一种抽油机负荷安全卸载装置

摘要

本发明公开了一种抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于，包括顶驱机构及支撑机构；所述支撑机构坐在抽油机井口盘根盒上；所述顶驱机构连接在所述支撑机构上；所述支撑机构，用于支撑所述顶驱机构以使所述顶驱机构立于抽油机光杆卡子正下方；所述顶驱机构，用于向所述抽油机光杆卡子施加直线向上的作用力；所述作用力，用于卸载所述抽油机负荷；解决现有抽油机负荷卸载需要辅助使用吊车等大型设备以致卸载作业可控性、安全性及卸载效率低等问题。

权利要求

1.一种抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于，包括：顶驱机构及支撑机构；

所述支撑机构坐在抽油机井口盘根盒上；

所述顶驱机构连接在所述支撑机构上；

所述支撑机构，用于支撑所述顶驱机构以使所述顶驱机构立于抽油机光杆卡子正下方；

所述顶驱机构，用于向所述抽油机光杆卡子施加直线向上的作用力；

所述作用力，用于卸载所述抽油机负荷；

所述顶驱机构，包括齿轮驱动机构及丝杆传动组件；

所述齿轮驱动机构，用于向所述丝杆传动组件施加旋转驱动力；

所述丝杆传动组件，用于将所述旋转驱动力转换为所述直线向上的作用力；

所述齿轮驱动机构，包括主动轮（6）及从动轮（15）；

所述主动轮（6），用于将所述旋转驱动力传递给所述从动轮（15）；

所述从动轮（15），用于将所述旋转驱动力传递给所述丝杆传动组件；

所述齿轮驱动机构，还包括中间轮（17）；

所述中间轮（17）分别与所述主动轮（6）及所述从动轮（15）齿轮传动；

所述中间轮（17），用于提高所述主动轮（6）的输出扭矩；

所述从动轮（15）连接轴承（14）;所述轴承（14），用于提高所述从动轮（15）的旋转灵活度；

所述丝杆传动组件，包括螺旋丝杆（3）及螺母（5）；

所述螺母（5）与所述从动轮（15）固定连接；

所述从动轮（15），用于将所述旋转驱动力传递给所述螺母（5）；

所述螺母（5），用于将所述旋转驱动力转换为所述螺旋丝杆（3）直线向上的作用力；

所述螺旋丝杆（3），用于将所述直线向上的作用力传递给所述抽油机光杆卡子；

所述螺旋丝杆（3）的上方连接承压顶板（1）；

所述承压顶板（1），用于将所述直线向上的作用力均匀传递给所述抽油机光杆卡子；

所述支撑机构，包括基座（11）及支撑板（13）；

所述齿轮驱动机构及所述丝杆传动组件连接在所述支撑板（13）上；

所述基座（11），用于支撑所述支撑板（13）以使所述齿轮驱动机构及所述丝杆传动组件立于抽油机光杆卡子正下方；

所述支撑板（13）的上方连接盖板（16）；

所述齿轮驱动机构连接在所述盖板（16）与所述支撑板（13）之间；

所述齿轮驱动机构设置接口（4）；

所述接口（4），用于连接驱动设备；

所述驱动设备，用于向所述齿轮驱动机构施加所述旋转驱动力。

2.根据权利要求1所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述螺旋丝杆（3）的底部连接限位帽（10）；

所述限位帽（10），用于限制所述螺旋丝杆（3）脱离与所述螺母（5）的连接。

3.根据权利要求1所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述承压顶板（1）上设置豁口；

所述豁口，用于容纳抽油杆；

所述豁口的外侧设置第一安防机构；

所述第一安防机构，包括锁销（2）；

所述锁销（2），用于打开或关闭所述豁口。

4.根据权利要求1所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述基座（11）为带有缺口的圆筒状；

所述缺口，用作抽油杆入口以使所述基座（11）坐在所述抽油机井口盘根盒上；

所述基座（11）上设置第二安防机构；

所述第二安防机构，用于封堵所述缺口以免所述基座（11）从所述抽油机井口盘根盒上掉落。

5.根据权利要求4所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述第二安防机构，包括弧形板（18）；

