一种传动装置及油水抽排设备的制作方法

本发明属于石油设备技术领域，涉及一种传动装置及油水抽排设备。

背景技术：

目前，油田集气站储液罐排水抽油仍处于人工操作阶段。抽水时，由监控人员远程开启阀门，站外人员根据经验将抽吸口的管道下放到储液罐罐底，当水位低于20㎝左右时，监控员或pks系统远程关闭阀门，停止作业。拉油时，作业区安排监护人员上站，拉运人员将车上的软管插入罐中，根据经验，将软管头停放于油层，随着液位的降低而降低，当抽出的油变浑浊时，抽出软管，停止作业。

然而，上述传统的方法都是依靠作业人员及监控人员的经验，特别是抽油时，不能科学准确的定位拉运目标、控制拉运量，而且站内罐区属易燃易爆区，人员作业过程中静电等其他因素又增大安全隐患，产出油属于经济价值较高的物品。在产出水、油拉运过程中无法准确计量拉运量，双方在拉运量上经常出现纠纷。此外，由于整个产出水、油拉运过程中缺乏有效的管控措施，监护人员在不法分子的糖衣炮弹下，与其里勾外连，发生倒卖产出油的现象，既使企业遭受经济损失，也不利于油区和谐。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种传动装置及油水抽排设备，该装置集合了啮合传动和伺服电机驱动控制的优点，摒弃了两者的不足，能够实现对抽油管的稳定升降。

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

一方面，本发明提供了一种传动装置，包括：竖直设置的导杆，所述导杆的上方设置有上固定盘，下方设置有下固定盘，所述上固定盘、下固定盘之间安装有移动盘，所述移动盘套设在导杆的杆身上，所述移动盘和抽油管固定连接；所述上固定盘的上端面安装有上传动轮，所述下固定盘的上端面安装有下传动轮，所述上传动轮与下传动轮通过机械传动连接；所述上传动轮与伺服电机减速器连接，所述伺服电机减速器用于控制移动盘的升降。

进一步地，所述上传动轮与下传动轮之间设置有链条/齿条，所述上传动轮、下传动轮均为与链条相啮合的链轮，或者为与齿条相啮合的齿轮；所述上传动轮在伺服电机减速器的作用下转动，进而通过链条/齿条带动下传动轮转动，移动盘在链条/齿条的带动下上下移动，最终实现控制抽油管的升降。

进一步地，所述上传动轮通过联轴器与伺服电机减速器连接，伺服电机减速器结构尺寸小、输出扭矩大、效率高、性能安全可靠。

进一步地，所述移动盘包括通过直线轴承套设在导杆上的上移动盘、下移动盘，所述上移动盘、下移动盘均与链条/齿条连接；所述上移动盘起导向作用，保证整个移动盘在上移或下降的过程中沿着导杆在竖直方向上运动，运动方向不偏离。

进一步地，所述直线轴承包括固定于上移动盘或下移动盘上的滑套座，套设于导杆上的滑套，所述滑套位于滑套座内，所述滑套与滑套座通过滑套盖板固定；所述滑套包括设置于滑套内壁的若干滑动结构，所述滑动结构与导杆滑动连接，能够减小摩擦，进而减小移动盘的运动阻力。

进一步地，所述上移动盘、下移动盘之间通过定向导杆固定连接；所述定向导杆的两端分别通过螺母与上移动盘、下移动盘固定连接。

进一步地，所述上移动盘、下移动盘之间还可以设置有若干个中间移动盘，相邻的移动盘之间通过定向导杆固定连接。

进一步地，所述导杆的数量为三个，可以利用三角形的稳定性保证转动装置及整个油水抽排装置在工作过程中的稳定性。

另一方面，本发明还提供了一种油水抽排设备，包括如上所述的任一项传动装置，所述下移动盘上焊接固定有抽油管，所述抽油管与出油软管密封连接；所述抽油管的外壁安装有介质传感器，所述介质传感器位于抽油管的下部；所述介质传感器的导线管沿抽油管内部穿出，并在穿孔处焊接密封；所述介质传感器还与plc控制器连接，所述plc控制器与伺服电机减速器连接，所述plc控制器还连接有用于采集移动盘直线位移的编码器。介质传感器的导线管从抽油管的管壁穿出，使抽油管与储油罐密封简单化，并在穿出部位用氩弧焊焊接密封，整条线缆全密封于管线内；编码器将采集到的移动盘的直线位移信息转换为电信号并传输至plc控制器，所述plc控制器根据接收到的直线位移信息控制传动装置运动，进而实现对移动盘的上移或下降，最终实现对抽油管的自由升降。

进一步地，所述抽油管的管口沿圆周方向分布有栅栏进油口，采用侧式分布、横向抽油方式，能够减小抽油过程中对乳化层造成扰动，避免乳化层失稳；所述栅栏进油口的下方设置有绕流板，可有效地减小绕流纵向范围，以增大抽油管管口可下潜深度，从而降低乳化液进入油层而被抽取到管道中的可能。

与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备以下有益效果：通过采用上传动轮、下传动轮、导杆及伺服电机减速器组合的设计，通过伺服减速电机的驱动，带动上传动轮转动，再通过机械传动带动下传动轮转动，从而带动整个移动盘上下移动，最终实现抽油管的自由升降，其工作性能稳定且抽油管口的位置容易确定，保证了抽油工作的顺利进行。

