CN210397605U - 抽油机专用调速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抽油机专用调速装置，其设置有箱体及可转动地连接于箱体的动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴和动力输出轴平行设置且均为一体式结构、二者之间设置有用于进行传动的齿轮传动组，齿轮传动组包括套设在动力输入轴上并与其同步转动的主动齿轮和可转动地套设在动力输出轴上并与主动齿轮相啮合的从动齿轮。齿轮传动组设置有多个、沿动力输出轴的周向间隔设置且传动比逐渐增大。而各个从动齿轮均始终随同主动齿轮转动，本实用新型利用锁止机构使各个从动齿轮中的任意一个与动力输出轴连接并带动其同步转动、以使动力输出轴和动力输入轴之间具有可选地多个不同的传动比，使动力输出轴可以输出不同的转速，结构简单、操作方便。

Description

抽油机专用调速装置

技术领域

本实用新型涉及油田设备技术领域，更具体地说，涉及一种抽油机专用调速装置。

背景技术

油田开发中需要使用的抽油机进行油井开采，而井下油层的情况特别复杂，有富油井、贫油井之分，也有稀油井、稠油井之别，对抽油机每冲次抽出的油量有很大的影响。因而需要对抽油机的驱动速度进行调整、以改变每个冲次的时间和每次作业的冲次次数，来适应不同的抽油情况。现有技术中，抽油机一般通过皮带传动直接与电机相连，其井口抽汲冲次的调整都是通过人工拆卸、更换抽油机动力端与电动机轴头的皮带轮来实现的，此方法劳动强度大，费工费时，不能满足频繁快速调整抽油机参数的要求，影响作业速度。而市场上的变速箱均是与汽车、拖拉机等车辆相匹配，直接应用到抽油机上会产生使用不便利的问题，且结构复杂增加油田开采成本。

因此，亟需研制出一种与抽油机配合使用且结构简单的调速装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抽油机专用调速装置，其可以调节抽油机的电机转速从而调节抽油机的冲次参数，且结构简单、使用便利。

本实用新型提供的一种抽油机专用调速装置，其特征在于，包括有：

箱体；位于所述箱体内的动力输入轴，所述动力输入轴上固定套设有多个沿所述动力输出轴的轴向间隔设置的主动齿轮，所述动力输入轴为一体式结构、其轴向的两端分别可转动地连接在所述箱体相对的两个侧壁上；与所述动力输入轴平行设置的动力输出轴，所述动力输出轴上可转动地套设有沿所述动力输出轴的轴向间隔分布的多个从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮的数量相等且一一对应啮合、并沿轴向形成多个齿轮传动组，各个所述齿轮传动组的传动比沿所述动力输出轴的轴向逐渐增大；用于带动所述动力输出轴与所述从动齿轮同步转动的锁止机构，所述锁止机构包括有与所述动力输出轴同步转动的第一锁止件、与各个所述从动齿轮一一对应且与所对应的所述从动齿轮同步转动的多个第二锁止件和用于驱动所述第一锁止件和第二锁止件连接的驱动件，当所述第二锁止件与所述第一锁止件相连接，与该所述第二锁止件相对应的所述从动齿轮带动所述动力输出轴同步转动。

优选地，所述第一锁止件包括有通过花键与所述动力输出轴连接的套筒和位于所述套筒上用于与所述第二锁止件相啮合的啮合件，所述花键沿所述动力输出轴的轴向延伸、并供所述套筒沿所述轴向位移，所述驱动件设置为用于带动所述套筒位移的拨杆。

优选地，所述第二锁止件设置为连接于所述从动齿轮的侧壁上的插销，所述插销的延伸方向与所述动力输出轴的轴向相一致，所述啮合件设置为位于所述套筒的侧壁上的插槽，所述插槽的延伸方向与所述套筒的径向相一致、深度方向与所述动力输出轴的轴向相一致，且所述插槽设置为槽口互相连接的多个、并沿所述动力输出轴的周向排列。