所述弧形板（18）上连接滑销（8）；

所述基座（11）上开有水平孔（9）；

所述弧形板（18）置于所述基座（11）内；

所述滑销（8）沿所述水平孔（9）移动以带动所述弧形板（18）在所述基座（11）内转动；

所述转动，用于所述弧形板（18）打开或关闭所述缺口。

6.根据权利要求1所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述支撑板（13）的底部设置加强板（7）；

所述加强板（7），用于增加所述支撑板（13）的支撑强度。

7.根据权利要求4所述的抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于：所述基座（11）的底部设置边沿（12）；

所述边沿（12），用于增加所述基座（11）与所述抽油机井口盘根盒的接触面积以增大所述基座（11）的稳固程度。

说明书

一种抽油机负荷安全卸载装置

技术领域

[0001] 本发明涉及抽油机维修保养辅助工具，具体的是抽油机安全卸载装置。

背景技术

[0002] 在抽油机需要更换毛辫子或调冲程时需要卸载抽油机负荷前提下才能进行。传统卸载操作时需要在大型吊车的辅助下采用撞击式卸载，撞击瞬间的冲击力较大，导致方卡子损伤抽油杆现象的发生，而损伤后可以通过修理使用的抽油杆，还需要修磨等后续工作，为此，卸载操作过程中的可控性及卸载效率低，卸载成本高，甚至会出现一定的安全事故。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提供一种抽油机负荷安全卸载装置，解决现有抽油机负荷卸载需要辅助使用吊车等大型设备以致卸载作业可控性、安全性及卸载效率低等问题。

[0004] 为实现上述发明目的，所述的一种抽油机负荷安全卸载装置，其特征在于，包括：

[0005] 顶驱机构及支撑机构；

[0006] 所述支撑机构坐在抽油机井口盘根盒上；

[0007] 所述顶驱机构连接在所述支撑机构上；

[0008] 所述支撑机构，用于支撑所述顶驱机构以使所述顶驱机构立于抽油机光杆卡子正下方；

[0009] 所述顶驱机构，用于向所述抽油机光杆卡子施加直线向上的作用力；

[0010] 所述作用力，用于卸载所述 抽油机负荷。

[0011] 优选地，所述顶驱机构，包括齿轮驱动组件及丝杆传动组件；

[0012] 所述齿轮驱动机构，用于向所述丝杆传动组件施加旋转驱动力；

[0013] 所述丝杆传动组件，用于将所述旋转驱动力转换为所述直线向上的作用力。

[0014] 优选地，所述齿轮驱动机构，包括主动轮及从动轮；

[0015] 所述主动轮，用于将所述旋转驱动力传递给所述从动轮；

[0016] 所述从动轮，用于将所述旋转驱动力传递给所述丝杆传动组件。

[0017] 优选地，所述齿轮驱动机构，还包括中间轮；

[0018] 所述中间轮分别与所述主动轮及所述从动轮齿轮传动；

[0019] 所述中间轮，用于提高所述主动轮的输出扭矩；

[0020] 以及/或，

[0021] 所述从动轮连接轴承;

