丝杆10的圆柱外表面加工有外螺纹，棘轮11与空心丝杆10通过螺纹连接。棘轮11与托盘19活动连接，控制机构通过棘爪9推动棘轮11转动，从而带动空心丝杆10纵向移动，进而带动井下管柱26纵向移动。轴向轴承14设置在托盘19与棘轮11之间，轴向轴承14用来支撑棘轮11轴向移动；径向轴承18设置在托盘19的中心孔中，棘轮11的下端设置在径向轴承18的中心孔中，径向轴承18用于支撑棘轮11径向移动。防尘罩17设置在轴向轴承14外面，防尘罩17用于对轴向轴承14进行防尘保护；弹性挡圈20设置在棘轮11下端的挡圈槽中，弹性挡圈20用于对棘轮11进行轴向限位，阻止棘轮11向上窜动。
[0049]控制机构包括气泵4、电磁阀3、控制器5、执行缸2、固定座I及销轴8 ;本发明实施例中的气泵4可以采用空气压缩机。气泵4提供动力源推动执行缸2往复运动，从而带动棘爪9往复运动。本发明实施例中的执行缸2可以采用薄膜气缸。本发明实施例中的执行缸2的数量为1-8个。当执行缸2的数量为2-8个时，因执行缸2需要很长的复位时间，当井下管柱提升时需要的提升速度较小时，执行缸2采用同步方式，当井下管柱提升时需要的提升速度较大时，执行缸2采用异步方式。
[0050]本发明实施例中的控制器5可以是由以555时基集成电路为核心的电路构成。如图3所示，控制器包括电源电路、方波信号发生电路、方波信号输出电路及外壳。所述电源电路、方波信号发生电路、方波信号输出电路可以共同安装在一块印刷电路板上。所述外壳用于容纳所述电源电路、方波信号发生电路、方波信号输出电路。
[0051]所述电源电路给方波信号发生电路及方波信号输出电路提供电源，所述方波信号发生电路用于在当井下管柱需要提升时产生方波信号，并将所述方波信号输送至所述方波信号输出电路，所述方波信号输出电路用于在接收到所述方波信号后，将所述方波信号输送至所述电磁阀，从而控制所述电磁阀开、闭阀门。
[0052]其中，如图4所示，电源电路包括:插头CT、开关K1、保险管BX、变压器B、二极管D1-D4、滤波电容Cl、稳压集成电路ICl、滤波电容C2、电阻R1、发光二极管LEDl ;插头CT的上导电片依次串联连接开关K1、保险管BX、变压器B的初级绕组、插头CT的下导电片。变压器B次级绕组的上引出线与二极管Dl正极及D3负极连接。变压器B次级绕组的下引出线与二极管D2正极及D4负极连接。二极管Dl负极与D2负极连接后与稳压集成电路ICl的引脚I及滤波电容Cl正极及方波信号输出电路的继电器J的触点J-1上引线和触点J-2上引线连接。稳压集成电路ICl的引脚2与滤波电容C2正极、电阻Rl的上引线、方波信号发生电路电位器Wl上引脚、IC2的引脚8、4连接。电阻Rl的下引线与发光二极管LEDl正极连接。二极管D3正极与D4正极、滤波电容Cl负极、稳压集成电路ICl的引脚3、滤波电容C2负极、发光二极管LEDl负极、电路地GND连接。所述电源电路用于将220伏交流电经降压、桥式全波整流、滤波后，一路为方波信号输出电路供电，另一路经稳压、滤波后为方波信号发生电路供电。所述发光二极管LEDl用于稳压集成电路ICl的引脚2输出电压指示，ICl的引脚2有电压输出时LEDl发光。
[0053]其中，方波信号发生电路包括:时基集成电路IC2、电位器W1、电阻R2、电位器W2、电阻R3、二极管D5、电容C3、电容C4 ;时基集成电路IC2的引脚4和8连接后与电位器Wl上引脚、电位器Wl滑臂、电源电路的电阻Rl的上引脚、滤波电容C2正极、稳压集成电路ICl的引脚2连接。电位器Wl的下引脚与电阻R2的上引线连接。电阻R2的下引线与时基集成电路IC2的引脚7、电位器W2上引脚、电位器W2滑臂、二极管D5正极连接。电位器W2下引脚与电阻R3上引线连接。二极管D5负极与电阻R3下引线、时基集成电路IC2的引脚2和6、电容C3正极连接。时基集成电路IC2的引脚3与功率输出电路的二极管D6正极连接。电容C3负极与时基集成电路IC2的引脚1、电容C4下引线、电路地GND连接。所述方波信号发生电路用于产生方波信号，该方波信号控制方波信号输出电路的继电器动作。所述电位器Wl用于调节从时基集成电路IC2的引脚3输出的方波信号正脉冲的宽度，电位器W2用于调节从时基集成电路IC2的引脚3输出的方波信号负脉冲的宽度。方波信号脉冲的宽度与井下管柱提升装置的提升速度成反比关系。