优选地，所述啮合件设置为套设在所述套筒外壁上的外齿圈，所述第二锁止件设置为与所述从动齿轮固定同轴连接、且与所述外齿圈相匹配的内齿圈。

优选地，所述外齿圈与所述内齿圈二者的轮齿设置为能够互相啮合的斜齿。

优选地，所述插销的***端设置有锥形结构，且所述插槽设置为V型槽。

优选地，所述锁止机构设置为电控锁，所述第一锁止件包括固定连接于所述动力输出轴上的所述电控锁的底座、及可伸缩地连接于所述底座的锁舌，所述第二锁止件设置为位于所述从动齿轮上的所述电控锁的锁孔，所述驱动件设置为用于控制所述电控锁的电路通断的开关；所述锁孔与所述锁舌相对设置，当所述电控锁的电路断开，所述锁舌伸出、能够卡入所述锁孔内，当所述电控锁的电路导通，所述锁舌回缩复位、脱离所述锁孔。

优选地，所述锁孔位于所述从动齿轮的与所述动力输出轴发生相对转动的内壁上，所述锁舌的伸出方向与所述动力输出轴的径向相一致。

优选地，所述锁止机构设置为电磁锁，所述第一锁止件设置为固定连接于所述电磁锁的主锁体且材质为能够产生磁性的硅钢，所述第二锁止件设置为所述电磁锁的锁片、且所述锁片的材质为铁，所述驱动件设置为用于控制所述主锁体电路通断的开关，当所述主锁体的电路导通，所述主锁体产生磁力，所述锁片与所述主锁体相吸附连接。

优选地，所述箱体为封闭式结构且所述电控锁的所述开关位于所述箱体的外壁上。

本实用新型提供的技术方案中，抽油机专用调速装置是用来调节为抽油机提供冲次动力的电机的输出转速，其设置有箱体及可转动地连接于箱体的动力输出轴和动力输出轴，动力输入轴和动力输出轴平行设置且均为一体式结构、以增加轴的刚度和强度、增强承受载荷的能力；还设置有用于进行传动的齿轮传动组，齿轮传动组包括有套设在动力输入轴上并与其同步转动的主动齿轮和可转动地套设在动力输出轴上并与主动齿轮相啮合的从动齿轮。齿轮传动组设置有多个、沿动力输出轴的周向间隔设置且传动比逐渐增大。而各个从动齿轮均始终随同主动齿轮转动，本实用新型利用锁止机构使各个从动齿轮中的任意一个与动力输出轴连接并带动其同步转动、以使动力输出轴和动力输入轴之间具有可选地多个不同的传动比，使动力输出轴可以输出不同的转速。锁止机构仅包括与动力输出轴同步转动地第一锁止件、与各个从动齿轮一一对应同步转动地第二锁止件和驱动第一锁止件与任意一个第二锁止件连接的驱动件。当任意一个第二锁止件与第一锁止件连接，动力输出轴就可以随同与该第二锁止件相对应的从动齿轮同步转动，输出经该从动齿轮所在的齿轮传动组的传动比调节后的转速、从而调节了与动力输出轴相连接的抽油机的曲柄的速率，由于调速装置具有多个可选地传动比，从而实现调节抽油机冲次参数的目的。且本实用新型提供的抽油机专用调速装置仅使用两轴传动，除此仅包括多个齿轮传动组和锁止机构，结构简单、使用方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中抽油机专用调速装置的结构示意图。

图1中：

箱体-1、动力输入轴-2、动力输出轴-3、齿轮传动组-4、主动齿轮-401、从动齿轮-402、锁止机构-5、第一锁止件-501、第二锁止件-502、驱动件-503。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本具体实施方式的目的在于提供一种抽油机专用调速装置，其可以调节抽油机的电机转速从而调节抽油机的冲次参数，且结构简单、使用便利。

以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

请参考附图1，本实施例提供了一抽油机专用调速装置，用来调节为抽油机提供冲次动力的电机的输出转速。其设置有箱体1及可转动地连接于箱体1的动力输出轴3和动力输出轴3，动力输入轴2与电机的动力输出轴3连接、动力输出轴3与抽油机连接。如图1所示，动力输入轴2和动力输出轴3平行设置且均为一体式结构，二者之间设置有用于进行传动的齿轮传动组4。由此可知，本实施例提供的抽油机专用调速装置仅适用两轴传动，结构简单，且两个轴均为一体式结构，增加了轴的刚度和强度，可以增强调速装置的负载能力。