[0022] 所述轴承，用于提高所述从动轮的旋转灵活度。

[0023] 优选地，所述丝杆传动组件，包括螺旋丝杆及螺母；

[0024] 所述螺母与所述从动轮固定连接；

[0025] 所述从动轮，用于将所述旋转驱动力传递给所述螺母；

[0026] 所述螺母，用于将所述旋转驱动力转换为所述螺旋丝杆直线向上的作用力；

[0027] 所述螺旋丝杆，用于将所述直线向上的作用力传递给所述抽油机光杆卡子。

[0028] 优选地，所述螺旋丝杆的底部连接限位帽；

[0029] 所述限位帽，用于限制所述螺旋丝杆脱离与所述螺母的连接；

[0030] 以及/或，

[0031] 所述螺旋丝杆的上方连接承压顶板；

[0032] 所述承压顶板，用于将所述直线向上的作用力均匀传递给所述抽油机光杆卡子。

[0033] 优选地，所述承压顶板上设置豁口；

[0034] 所述豁口，用于容纳所述抽油杆；

[0035] 所述豁口的外侧设置第一安防机构；

[0036] 所述第一安防机构，包括锁销；

[0037] 所述锁销，用于打开或关闭所述豁口。

[0038] 优选地，所述支撑机构，包括基座及支撑板；

[0039] 所述齿轮驱动组件及所述丝杆传动组件连接在所述支撑板上；

[0040] 所述基座，用于支撑所述支撑板以使所述齿轮驱动组件及所述丝杆传动组件立于抽油机光杆卡子正下方。

[0041] 优选地，所述基座为带有缺口的圆筒状；

[0042] 所述缺口，用作所述抽油杆入口以使所述基座坐在所述抽油机井口盘根盒上；

[0043] 所述基座上设置第二安防机构；

[0044] 所述第二安防机构，用于封堵所述缺口以免所述基座从所述抽油机井口盘根盒上掉落。

[0045] 优选地，所述第二安防机构，包括弧形板；

[0046] 所述弧形板上连接滑销；

[0047] 所述基座上开有水平孔；

[0048] 所述弧形板置于所述基座内；

[0049] 所述滑销沿所述水平孔移动以带动所述弧形板在所述基座内转动；

[0050] 所述转动，用于所述弧形板打开或关闭所述缺口；

[0051] 以及/或，

[0052] 所述支撑板的底部设置加强板；

[0053] 所述加强板，用于增加所述支撑板的支撑强度；

[0054] 以及/或，

[0055] 所述支撑板的上方连接盖板；

[0056] 所述齿轮驱动组件连接在所述盖板与所述支撑板之间；

[0057] 所述齿轮驱动组件设置接口；

[0058] 所述接口，用于连接驱动设备；

[0059] 所述驱动设备，用于向所述齿轮驱动组件施加所述旋转驱动力；

[0060] 所述齿轮驱动组件，用于将所述旋转驱动力传递给所述丝杆传动组件；

[0061] 以及/或，

[0062] 所述基座的底部设置边沿；

[0063] 所述边沿，用于增加所述基座与所述抽油机井口盘根盒的接触面积以增大所述基座的稳固程度。

[0064] 本发明具有如下有益效果：

[0065] 因抽油机光杆卡子为方卡子，方卡子的下端面为平面，二者固定连接，对方卡子的下端面施加直线向上的作用力的同时，也就是对抽油机光杆（即抽油杆）施加了同样的作用力，当该作用力达到抽油机负荷时亦即达到了对抽油机负荷进行卸载的目的。而抽油机井口盘根盒垂直位于抽油机光杆卡子的正下方，且该抽油机井口盘根盒具有固定不动的功能及距离抽油机光杆卡子的距离小。

[0066] 基于此结构特点，本发明的卸载装置加以利用，设置了支撑机构及顶驱机构，其中，支撑机构以该盘根盒为立足点对顶驱机构实施稳固支撑，而顶驱机构以支撑机构为立足点对抽油机光杆卡子不断施加直线向上的作用力直至该作用力大小达到抽油机负荷数值，此时实现对抽油机负荷卸载的目的，解决了现有卸载需要借助吊车辅助才能完成的问题；且本发明卸载过程只需对顶驱机构施加直线向上的作用力，对抽油机光杆及其他零部件均不实施任何其他操作，所以不会有抽油机杆柱损伤事故的发生，间接延长了抽油机光杆的使用寿命，并设置了两级安防机构，卸载过程可确保操作的安全性；另外，因顶驱机构采用了具有二级减速功能的齿轮驱动组件，只需施加较小的力即可达到卸载负荷的目的，所以卸载效率高，整套装置操作平稳，完全可做到卸载可控。

附图说明

[0067] 通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

[0068] 图1是本发明实施例的抽油机负荷安全卸载装置结构示意图；

[0069] 图2是本发明实施例的齿轮驱动机构的结构示意图；

[0070] 图3是本发明实施例的第二安防机构结构示意图。

具体实施方式

[0071] 以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

[0072] 此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

[0073] 同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

[0074] 图1是本发明实施例的抽油机负荷安全卸载装置结构示意图；由图1所示：一种抽油机负荷安全卸载装置，包括顶驱机构及支撑机构，支撑机构坐在抽油机井口盘根盒上，顶驱机构连接在支撑机构上；其中，支撑机构用于支撑顶驱机构以使顶驱机构立于抽油机光杆卡子正下方，顶驱机构用于向抽油机光杆卡子施加直线向上的作用力；该直线向上的作用力用于卸载 抽油机负荷。

