一种智能安全悬绳装置的制作方法

本发明涉及采油工程技术领域，尤指一种智能安全悬绳装置。

背景技术

目前，主要地面采油工具为抽油机，随着油田开发进入中后期，井液含水、含蜡、井液粘度逐年增加，导致驴头上下冲程的悬点载荷差愈来愈大，差值愈大导致整个杆柱系统的冲击震动愈大。井液含水逐年增加，导致杆管偏磨情况愈发严重，引起光杆处附加弯矩，在交变载荷作用下在此处造成光杆断裂，导致严重的安全环保事故。光杆断裂后容易引起如下严重后果：十几吨的杆柱撞击防喷盒造成漏油，需要作业；抽油机驴头上冲程时无负载，容易造成电机烧损及各种严重的安全事故。

技术实现要素：

为了解决目前抽油机光杆断裂后会产生严重安全事故的问题，本发明实施例提供一种智能安全悬绳装置，所述装置包括：缓冲箱、悬绳器本体、智能模块、耐油橡胶、方卡、挡板、光杆及至少一备卡；所述缓冲箱内部底端设置一第一凹槽；

所述挡板设置于所述悬绳器本体上，所述方卡设置于所述挡板上，所述缓冲箱设置在所述悬绳器本体底部；

所述耐油橡胶设置于所述缓冲箱的第一凹槽中；

所述光杆垂直贯穿所述方卡、挡板、悬绳器本体、缓冲箱、备卡与耐油橡胶，所述光杆与所述方卡及备卡固定连接；

所述备卡设置于所述缓冲箱内部，且所述备卡底面与所述耐油橡胶相距一碰撞高度；

所述智能模块设置于所述缓冲箱内部，所述智能模块包括碰撞开关与信号发送控制板，所述碰撞开关与所述信号发送控制板电连接，当所述备卡碰撞所述碰撞开关时，所述碰撞开关闭合，所述信号发送控制板用于当所述碰撞开关闭合时向控制柜发送碰撞信号。

可选的，在本发明的一实施例中，所述碰撞开关包括壳体、弹簧、第一碰撞电极与第二碰撞电极；所述耐油橡胶顶部设有一凹槽；所述壳体设置于所述耐油橡胶的凹槽中；所述弹簧竖直设置于所述壳体内部，所述弹簧与所述壳体的内部底端接触；所述第一碰撞电极通过所述壳体顶端的开口插入所述壳体内部，且所述第一碰撞电极的底端位于所述弹簧的顶部；所述第二碰撞电极固定于所述壳体内部底端；在所述备卡向下撞击所述第一碰撞电极时，所述第一碰撞电极压缩所述弹簧，使得所述第一碰撞电极与所述第二碰撞电极接触，所述碰撞开关闭合。

可选的，在本发明的一实施例中，所述第一碰撞电极的上表面高于所述耐油橡胶的上表面，低于所述备卡底面。

可选的，在本发明的一实施例中，所述缓冲箱内部底端还设置一第二凹槽；所述信号发送控制板设置于所述缓冲箱的第二凹槽中，当所述碰撞开关闭合时，所述信号发送控制板向所述控制柜中的继电器发送碰撞信号。

可选的，在本发明的一实施例中，所述碰撞高度为1到10毫米。

可选的，在本发明的一实施例中，所述智能模块还包括电源，用于向所述信号发送控制板供电。

可选的，在本发明的一实施例中，所述悬绳器本体两侧分别设有绳辫。

可选的，在本发明的一实施例中，所述悬绳器本体两侧分别设置有凹槽；所述绳辫一端连接设有钢坠，且所述钢坠设置在悬绳器本体对应侧的凹槽内。

可选的，在本发明的一实施例中，所述悬绳器本体两侧还分别设有用于防止所述绳辫脱落的档销。

可选的，在本发明的一实施例中，所述方卡及备卡通过螺栓与所述光杆固定。

本发明通过缓冲箱中的耐油橡胶，在光杆发生断裂时起到缓冲的作用，由此保证设备的安全性。同时，智能模块可以实现在光杆断裂时，控制电机瞬时停机，避免电机空载运行，由此实现悬绳装置的智能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的正常工作状态下结构示意图；

图2为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的异常工作状态示意图；

图3为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的智能模块结构示意图；

图3a及图3b为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的碰撞开关工作状态示意图；

图4为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的耐油橡胶剖视图(参考图1中b-b线)；

图5为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的备卡剖视图(参考图1中c-c线)。

具体实施方式

本发明实施例提供一种智能安全悬绳装置。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的正常工作状态下结构示意图，图中所示装置包括：缓冲箱4、悬绳器本体9、智能模块1、耐油橡胶2、方卡8、挡板6、光杆7及至少一备卡3；所述缓冲箱4内部底端设置一第一凹槽；

所述挡板6设置于所述悬绳器本体9上，所述方卡8设置于所述挡板6上，所述缓冲箱4设置在所述悬绳器本体9底部；

所述耐油橡胶2设置于所述缓冲箱4的第一凹槽中；

所述光杆7垂直贯穿所述方卡8、挡板6、悬绳器本体9、缓冲箱4、备卡3与耐油橡胶2，所述光杆7与所述方卡8及备卡3固定连接；

所述备卡3设置于所述缓冲箱4内部，且所述备卡3底面与所述耐油橡胶2相距一碰撞高度；

所述智能模块1设置于所述缓冲箱内部，所述智能模块1包括碰撞开关与信号发送控制板，所述碰撞开关与所述信号发送控制板电连接，当所述备卡碰撞所述碰撞开关时，所述碰撞开关闭合，所述信号发送控制板用于当所述碰撞开关闭合时向控制柜发送碰撞信号。

