一种石油领域的全金属锥形组合螺杆泵的调节装置的制作方法

本实用新型涉及石油领域的全金属锥形组合螺杆泵技术领域，具体涉及一种石油领域的全金属锥形组合螺杆泵的调节装置。

背景技术：

全金属锥形组合螺杆泵相较于传统的全金螺杆泵，具有以下优势：

1、全金属锥形组合螺杆泵能够在定子、转子磨损后，通过沿轴线方向移动转子，实现调节后的转子和定子之间的间隙仍然处于最佳范围，进而保证全金属锥形组合螺杆泵的抽油压力，确保原油泵出并维持较高的出液量，进而有效延长全金属锥形组合螺杆泵的使用寿命；

2、在停电砂卡后，不仅转子转动较为省力、方便，而且转子只需向上提升一段距离，使得转子的锥形螺旋结构的外螺纹曲面、定子的锥形螺旋结构的内螺纹曲面之间的间距增大，从而实现解卡。

全金属锥形组合螺杆泵在装配过程中以及磨损后的调节过程中，采用吊车或油缸/蜗轮蜗杆升降机构实现转子、抽油杆的升降调节，但需通过人工反复调试才能实现调节后的转子和定子之间的间隙保持最佳范围，不仅调节较为繁琐，而且调节过程中反复停机启动，影响原油产量。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种石油领域的全金属锥形组合螺杆泵的调节装置，其能解决全金属锥形组合螺杆泵在装配过程中以及磨损后的调节过程中，需通过人工反复调试才能实现调节后的转子和定子之间的间隙保持最佳范围，不仅调节较为繁琐，而且调节过程中反复停机启动，影响原油产量的技术问题。

其技术方案是这样的，一种石油领域的全金属锥形组合螺杆泵的调节装置，包括升降机构，其特征在于：

所述升降机构包括横梁、第一固定件、第二固定件、平面轴承、升降组件和伺服电机，全金属锥形组合螺杆泵的抽油杆自上而下贯穿所述平面轴承和所述横梁，所述第一固定件可拆卸地固定连接于横梁下方的抽油杆，所述第一固定件和全金属锥形组合螺杆泵的抽油驱动单元的输出端为上、下方向的滑动配合并且能够向所述抽油杆传递抽油驱动单元的输出扭矩，所述第二固定件可拆卸地固定连接于横梁上方的抽油杆，所述第二固定件抵接所述平面轴承，所述平面轴承安装于所述横梁，两个所述升降组件分设于所述横梁的两端并且升降组件的输出端分别与所述横梁固定连接，所述伺服电机驱动所述升降组件做升降运动；

所述调节装置还包括控制器、扭矩传感器和流量传感器，所述控制器分别与所述扭矩传感器、流量传感器和伺服电机电控连接，所述扭矩传感器用于监测抽油杆的扭矩，所述流量传感器用于监测全金属锥形组合螺杆泵的原油出液流量。

进一步的，所述第一固定件包括两块第一卡紧块，所述第一卡紧块开设有与所述抽油杆配合的弧形凹槽，两块第一卡紧块对称拼合并通过螺栓、螺母锁紧，所述卡紧块的下端向下延伸形成扭矩传递部，所述扭矩传递部与抽油驱动单元的输出端为上、下方向的滑动配合并且能够向所述抽油杆传递抽油驱动单元的输出扭矩。

更进一步的，所述扭矩传递部与抽油驱动单元的输出端为键连接。

进一步的，所述第二固定件包括第二卡紧块、锁紧套和锁紧块，所述第二卡紧块设有2瓣以上，所述锁紧套包括基座和连接于基座上方的套管，所述基座的中心开设有自上而下渐缩的锥形穿孔，所述基座抵接于所述平面轴承上，所述锁紧块包括压头和连接于压头上方的连接块，所述第二卡紧块的外轮廓面与所述锥形穿孔配合，2瓣以上的所述第二卡紧块包覆于抽油杆的径向外周并且安装于所述锥形穿孔内，所述连接块与所述套管螺纹连接，所述压头向下抵靠所述第二卡紧块。

