專利名稱：螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域中一種機(jī)械采油設(shè)備，具體的說(shuō)是螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的螺桿泵采油設(shè)備中，應(yīng)用最廣泛的螺桿泵動(dòng)力系統(tǒng)是采用隔爆型異步電 動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)，帶動(dòng)減速箱的弧齒錐齒輪，通過(guò)減速箱主軸帶動(dòng)井下桿柱旋轉(zhuǎn)，從而使井 下螺桿泵工作的地面驅(qū)動(dòng)裝置。這種結(jié)構(gòu)有四大缺陷一是皮帶傳動(dòng)機(jī)械損耗大；二是有 兩個(gè)皮帶輪質(zhì)量大，在減速箱外露安裝，容易出現(xiàn)飛出的安全隱患；三是電機(jī)偏置距離大， 加重了地面套管和井口的負(fù)荷，容易使套管及井口損壞；四是防反轉(zhuǎn)裝置外露，容易受到外 界環(huán)境干擾，發(fā)生失效。另外棘輪棘爪接觸時(shí)容易產(chǎn)生火花，在高含氣井不能應(yīng)用，限制了 應(yīng)用領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的不 足，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)直驅(qū)，克服了皮帶傳動(dòng)的缺陷，另外還可控制螺桿泵的防反轉(zhuǎn)速度，安全性 會(huì)旨提尚。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的一種螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置，該裝 置包括電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)，所述減速機(jī)的箱體內(nèi)設(shè)有齒輪軸、主軸、齒輪副、速度控制器及潤(rùn) 滑泵，其中齒輪軸通過(guò)上下兩個(gè)圓錐滾子軸承和端蓋與減速機(jī)箱體蓋板定位安裝，主軸通 過(guò)主軸端蓋和A圓柱滾子軸承、B圓柱滾子軸承與減速機(jī)箱體蓋板定位安裝；齒輪軸和主軸 之通過(guò)齒輪副進(jìn)行傳動(dòng)，齒輪副包括小齒輪和大齒輪，大齒輪通過(guò)B平鍵安裝在主軸上；在 小齒輪的下方，速度控制器通過(guò)C平鍵安裝在齒輪軸上；所述潤(rùn)滑泵固定在減速箱底部；電 動(dòng)機(jī)通過(guò)支座螺栓連接固定在減速機(jī)的箱體蓋板上，電動(dòng)機(jī)的輸出軸與減速機(jī)的齒輪軸通 過(guò)安全聯(lián)軸器連接，通過(guò)A平鍵傳遞扭矩。
所述速度控制器由固定壓板、單向離合器、支撐體、銷軸、剎車蹄、軸用彈性擋圈、 支撐桿、壓縮彈簧、固定螺母組成。
所述潤(rùn)滑泵內(nèi)設(shè)有一對(duì)齒輪副，分別是主動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪安裝在主 軸上、大齒輪的下面，從動(dòng)齒輪下面安裝推力調(diào)心滾子軸承。
所述安全聯(lián)軸器為滾珠式扭矩限制器，內(nèi)置精密滾珠結(jié)構(gòu)，附帶高吸震橡膠彈性 體。
優(yōu)選在在電機(jī)支座上安裝接近式開關(guān)。
本發(fā)明具有如下有益效果該裝置采用直驅(qū)方式，結(jié)構(gòu)緊湊，偏置距離小，減小了 地面驅(qū)動(dòng)裝置的振動(dòng)，保護(hù)了地面套管和井口 ；該裝置外露旋轉(zhuǎn)件體積小，避免了由于皮帶 輪的高速旋轉(zhuǎn)，而容易飛出傷人的安全隱患；安全聯(lián)軸器控制過(guò)載扭矩，有利地保護(hù)了井下設(shè)備。另外裝置采用了新型的速度控制器控制螺桿泵的反轉(zhuǎn)速度，具有自釋放功能，安全性 能較高。


圖1 本發(fā)明整套裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2 減速機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3 速度控制器的主視圖。
圖4 速度控制器的俯視圖。