在本实施例中，悬绳装置在正常工作时，通过光杆7将其他部件串连接起来。图中所示从上至下分别为方卡8、挡板6、悬绳器本体9、缓冲箱4，其中，缓冲箱4内部设置有智能模块1、耐油橡胶2及备卡3。从图1中可开出，缓冲箱4内设置有两个备卡，且备卡3底面与耐油橡胶2之间相距一定高度。

如图2所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的异常工作状态示意图，从图2中可看出，光杆7于a处发生断裂，值得注意的是，根据抽油机的工作模式以及光杆所受的应力分布，可知光杆7与方卡8的连接位置为最易发生断裂的地方。由于备卡3底面与耐油橡胶2相距一碰撞高度，当光杆7于a处发生断裂后，光杆7与备卡3同时下落。当备卡3碰撞到耐油橡胶2时，因耐油橡胶2具有的减震性能，可吸收备卡3的撞击能量，确保悬绳装置的安全。

在光杆7于a处发生断裂的同时，智能模块1向控制柜发送碰撞信号。如图3所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的智能模块结构示意图，智能模块1包括碰撞开关与信号发送控制板。

作为本发明的一个实施例，碰撞开关包括壳体101、弹簧102、第一碰撞电极103与第二碰撞电极104；壳体101设置于耐油橡胶2的凹槽中；弹簧102竖直设置于壳体101内部，弹簧102与壳体101的内部底端接触；第一碰撞电极103通过所述壳体101顶端的开口插入壳体101内部，且第一碰撞电极103的底端位于弹簧102的顶部；第二碰撞电极104固定壳体101内部底端；在备卡3向下撞击第一碰撞电极103时，第一碰撞电极103压缩所述弹簧102，使得第一碰撞电极103与第二碰撞电极104接触，碰撞开关闭合。

在本实施例中，第一碰撞电极103的上表面高于耐油橡胶2的上表面，低于备卡3底面。如图1所示，碰撞开关的第一碰撞电极103设置于耐油橡胶2与备卡3直接，具体的，第一碰撞电极103的上端处于耐油橡胶2与备卡3底面之间。

如图3a及3b所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的碰撞开关工作状态示意图。其中，在悬绳装置正常工作状态下，碰撞开关处于断开状态，如图3a所示；在光杆断裂状态下，碰撞开关处于闭合状态，如图3b所示。

在本实施例中，碰撞开关的第一碰撞电极103活动设置于壳体101的顶部，并由弹簧102支撑，以使第一碰撞电极103与第二碰撞电极104不接触，使碰撞开关处于断开状态。当光杆7断裂，备卡3碰撞到第一碰撞电极103后，第一碰撞电极103挤压弹簧102，使得第一碰撞电极103与第二碰撞电极104接触，碰撞开关导通。

如图3所示，碰撞开关与信号发送控制板通过导线105电连接，信号发送控制板与控制柜中继电器电连接。在碰撞开关导通后，电路导通，信号发送控制板向控制柜中继电器发送碰撞信号，控制柜中继电器接收到碰撞信号后断开，使电机立刻停机，避免电机空载运行。较佳的，备卡3底面与耐油橡胶2之间的碰撞高度可设置为1到10毫米，碰撞高度越低，备卡3具有的碰撞能量越小，装置越安全。此外，智能模块1还包括电源，用于向信号发送控制板供电。

如图1中所示，智能模块1中的碰撞开关的壳体101设置于耐油橡胶2中。缓冲箱4内部底端还设置一第二凹槽，智能模块1中的信号发送控制板设置于缓冲箱4的第二凹槽中，以避免其在备卡3撞击时受到损坏。

如图4所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的耐油橡胶剖视图(参考图1中b-b线)，从图中可看出光杆7穿过耐油橡胶2中间。当光杆7发生断裂而下落时，由于耐油橡胶2具有较大摩擦系数，可以减缓光杆7下落速度。图4中可看出耐油橡胶2设有一凹槽11，用于将碰撞开关设计于其中。

如图5所示为本发明实施例一种智能安全悬绳装置的备卡剖视图(参考图1中c-c线，图中可看出，光杆7穿过备卡3中心，备卡3通过螺栓与光杆7固定，通过旋转螺帽可调节备卡3与光杆7之间固定的紧实程度。图5中所示剖面图并不包括钢坠。

作为本发明的一个实施例，装置还包括绳辫10，绳辫10设置于悬绳器本体9两侧。从图1中可看出绳辫设置于悬绳装置两侧。悬绳装置还包括档销，设置于悬绳器本体9两侧，用于防止所述绳辫10脱落。

在本实施例中，如图1所示可知，钢坠5与绳辫10连接，并设置在悬绳器本体9两侧的凹槽内。

作为本发明的一个实施例，方卡8及备卡3通过螺栓与光杆7固定连接，并且可通过螺帽调节备卡3、方卡8与光杆7之间固定的紧实程度。

通过本发明中的悬绳装置，利用缓冲箱中的耐油橡胶，在光杆发生断裂时起到缓冲的作用，由此保证设备的安全性。同时，智能模块可以实现在光杆断裂时，控制电机瞬时停机，避免电机空载运行，由此实现悬绳装置的智能性。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。