[0075] 因抽油机光杆卡子为方卡子，方卡子的下端面为平面，二者固定连接，对方卡子的下端面施加直线向上的作用力的同时，也就是对抽油机光杆（即抽油杆）施加了同样的作用力，当该作用力达到抽油机负荷时亦即达到了对抽油机负荷进行卸载的目的。而抽油机井口盘根盒垂直位于抽油机光杆卡子的正下方，且该抽油机井口盘根盒具有固定不动的功能及距离抽油机光杆卡子的距离小。

[0076] 基于此结构特点，本实施例的卸载装置加以利用，设置了支撑机构及顶驱机构，其中，支撑机构以该盘根盒为立足点对顶驱机构实施稳固支撑，而顶驱机构以支撑机构为立足点对抽油机光杆卡子不断施加直线向上的作用力直至该作用力大小达到抽油机负荷数值，此时实现对抽油机负荷卸载的目的。且卸载操作只需对顶驱机构施加直线向上的作用力，对抽油机光杆及其他零部件均不实施任何其他操作，所以不会有抽油机杆柱损伤事故的发生，间接延长了抽油机光杆的使用寿命。

[0077] 具体地，顶驱机构包括齿轮驱动组件及丝杆传动组件，其中，齿轮驱动机构用于向丝杆传动组件施加旋转驱动力，丝杆传动组件用于将旋转驱动力转换为直线向上的作用力。

[0078] 本实施例选用齿轮驱动组件向丝杆传动组件施加旋转驱动力，主要是利用齿轮驱动组件可以传递大扭矩的特点，且在达到同样效果的前提下，齿轮驱动组件的体积最小，结构更加简单。

[0079] 通过丝杆传动组件将旋转驱动力转换为直线驱动力，该直线驱动力即为对抽油机光杆卡子不断施加的直线向上的作用力；至于选用丝杆传动方式，也是因为丝杆传动方式具有结构简单，传递效率高，成本低廉，易于加工制造等特点。

[0080] 抽油机杆柱的负荷一般可以达到3‑5吨，若采用其他的顶驱机构，要么不能承受如此大的载荷，要么传力费劲，比如用普通的液压机构进行驱动，典型的如千斤顶结构，要传递该扭矩，则可以满足要求的液压机构的体积则势必很大，如此，成本增高明显，而且结构复杂，使用不便利，实用性明显降低。

[0081] 在图1及图2中，齿轮驱动机构包括主动轮6及从动轮15，其中，主动轮6用于将旋转驱动力传递给从动轮15，从动轮15用于将旋转驱动力传递给丝杆传动组件。

[0082] 优选地，本实施例的齿轮驱动机构还包括中间轮17，中间轮17分别与主动轮6及从动轮15齿轮传动，通过该中间轮17可以提高齿轮驱动机构的输出扭矩。

[0083] 本实施例的齿轮驱动机构采用主动轮6、中间轮17及从动轮15的二级齿轮减速传动模式，是利用齿轮减速传动具有增大输出扭矩的特点，如此，可以只需对主动轮6施加较小的扭矩即可达到输出较大扭矩的效果；在实际的对抽油机负荷进行卸载的过程中，人工使用旋转扳手对主动轮6施加旋转扭矩就可以达到驱动目的，非常省力。

[0084] 在图1中，从动轮15下方设置轴承14，该轴承14可以提高从动轮15的旋转灵活度。

[0085] 在图1中，丝杆传动组件包括螺旋丝杆3及螺母5，螺母5与从动轮15固定连接，从动轮15将旋转驱动力传递给螺母5，螺母5则将该旋转驱动力转换为螺旋丝杆3直线向上的作用力，螺旋丝杆3最终将直线向上的作用力传递给抽油机光杆卡子，达到对抽油机负荷进行卸载的目的。