圖中電動(dòng)機(jī)-1、減速機(jī)-2、支座-3、聯(lián)軸器-4、A平鍵_5、接近式開關(guān)_6、齒輪 軸-10、圓錐滾子軸承-11、端蓋-12、主軸-20、主軸端蓋-21、A圓柱滾子軸承_22、B圓柱 滾子軸承-23、通氣器-24、吊環(huán)-25、齒輪副-30、小齒輪-31、大齒輪-32、B平鍵-33、C平 鍵-34、速度控制器-40、固定壓板-41、單向離合器-42、支撐體-43、銷軸-44、剎車蹄-45、 軸用彈性擋圈-46、支撐桿-47、壓縮彈簧-48、固定螺母-49、潤(rùn)滑泵-50、主動(dòng)齒輪-51、從 動(dòng)齒輪-52、調(diào)心滾子軸承-53、封井器-60、密封芯子-61、機(jī)械密封總成-70。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明由圖中ι所示，本發(fā)明的螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置，包括電動(dòng)機(jī)1及減速機(jī)2，所述電動(dòng)機(jī) 1為隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，要求電動(dòng)機(jī)的機(jī)座帶底腳，端蓋上有凸緣，電動(dòng)機(jī)1通過(guò)支座3 螺栓連接固定在減速機(jī)2的箱體蓋板上。
由圖2所示，減速機(jī)2的箱體內(nèi)設(shè)有齒輪軸10、主軸20、齒輪副30、速度控制器40、 潤(rùn)滑泵50，其中齒輪軸10為高速軸，主軸20為低速軸，且主軸20為空心軸，空心軸內(nèi)插入 光桿，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)螺桿泵的功能；齒輪軸10通過(guò)上下兩個(gè)圓錐滾子軸承11和端蓋12與減速 箱體蓋板定位安裝，主軸20通過(guò)主軸端蓋21和A圓柱滾子軸承22、B圓柱滾子軸承23與 減速箱體蓋板定位安裝。
齒輪軸10和主軸20之間通過(guò)齒輪副30進(jìn)行傳動(dòng)，即齒輪副30將電動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn) 速降低，使主軸20達(dá)到驅(qū)動(dòng)螺桿泵所需要的轉(zhuǎn)速。齒輪副30包括小齒輪31和大齒輪32， 大齒輪32通過(guò)B平鍵33安裝在主軸20上；在小齒輪31的下方，速度控制器40通過(guò)C平 鍵34安裝在齒輪軸10上。
由圖3結(jié)合圖4所示，速度控制器40由固定壓板41、單向離合器42、支撐體43、銷 軸44、剎車蹄45、軸用彈性擋圈46、支撐桿47、壓縮彈簧48、固定螺母49組成。
所述的減速機(jī)潤(rùn)滑泵50固定在減速箱底部，為旋轉(zhuǎn)零件提供潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑泵50內(nèi) 設(shè)有一對(duì)齒輪副，分別是主動(dòng)齒輪51和從動(dòng)齒輪52，從動(dòng)齒輪52安裝在主軸20上、大齒輪 32的下面，從動(dòng)齒輪52下面安裝推力調(diào)心滾子軸承53。
另外減速機(jī)2的箱體蓋板上還設(shè)有通氣器M和吊環(huán)25，蓋板通過(guò)圓柱銷定位安裝 在減速箱體上。
電動(dòng)機(jī)1的輸出軸與減速機(jī)齒輪軸10通過(guò)安全聯(lián)軸器4連接，并通過(guò)A平鍵5傳 遞扭矩。安全聯(lián)軸器4為滾珠式扭矩限制器，內(nèi)置精密滾珠結(jié)構(gòu)，可在過(guò)載瞬間使電動(dòng)機(jī)1 的輸出軸與齒輪軸10傳動(dòng)脫開。安全聯(lián)軸器4附帶高吸震橡膠彈性體，可以吸收安裝過(guò)程中產(chǎn)生的偏差以及運(yùn)行中的震動(dòng)。接近式開關(guān)6安裝在電機(jī)支座3上，可在安全聯(lián)軸器4 過(guò)載瞬間捕捉到過(guò)載信號(hào)，并輸出24V直流電信號(hào)，通過(guò)配套的控制系統(tǒng)，可瞬間關(guān)閉電動(dòng) 機(jī)1。消除過(guò)載后，可以通過(guò)杠桿或榔頭對(duì)復(fù)位盤施加微小壓力，便可以重新嚙合。
現(xiàn)場(chǎng)安裝該螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，由封井器60支撐減速箱體和電動(dòng)機(jī)1。封井 器60配有可卡持式密封芯子61，密封芯子61采用橡膠通過(guò)注塑和硫化粘接的工藝方法制 成。密封芯子61具有卡持功能，可以卡持光桿，便于維修機(jī)械密封總成70。
該螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置工作時(shí)，主軸20旋轉(zhuǎn)，固定在主軸20上的潤(rùn)滑從動(dòng)齒輪52 — 起旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)微型潤(rùn)滑泵50上的潤(rùn)滑主動(dòng)齒輪51旋轉(zhuǎn)，微型潤(rùn)滑泵50工作，通過(guò)輸油管， 為齒輪軸10上端圓錐滾子軸承11提供潤(rùn)滑冷卻。為防止微型潤(rùn)滑泵50油路阻塞，在進(jìn)油 口應(yīng)裝置100 ISOum的濾油器，其過(guò)濾能力應(yīng)不小于泵流量的三倍，同時(shí)推薦在排油管道 油口處安裝精度30 50um的濾油器，以確保油液的清潔度。
