一连杆4上能够获得比曲柄重锤的重量大数倍的制动力矩，电磁铁11吸引衔铁12后，衔铁12在重力作用下沿箭头c所示的方向回落，使衔铁12和锁钩8自动复位，曲柄重锤有井场工作人员手动复位，曲柄重锤的锁销16自动挂入锁钩8的锁口 15内。
【主权项】
1.一种抽油机安全刹车制动装置，其特征在于包括刹车轮、制动柄、手刹拉杆、测速装置、控制器、执行机构、曲柄重锤、第一连杆、基座，制动柄的右端与刹车轮连接，制动柄的左端设有相互平行的第一滑槽和第二滑槽，手刹连杆的上端能滑动地安装在第一滑槽内；测速装置的信号输出端与控制器的信号输入端电连接;控制器的指令输出端与执行机构电连接;执行机构的末端设有能够支撑曲柄重锤并释放曲柄重锤的锁钩；曲柄重锤的左端铰接在基座的左端，曲柄重锤的中部与第一连杆的下端铰接，曲柄重锤锤体的中部与锁钩的上端卡接;第一连杆的上端能滑动地安装在第二滑槽内。2.根据权利要求1所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于上述执行机构包括电磁铁、衔铁、第二连杆、锁钩，电磁铁的上端固定安装在基座的右上端，衔铁的上端能滑动地安装在电磁铁上，第二连杆的上端与衔铁的下端连接，第二连杆的下端与锁钩的右端铰接，锁钩的中部与基座铰接，锁钩的左上端设有锁口，曲柄重锤上设有与锁口相配合的锁销。3.根据权利要求2所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于电磁铁的外部设有防水罩。4.根据权利要求1或2或3所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于测速装置包括测速器，以及沿刹车轮的周向边缘设置的不少于两个的用于计数的轮缘凹槽，测速器固定安装在基座上，测速器朝向轮缘凹槽。5.根据权利要求1或2或3所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于制动柄的左端呈矩形结构，第一滑槽和第二滑槽设置在矩形结构上，第一滑槽和第二滑槽均为长直槽。6.根据权利要求4所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于制动柄的左端呈矩形结构，第一滑槽和第二滑槽设置在矩形结构上，第一滑槽和第二滑槽均为长直槽。7.根据权利要求1或2或3所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于曲柄重锤上设有手提握把。8.根据权利要求4所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于曲柄重锤上设有手提握把。9.根据权利要求5所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于曲柄重锤上设有手提握把。10.根据权利要求6所述的抽油机安全刹车制动装置，其特征在于曲柄重锤上设有手提握把。
【文档编号】F16D121/20GK205578567SQ201620315669
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】李绍奇, 高长乐, 于胜存, 马述俭, 吕志强, 张勇
【申请人】新疆维吾尔自治区第三机床厂