进一步的，所述第二固定件为螺母，所述螺母与所述抽油杆螺纹连接。

更进一步的，所述升降组件包括蜗轮箱和丝杆，所述抽油驱动单元包括驱动连接的电机和减速机，所述减速机的上部安装有支撑架，所述蜗轮箱、所述伺服电机安装于所述支撑架，所述丝杆沿竖向贯穿所述蜗轮箱并且与所述蜗轮箱的蜗轮啮合，所述丝杆的上端连接所述横梁，两个升降组件的蜗轮箱的蜗轮轴通过连接轴同步，所述伺服电机连接一个蜗轮箱的蜗轮轴。

进一步的，所述调节装置还包括无线收发模块，所述无线收发模块与所述控制器电控连接。

进一步的，所述无线收发模块为wifi模块、蓝牙模块或无线射频模块。

进一步的，所述调节装置还包括备用电源，所述备用电源与所述控制器电控连接，所述备用电源用于向所述控制器、伺服电机供电。

进一步的，所述扭矩传感器通过支架安装于所述横梁上并与横梁上侧的抽油杆配合，所述流量传感器安装于所述全金属锥形组合螺杆泵的出油口。

进一步的，所述扭矩传感器由电流传感器替代，所述电流传感器用于监测所述抽油驱动单元的电流。

进一步的，所述调节装置还包括电流传感器，所述电流传感器用于监测所述抽油驱动单元的电流。

本实用新型增的调整装置具有以下有益效果：

（1）在装配过程中，通过控制器控制升降机构工作，将转子下降至最低点，由转子的锥形螺旋结构的外螺纹曲面、定子的锥形螺旋结构的内螺纹曲面定位配合，然后再将转子缓慢上提，上提过程中，转子与定子之间摩擦减小，扭矩减小，根据流量传感器检测原油出液量，当原油出液量达到预设值，即调整完毕，若该过程中，当达到抽油驱动单元的扭矩预设值时，原油实际出液量大于预计出液量，则可以继续将转子缓慢上提，直至达到预设值，进而能够减小能耗、降低磨损；

（2）转子正常工作磨损后，控制器控制升降机构工作，将转子缓慢下降，进而调节后的转子和定子之间的间隙仍然处于最佳范围，保证全金属锥形组合螺杆泵的抽油压力，确保原油泵出并维持较高的出液量，进而有效延长全金属锥形组合螺杆泵的使用寿命；

（3）在工作过程中，工作环境变化，含砂量增大，扭矩传感器监测扭矩加大、出液量减小，则控制控制器控制升降机构工作，将转子缓慢提升，以降低磨损；

（4）在停电后，备用电源向控制器、伺服电机供电，将转子上提一段距离，使得转子的锥形螺旋结构的外螺纹曲面、定子的锥形螺旋结构的内螺纹曲面之间的间距增大，从而实现能够有效避免砂卡，来电后，可通过控制器记忆功能将转子下降至原位。

上述过程（1）（2）（3）中，通过扭矩传感器和流量传感器将监控信号反馈控制器，控制器控制升降机构工作，不仅调节较简单、智能化程度高，而且由于第一固定件和全金属锥形组合螺杆泵的抽油驱动单元的输出端为上、下方向的滑动配合，使得升降过程中仍能够向抽油杆传递抽油驱动单元的输出扭矩，抽油杆、转子不间断工作，确保了原油产量；上述过程（4）中，由于油井处于不同位置或区域，停电后，备用电源启动，控制器控制自动提升转子，无需工作人员不停折返，进一步提高了智能化程度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型局部放大后的结构示意图。