[0054]其中，方波信号输出电路包括:二极管D6、二极管D7、继电器J、转换开关K2、电阻R4、发光二极管LED2、电阻R5、发光二极管LED3 ;二极管D6正极与方波信号发生电路的时基集成电路IC2的引脚3连接。二极管D6负极与二极管D7负极、继电器J的线圈上引线连接。继电器J的线圈下引线与二极管D7正极、电路地GND连接。继电器J的触点J-1上引线和触点J-2上引线连接后与电源电路的二极管Dl负极、二极管D2负极、稳压集成电路ICl的引脚1、滤波电容Cl正极连接。继电器J的触点J-1下引线与转换开关K2的引脚2、方波信号输出线A+、电阻R4的上引线连接。电阻R4的下引线与发光二极管LED2正极连接。继电器J的触点J-2下引线与转换开关K2的引脚3连接。转换开关K2的引脚I与输出线B+、电阻R5的上引线连接。电阻R5的下引线与发光二极管LED3正极连接。发光二极管LED2负极与方波信号输出线A-、发光二极管LED3负极、方波信号输出线B-、电路地GND相连。方波信号输出线A+和方波信号输出线A-共同组成方波信号输出端A+、A-。方波信号输出线B+和方波信号输出线B-共同组成方波信号输出端B+、B-。所述方波信号输出电路用于通过控制器输出端输出方波信号，进而控制电磁阀按要求的时间开闭。所述发光二极管LED2、LED3用于方波信号输出指示，有信号输出时发光。二极管D7用于保护时基集成电路IC2免于继电器的自感电势击穿。转换开关K2用于输出方波信号的同步、异步控制。
[0055]参见图4，本发明实施例中提供的控制器5具体是:插头CT规格为250伏/3安培，开关Kl规格为250伏/3安培，保险管BX规格为250伏/I安培，变压器B初级绕组输入电压为交流220伏/次级绕组输出电压为交流12.5伏/额定输入功率大于200瓦特，二极管D1-D4规格为最高反向工作电压大于100伏/额定正向整流电流大于10安培的硅整流二极管、二极管D5-D7型号为1N4007，滤波电容C1、C2规格为470微法拉/额定电压大于50伏的铝电解电容，电容C3规格为10微法拉/额定电压大于25伏的钽电解电容，电容C4规格为0.01微法拉的瓷介电容，稳压集成电路ICl的型号为W7812，时基集成电路IC2的型号为NE555，发光二极管LEDl采用发红色光的，发光二极管LED2采用发绿色光的，发光二极管LED3采用发蓝色光的，继电器J规格为额定电压为12伏/吸合电压小于9伏并具有I个常开触点和一个常闭触点/触点负荷直流大于12伏5安培，转换开关K2为单刀三掷开关\触点负荷为大于直流12伏/5安培，电阻R1-R3阻值为1.1千欧姆，电阻R4阻值为I千欧姆，电阻R5阻值为910欧姆，电阻R1-R5都采用功率0.25瓦特金属膜电阻。电位器WU W2阻值为51千欧姆/功率0.5瓦特的线绕电位器。
[0056]本发明实施例提供的控制器5工作原理如下:变压器B将电压为220伏交流电降压为12.5伏交流电，经二极管D1-D4桥式全波整流电路整流为脉动直流电，经滤波电容Cl滤波后成为较稳定的直流电，一部分供给方波信号输出电路，另一部分再经稳压集成电路ICl稳压及滤波电容C2滤波后，从ICl脚2输出12伏的稳定的直流电，此时LED2有电流通过而发红色光，此直流电供给由时基集成电路IC2构成的方波信号发生电路，由时基集成电路IC2脚3输出方波信号，当脚3输出高电平时继电器J吸合，常开触点J-1闭合，此时信号从控制器的A+、A-输出，同时LED2有电流通过而发绿光，另外，由于转换开关K2脚I和脚2连接，信号同时从控制器的B+、B-端输出，同时LED3有电流通过而发蓝光，当脚3输出低电平时继电器J释放，常开触点J-1断开，此时没有信号从控制器的A+、A-输出，此时LED2没有电流通过不发光，虽然转换开关K2脚I和脚2连接，因为转换开关K2脚2上没有电压，所以也没有信号从控制器的B+、B-端输出，此时LED3没有电流通过不发光，此时控制器A+、A-和B+、B-端输出的方波信号步调一致为同步信号。此时LED2和LED3同时发光和熄灭。
[0057]转换开关K2脚I和脚3连接时控制器的工作情况如下:变压器B将电压为220伏交流电降压为12.5伏交流电，经二极管D1-D4桥式全波整流电路整流为脉动直流电，经滤波电容Cl滤波后成为较稳定的直流电，一部分供给方波信号输出电路，另一部分再经稳压集成