齿轮传动组4包括有套设在动力输入轴2上并与其同步转动的主动齿轮401和可转动地套设在动力输出轴3上并与主动齿轮401相啮合的从动齿轮402。齿轮传动组4设置有多个、沿动力输出轴3的周向间隔设置且传动比逐渐增大、以使动力输出轴3和动力输入轴2之间具有多个不同的传动比，使动力输出轴3可以输出不同的转速、以调节与其相连接的抽油机的曲柄速率，从而调节抽油机的单次冲次时长、冲次冲程等参数。

而各个从动齿轮402均始终随同主动齿轮401转动，本实施例利用锁止机构5使各个从动齿轮402中的任意一个与动力输出轴3连接并带动其同步转动，通过调节与动力输出轴3连接的从动齿轮402来选择传动比、实现调节动力输出轴3转速的目的。且锁止机构5仅包括与动力输出轴3同步转动地第一锁止件501、与各个从动齿轮402一一对应同步转动地第二锁止件502和驱动第一锁止件501与任意一个第二锁止件502连接的驱动件503。当驱动件503移动第一锁止件501、使得任意的一个第二锁止件502与第一锁止件501相连接，动力输出轴3就可以随同与该第二锁止件502相对应的从动齿轮402同步转动，输出经该从动齿轮402所在的齿轮传动组4的传动比调节后的转速、从而调节了与动力输出轴3相连接的抽油机的曲柄的速率。结构简单、操作方便。且本实施例提供的抽油机专用调速装置仅使用两轴传动，除此仅包括多个齿轮传动组4和锁止机构5，而锁止机构5仅包括第一锁止件501、第二锁止件502和驱动件503，结构简单、使用方便、操作便捷。

第二锁止件502与从动齿轮402数量相等且一一对应连接，第一锁止件501可以是与第二锁止件502数量相等且一一对应，也可以是如图1所示的相邻的两个第二锁止件502之间有一个第一锁止件501，第一锁止件501可以与其两侧的这两个第二锁止件502可选地相连接。

需要说明的是，从动齿轮402可以通过轴承套设在动力输出轴3上，轴承套设在动力输出轴3上与其可转动地连接，而从动齿轮402通过花键与轴承固定连接。主动齿轮401可以与动力输入轴2做成一体式结构、也可以通过花键与其连接。第一锁止件501也可以通过花键与动力输出轴3进行连接，第二锁止件502可以通过焊接或紧固件与从动齿轮402连接，也可以是一体式结构。

具体地，锁止机构5可以有多种结构形式。如图1所示，锁止机构5可以是：通过花键套设在动力输出轴3上的套筒和连接于套筒上的啮合件。花键沿动力输出轴3的轴向延伸，套筒在驱动件503的作用下可以沿花键往复移动。而驱动件503是一端套设在套筒上且与套筒可转动连接的拨杆。如图1所示，套筒的外壁上设置有两个存在间隔的环形凸起，拨杆的一端设置有供套筒穿入的环，且环位于间隔内、卡在两个环形凸起之间，则套筒随动力输出轴3转动时，拨杆并不随同转动，但拨杆可以驱动套筒沿动力输出轴3的轴向往复移动，拨杆的另一端穿过箱体1的侧壁伸至箱体1外部、供操作人员抓握。而啮合件可以与第二锁止件502相啮合，当操作人员握住拨杆、驱动套筒移动至与其相邻的从动齿轮402处，啮合件与第二锁止件502相啮合连接，则动力输出轴3即间接地与该从动齿轮402相连接、随该从动齿轮402同步转动。

由于抽油机需要在停止工作之后进行调速设置，不需要在齿轮转动过程中进行啮合连接，如图1所示，啮合件可以是设置在套筒上的插槽，套筒的筒壁较厚，插槽位于套筒与从动齿轮402相对应的侧壁上。第二锁止件502设置为***插槽的插销。插销的长度方向与动力输出轴3的轴向一致。插槽沿套筒径向延伸且深度方向与动力输出轴3的轴向一致。插槽有多个、沿动力输出轴3的周向排列，且各个插槽的槽口依次连接设置，既一个插槽紧挨着另一个插槽。如此结构，便于插销***，当插销***任意一个插槽内都可以实现动力输出轴3与该从动齿轮402的连接和同步转动。进一步地，插销的***端设置有锥形结构，相对应地插槽可以是V型槽。锥形结构使得插销的***端更便于***插槽内。还可以是，啮合件是插销，插槽位于从动齿轮402的与插销相对的侧壁上，且沿从动齿轮402的径向延伸、深度方向与从动齿轮402的厚度方向一致。