图3为本实用新型的第二固定件的结构示意图。

图4为本实用新型的控制系统框图。

具体实施方式

如图1~图4所示，一种石油领域的全金属锥形组合螺杆泵的调节装置，包括升降机构；

升降机构包括横梁1、第一固定件2、第二固定件3、平面轴承4、升降组件5和伺服电机6，全金属锥形组合螺杆泵的抽油杆21自上而下贯穿平面轴承4和横梁1，第一固定件2可拆卸地固定连接于横梁1下方的抽油杆21，第一固定件2和全金属锥形组合螺杆泵的抽油驱动单元的输出端为上、下方向的滑动配合并且能够向抽油杆21传递抽油驱动单元的输出扭矩，第二固定件3可拆卸地固定连接于横梁1上方的抽油杆21，第二固定件3抵接平面轴承4，平面轴承4安装于横梁1，平面轴承的设置能够承载抽油杆的重量并且避免抽油杆与横梁之间直接接触、摩擦，两个升降组件5分设于横梁1的两端并且升降组件5的输出端分别与横梁1固定连接，伺服电机6驱动升降组件5做升降运动；

调节装置还包括控制器11、扭矩传感器7、流量传感器8、备用电源10和无线收发模块9，控制器11分别与扭矩传感器7、流量传感器8、伺服电机6、备用电源10和无线收发模块9电控连接，所述扭矩传感器7通过支架安装于所述横梁1上并与横梁上侧的抽油杆21配合，扭矩传感器7用于监测抽油杆21的扭矩，所述流量传感器8安装于所述全金属锥形组合螺杆泵的出油口9，流量传感器8用于监测全金属锥形组合螺杆泵的原油出液流量，备用电源10用于向控制器11、伺服电机6供电；调节装置还包括无线收发模块9，无线收发模块的设置，能够实现远程控制，更进一步提高调节装置的智能化程度。

控制器具体采用kv-7000plc控制器（基恩士），流量传感器具体采用lwgyc流量传感器（诺赛斯），扭矩传感器具体采用zj-a扭矩转速传感器（兰菱电机），无线收发模块9具体采用lora无线射频模块（旋坤科技），上述控制器、流量传感器、扭矩传感器、无线收发模块也可采用本领域市购的其他型号。

第一固定件2包括两块第一卡紧块18，第一卡紧块18开设有与抽油杆21配合的弧形凹槽，两块第一卡紧块对称拼合并通过螺栓、螺母锁紧，卡紧块的下端向下延伸形成扭矩传递部19，扭矩传递部19与抽油驱动单元的输出端为上、下方向的滑动配合并且能够向抽油杆21传递抽油驱动单元的输出扭矩，具体的，扭矩传递部与抽油驱动单元的输出端为键连接，22为设置于输出端的键槽。

第二固定件3包括第二卡紧块23、锁紧套和锁紧块，第二卡紧块23设有2瓣以上，锁紧套包括基座14和连接于基座14上方的套管15，基座14的中心开设有自上而下渐缩的锥形穿孔，基座14抵接于平面轴承上，锁紧块包括压头17和连接于压头17上方的连接块16，第二卡紧块23的外轮廓面与锥形穿孔配合，2瓣以上的第二卡紧块23包覆于抽油杆21的径向外周并且安装于锥形穿孔内，连接块16与套管15螺纹连接，压头17向下抵靠第二卡紧块23，第二卡紧块在锁紧块的压力作用下下移并且与锁紧套的锥形穿孔配合，一方面抱紧抽油杆，实现抽油杆的固定，另一方面胀紧锁紧套的基座，实现锁紧套的固定，第二固定件的设置无需在抽油杆上另外加工形成螺纹，不仅加工方便，而且能够避免相应密封圈破坏。

升降组件5包括蜗轮箱12和丝杆13，抽油驱动单元包括驱动连接的电机和减速机20，减速机20的上部安装有支撑架，蜗轮箱12、伺服电机6安装于支撑架，丝杆13沿竖向贯穿蜗轮箱并且与蜗轮箱的蜗轮啮合，丝杆13的上端连接横梁1，两个升降组件的蜗轮箱12的蜗轮轴通过连接轴同步，伺服电机6连接一个蜗轮箱的蜗轮轴，实现各升降组件的同步升降。

在其它实施例中，扭矩传感器由电流传感器替代或增加电流传感器，电流传感器用于监测抽油驱动单元的电流，电流传感器将监测的电流信号反馈控制器，控制器根据电流的大小判断抽油驱动单元的工作情况，进而进行调整，当转子与定子之间摩擦大，或者被砂子卡死，电流变大。