此外，该传动装置采用由链条/齿条结合上传动轮、下传动轮组成的传动机构，带动移动盘实现抽油管的自由升降；上移动盘、下移动盘均通过直线轴承套设于导杆上用于减小移动盘在上下移动时的运动阻力；通过增加plc控制器及编码器的设计，编码器用于采集移动盘的直线位移信息并将其转换为电信号传输至plc控制器，plc控制器根据接收到的直线位移信息控制传动装置运动，进而实现对移动盘的上移或下降，最终实现对抽油管的自由升降。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本发明提供的油水抽排装置的结构示意图。

其中：1为上传动轮；2为伺服电机减速器；3为上固定盘；4为导杆；5为链条；6为上移动盘；7为定向导杆；8为下移动盘；9为抽油管；10为下固定盘；11为下传动轮；12为出油软管；13为介质传感器；14为栅栏进油口；15为绕流板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例

参见图1所示，本发明提供了一种传动装置，包括：竖直设置的导杆4，导杆4的上方设置有上固定盘3，下方设置有下固定盘10，上固定盘3、下固定盘10之间安装有移动盘，移动盘套设在导杆4的杆身上，移动盘和抽油管9固定连接；上固定盘3的上端面安装有上传动轮1，下固定盘10的上端面安装有下传动轮11，上传动轮1与下传动轮11通过机械传动连接；上传动轮1与伺服电机减速器2连接，伺服电机减速器2用于控制移动盘的升降。

进一步地，上传动轮1与下传动轮11之间设置有链条5/齿条，上传动轮1、下传动轮11均为与链条5相啮合的链轮，或者为与齿条相啮合的齿轮；上传动轮1在伺服电机减速器2的作用下转动，进而通过链条5/齿条带动下传动轮11转动，移动盘在链条5/齿条的带动下上下移动，最终实现控制抽油管9的升降。

优选地，链轮可以选用铍青铜材料制成，链条5选用不锈钢链条，相较于皮带等传动方式而言，链条传动不存在延迟，具有耐高温、耐腐蚀的优点，且传动效率高，尤其适用于有防爆性要求的环境中。

进一步地，上传动轮1通过联轴器与伺服电机减速器2连接，伺服电机减速器2结构尺寸小、输出扭矩大、效率高、性能安全可靠。

进一步地，移动盘包括通过直线轴承套设在导杆4上的上移动盘6、下移动盘8，上移动盘6、下移动盘8均通过螺母与链条5/齿条连接；上移动盘6起导向作用，保证整个移动盘在上移或下降的过程中沿着导杆4在竖直方向上运动，运动方向不偏离。

进一步地，直线轴承包括固定于上移动盘6或下移动盘8上的滑套座，套设于导杆4上的滑套，滑套位于滑套座内，滑套与滑套座通过滑套盖板固定；滑套包括设置于滑套内壁的若干滑动结构，滑动结构与导杆滑动连接，能够减小移动盘的运动阻力。

进一步地，上移动盘6、下移动盘8之间通过定向导杆7固定连接；定向导杆7的两端分别通过螺母与上移动盘6、下移动盘8固定连接。

进一步地，上移动盘6、下移动盘8之间还可以设置有若干个中间移动盘，相邻的移动盘之间通过定向导杆7固定连接，中间移动盘的数量可以根据液体的深度进行确定。

进一步地，导杆4的数量为三个，可以利用三角形的稳定性保证传动装置及整个油水抽排装置在工作过程中的稳定性。

此外，本发明还提供了一种油水抽排设备，包括如上所述的任一项传动装置，下移动盘8上焊接固定有抽油管9，抽油管9与出油软管12密封连接；抽油管9的外壁安装有介质传感器13，介质传感器13位于抽油管9的下部；介质传感器13的导线管沿抽油管9内部穿出，并在穿孔处焊接密封；介质传感器13还与plc控制器连接，plc控制器与伺服电机减速器2连接，plc控制器还连接有用于采集移动盘直线位移的编码器。介质传感器13的导线管从抽油管9的管壁穿出，使抽油管9与储油罐密封简单化，并在穿出部位用氩弧焊焊接密封，整条线缆全密封于管线内；编码器将采集到的移动盘的直线位移信息转换为电信号并传输至plc控制器，plc控制器根据接收到的直线位移信息控制传动装置运动，进而实现对移动盘的上移或下降，最终实现对抽油管的自由升降。

进一步地，抽油管9的管口沿圆周方向分布有栅栏进油口14，采用侧式分布、横向抽油方式，能够减小抽油过程中对乳化层造成扰动，避免乳化层失稳；栅栏进油口14的下方设置有绕流板15，可有效地减小绕流纵向范围，以增大抽油管9管口可下潜深度，从而降低乳化液进入油层而被抽取到管道中的可能。

综上，本发明提供的油水抽排装置，其具体的工作原理如下：抽油管9的一端穿过下固定盘10通过连接法兰与储液罐密封连接，另一端穿过下移动盘8并焊接固定于下移动盘8上；抽油时，为了科学准确地定位拉运目标、控制拉运量，通过伺服电机减速器2的驱动，再配合以由链条5和链轮或者齿条和齿轮组成的机械传动方式，编码器将采集到的移动盘的直线位移信息转换为电信号并传输至plc控制器，plc控制器根据接收到的直线位移信息控制传动装置运动，进而实现对移动盘的上移或下降，最终实现对抽油管9的自由升降。因此，基于这种传动装置的油水抽排设备，其工作性能稳定且抽油管9的管口位置容易根据编码器采集到的信号进行确定，能够保证抽油工作的顺利进行。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本发明并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。