或者，啮合件可以是套设在套筒外壁上的外齿圈、第二锁止件502是与其相配套的内齿圈。内齿圈与从动齿轮402并排设置并固定连接、且内齿圈也套设在动力输出轴3外周，如此，当外齿圈沿动力输出轴3的轴向移动至内齿圈的环空内即可以与内齿圈相啮合连接。

进一步地，内齿圈和外齿圈可以采用斜齿轮结构，二者的轮齿是可以相互啮合的斜齿。如此，便于二者进行啮合、即便是从动齿轮402尚未完全停止转动，二者也可以进行啮合连接。

由于油田开采所处的环境风沙较大，抽油机专用调速装置的箱体1设置成封闭式箱体1可以防止沙尘进入箱体1内、影响各部件的连接和传动。如此，一些实施例中，锁止机构5可以设置为电控锁。电控锁的底座和锁舌作为第一锁止件501连接于动力输出轴3上，锁孔作为第二锁止件502位于从动齿轮402上，而用于控制锁舌伸缩的电路开关作为驱动件503使用。通过开关控制电控锁的电路的通断来实现锁体的开启和锁闭，可以使锁***于封闭式箱体1内部、避免受到损坏。而开关可以位于箱体1的外壁上，开关可以是按钮式，如此，也便于操作人员操作。而具体地，电控锁的锁舌和锁孔相对设置。如，用于固定锁舌的底座通过花键连接在动力输出轴3上，底座上设置有容纳锁舌的长槽，锁舌位于长槽内且可以沿动力输出轴3的轴向伸缩，而锁孔如上所述的插槽一般设置于从动齿轮402的侧壁上。或者，锁舌沿动力输出轴3的径向伸缩，而锁孔位于从动齿轮402的与动力输出轴3发生相对转动的内壁上，如从动齿轮402的侧壁上设置有凸出于侧壁的套管，动力输出轴3从套管的内孔穿过、与套管的内壁发生相对转动，而锁孔位于套管的内壁上、开口朝向动力输出轴3。

电控锁的锁舌的第一端通过弹簧与底座相连接、且与锁舌的第一端相对的底座上设置有电磁铁，锁舌的第一端采用能够与电磁铁产生吸附作用的金属制成。电磁铁的电路通断由开关控制。开关未闭合时，电磁铁的电路处于断开状态，锁舌处于伸出状态、第二端能够卡入锁孔内；开关闭合，电磁铁内有电流通过，电磁铁产生吸力使锁舌回缩、第二端脱离锁孔，同时弹簧产生压缩变形；待开关断开，电磁铁的吸力消失，弹簧恢复弹性形变推动锁舌伸出。

或者，基于同样的原理，锁止机构5还可以设置为电磁锁。电磁锁包括有能够产生磁力的主锁体、能够被主锁体吸附的锁片和用与控制主锁体的电路通断的开关。主锁体作为第一锁止件501与动力输出轴3连接，锁片作为第二锁止件502连接在从动齿轮402的侧壁上。电磁锁的开关设置在箱体1的外壁上。主锁体的材质为通电后产生磁性的硅钢、锁片的材质为铁。当开关闭合、主锁体的电路导通并产生磁力，与锁片相吸附连接，使得动力输出轴3随该从动齿轮402同步转动。当开关断开、磁力消失，动力输出轴3与该从动齿轮402的连接断开。且主锁体可以与锁片贴合设置，当二者相吸附时，不需要主锁体产生轴向位移；当二者断开吸附作用，主锁体并不影响锁片随从动齿轮402的转动。

需要说明的是，从动齿轮402的侧壁指的是从动齿轮402的厚度方向的外壁。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种抽油机专用调速装置，其特征在于，包括有：