速度控制器40在主軸20正轉(zhuǎn)時(shí)，在單向離合器42作用下，剎車蹄45不工作；在 主軸20反轉(zhuǎn)時(shí)，剎車蹄45工作。在離心力的作用下，剎車蹄45與減速箱體接觸，產(chǎn)生摩擦 力，通過(guò)控制齒輪軸10，進(jìn)而控制主軸20的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下泵反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的控制。還可通過(guò) 固定螺母49調(diào)節(jié)壓縮彈簧48的壓縮量，進(jìn)而控制剎車蹄45的離心力和位置。并可通過(guò)調(diào) 節(jié)壓縮彈簧48，控制剎車蹄45對(duì)減速箱體的正壓力，從而控制摩擦力的大小。
權(quán)利要求
1.一種螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括電動(dòng)機(jī)(1)及減速機(jī)(2)，其特征在于所述減速機(jī)(2)的箱體內(nèi)設(shè)有齒輪軸(10)、主軸(20)、齒輪副(30)、速度控制器00)及潤(rùn)滑 泵(50)，其中齒輪軸(10)通過(guò)上下兩個(gè)圓錐滾子軸承(11)和端蓋(1 與減速機(jī)箱體蓋 板定位安裝，主軸(20)通過(guò)主軸端蓋(21)和A圓柱滾子軸承(22)、B圓柱滾子軸承(23)與 減速機(jī)箱體蓋板定位安裝；齒輪軸(10)和主軸(20)之間通過(guò)齒輪副(30)進(jìn)行傳動(dòng)，齒輪副 (30)包括小齒輪(31)和大齒輪(32)，大齒輪(32)通過(guò)B平鍵(33)安裝在主軸(20)上；在 小齒輪(31)的下方，速度控制器(40 )通過(guò)C平鍵(34)安裝在齒輪軸(10 )上；潤(rùn)滑泵(50 ) 固定在減速箱底部；電動(dòng)機(jī)(1)通過(guò)支座(3)螺栓連接固定在減速機(jī)(2)的箱體蓋板上，電 動(dòng)機(jī)(1)的軸與減速機(jī)的齒輪軸(10)通過(guò)安全聯(lián)軸器(4)連接，通過(guò)A平鍵(5)傳遞扭矩。
2.按照權(quán)利要求1所述的螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述速度控制器(40)包括固 定壓板(41)、單向離合器(42)、支撐體(43)、銷軸(44)、剎車蹄(45)、軸用彈性(46)、支撐 桿(47)、壓縮彈簧(48)、固定螺母(49)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于潤(rùn)滑泵(50)內(nèi)設(shè)有一對(duì)齒輪副，分別是主動(dòng)齒輪(51)和從動(dòng)齒輪(52 )，從動(dòng)齒輪(52 )安裝在主軸(20 )上、大齒 輪(32)的下面，從動(dòng)齒輪(52)下面安裝推力調(diào)心滾子軸承(53)。
4.按照權(quán)利要求1所述的螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于所述安全聯(lián)軸器(4)為滾珠式 扭矩限制器，內(nèi)置精密滾珠結(jié)構(gòu)，附帶高吸震橡膠彈性體。
5.按照權(quán)利要求1所述的螺桿泵驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于在電機(jī)支座(3)上還安裝有接 近式開關(guān)(6)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺桿泵地面驅(qū)動(dòng)裝置，解決了皮帶傳動(dòng)帶來(lái)的諸多缺陷。該裝置包括電動(dòng)機(jī)及減速機(jī)，其中減速機(jī)的箱體內(nèi)設(shè)有齒輪軸、主軸、齒輪副、速度控制器及潤(rùn)滑泵，所述電動(dòng)機(jī)的輸出軸與減速機(jī)的齒輪軸通過(guò)安全聯(lián)軸器連接，通過(guò)平鍵傳遞扭矩；安全聯(lián)軸器控制過(guò)載扭矩，有利地保護(hù)了井下設(shè)備。速度控制器控制螺桿泵反轉(zhuǎn)速度，具有自釋放功能，安全性能較高。整套裝置結(jié)構(gòu)緊湊，偏置距離小，減小了地面驅(qū)動(dòng)裝置振動(dòng)，保護(hù)了地面套管和井口。
文檔編號(hào)F04B47/02GK102032157SQ20101056184
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者樸雪峰, 鄧輝, 鄒玉平, 陳志國(guó) 申請(qǐng)人:大慶石油管理局