箱体(1)；

位于所述箱体(1)内的动力输入轴(2)，所述动力输入轴(2)上固定套设有多个沿所述动力输入轴(2)的轴向间隔设置的主动齿轮(401)，所述动力输入轴(2)为一体式结构、其轴向的两端分别可转动地连接在所述箱体(1)相对的两个侧壁上；

与所述动力输入轴(2)平行设置的动力输出轴(3)，所述动力输出轴(3)上可转动地套设有沿所述动力输出轴(3)的轴向间隔分布的多个从动齿轮(402)，所述从动齿轮(402)与所述主动齿轮(401)的数量相等且一一对应啮合、并沿轴向形成多个齿轮传动组(4)，各个所述齿轮传动组(4)的传动比沿所述动力输出轴(3)的轴向逐渐增大；

用于带动所述动力输出轴(3)与所述从动齿轮(402)同步转动的锁止机构(5)，所述锁止机构(5)包括有与所述动力输出轴(3)同步转动的第一锁止件(501)、与各个所述从动齿轮(402)一一对应且与所对应的所述从动齿轮(402)同步转动的多个第二锁止件(502)和用于驱动所述第一锁止件(501)和第二锁止件(502)连接的驱动件(503)，当所述第二锁止件(502)与所述第一锁止件(501)相连接，与该所述第二锁止件(502)相对应的所述从动齿轮(402)带动所述动力输出轴(3)同步转动。

2.如权利要求1所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述第一锁止件(501)包括有通过花键与所述动力输出轴(3)连接的套筒和位于所述套筒上用于与所述第二锁止件(502)相啮合的啮合件，所述花键沿所述动力输出轴(3)的轴向延伸、并供所述套筒沿所述轴向位移，所述驱动件(503)设置为用于带动所述套筒位移的拨杆。

3.如权利要求2所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述第二锁止件(502)设置为连接于所述从动齿轮(402)的侧壁上的插销，所述插销的延伸方向与所述动力输出轴(3)的轴向相一致，所述啮合件设置为位于所述套筒的侧壁上的插槽，所述插槽的延伸方向与所述套筒的径向相一致、深度方向与所述动力输出轴(3)的轴向相一致，且所述插槽设置为槽口互相连接的多个、并沿所述动力输出轴(3)的周向排列。

4.如权利要求2所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述啮合件设置为套设在所述套筒外壁上的外齿圈，所述第二锁止件(502)设置为与所述从动齿轮(402)固定同轴连接、且与所述外齿圈相匹配的内齿圈。

5.如权利要求4所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述外齿圈与所述内齿圈二者的轮齿设置为能够互相啮合的斜齿。

6.如权利要求3所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述插销的***端设置有锥形结构，且所述插槽设置为V型槽。

7.如权利要求1所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述锁止机构(5)设置为电控锁，所述第一锁止件(501)包括固定连接于所述动力输出轴(3)上的所述电控锁的底座、及可伸缩地连接于所述底座的锁舌，所述第二锁止件(502)设置为位于所述从动齿轮(402)上的所述电控锁的锁孔，所述驱动件(503)设置为用于控制所述电控锁的电路通断的开关；所述锁孔与所述锁舌相对设置，当所述电控锁的电路断开，所述锁舌伸出、能够卡入所述锁孔内，当所述电控锁的电路导通，所述锁舌回缩复位、脱离所述锁孔。

8.如权利要求7所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述锁孔位于所述从动齿轮(402)的与所述动力输出轴(3)发生相对转动的内壁上，所述锁舌的伸出方向与所述动力输出轴(3)的径向相一致。

9.如权利要求1所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述锁止机构(5)设置为电磁锁，所述第一锁止件(501)设置为固定连接于所述电磁锁的主锁体且材质为能够产生磁性的硅钢，所述第二锁止件(502)设置为所述电磁锁的锁片、且所述锁片的材质为铁，所述驱动件(503)设置为用于控制所述主锁体电路通断的开关，当所述主锁体的电路导通，所述主锁体产生磁力，所述锁片与所述主锁体相吸附连接。

10.如权利要求7所述的抽油机专用调速装置，其特征在于，所述箱体(1)为封闭式结构且所述电控锁的所述开关位于所述箱体(1)的外壁上。

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