[0086] 优选地，螺旋丝杆3的底部连接限位帽10，因为从动轮15驱动螺母5转动，若没有该限位帽10，则会出现螺旋丝杆3最终脱离螺母5的连接的现象，而该限位帽10的设置则可以限制螺旋丝杆3脱离与螺母5的连接；该限位帽10与螺旋丝杆3的连接方式，可以是固定连接也可以是可拆卸连接，优选可拆卸连接，比如螺纹连接，若螺旋丝杆3需要更换，则不需要破坏限位帽10，只需将限位帽10拆卸下来即可进行螺旋丝杆3的更换。

[0087] 在图1中，螺旋丝杆3的上方连接承压顶板1，该承压顶板1用于将直线向上的作用力均匀传递给抽油机光杆卡子。

[0088] 很明显，螺旋丝杆3的上端面面积很小，其与抽油机光杆卡子的接触面积势必较小，而且抽油机负荷很大，如此，作用在抽油机光杆卡子下端面局部的作用力就很大，会对抽油机光杆卡子造成伤害，为了避免这一现象的出现，在螺旋丝杆3的上方连接承压顶板1，通过该承压顶板1将直线向上的作用力均匀传递给抽油机光杆卡子，达到保护抽油机光杆卡子的目的。

[0089] 根据抽油机光杆卡子与抽油杆的连接结构特点，在承压顶板1上设置豁口（该豁口未在图中展示），该豁口可以容纳抽油杆即可。如此，可以使承压顶板1更好的与抽油机光杆卡子更好的配合，达到最大限度进行接触从而均匀传递作用力的目的。

[0090] 优选地，在豁口的外侧设置第一安防机构，该第一安防机构包括锁销2，锁销2用于打开或关闭豁口。具体将锁销2部分或全部拔出，将豁口打开时，可以将抽油杆径向插入到豁口内，或从该豁口中取出；当锁销2拔出并通过销钉锁定时，则豁口关闭，此时抽油杆被围在豁口及锁销围成的封闭空间内。在该第一安防机构的作用下，此时本实施例的卸载装置整体不会因偶然发生上方侧斜现象而导致卸载装置整体从盘根盒上掉落事故的发生，也就是说，该第一安防机构从上方保证装置的安全性，进而保证卸载操作过程的安全性。

[0091] 具体地，在图1中，支撑机构包括基座11及支撑板13，齿轮驱动组件及丝杆传动组件连接在支撑板13上，基座11坐在抽油机井口盘根盒上，目的是支撑所述支撑板13以使齿轮驱动组件及丝杆传动组件立于抽油机光杆卡子正下方。

[0092] 鉴于抽油机井口盘根盒及与抽油杆连接的结构特点，基座11采用带有缺口的圆筒状；其中，该缺口用作抽油杆入口，通过该缺口抽油杆可以进入到基座11的圆筒内，以使基座11的中心轴与抽油机井口盘根盒的中心轴、抽油杆的中心轴可以做到同心布置，如此，基座11坐在抽油机井口盘根盒上后可以保证基座11垂直位于抽油杆光杆卡子的正下方，另一方面基座11与抽油机井口盘根盒的接触面积最大，保证基座11的稳固程度，从而确保卸载操作的平稳性。

[0093] 优选地，在基座11上设置第二安防机构，该第二安防机构用于封堵缺口以免基座11因装置下方发生侧斜现象以致下方抽油杆从基座11缺口侧出，最终导致基座11从抽油机井口盘根盒上掉落。因为该缺口的宽度大于抽油杆直径，所以，一旦基座11与盘根盒的接触不牢，发生侧斜现象，则抽油杆很容易从缺口侧出。

[0094] 在图1及图3中，第二安防机构包括弧形板18，该弧形板18上连接滑销8，同时，在基座11上开有水平孔9；弧形板18置于基座11的内筒中，滑销8从水平孔9中探出；滑销8沿水平孔9移动以带动弧形板18在基座11内转动；弧形板18在基座11内转动的结果是可以打开或关闭缺口。当关闭缺口时，基座11呈环形封闭状态，抽油杆则不能从基座11中侧出，则基座11发生下方侧斜时就不会出现基座11从盘根盒上掉落的现象发生。

[0095] 为了进一步确保确保缺口被关闭后弧形板18不会再发生转动，则在基座11的水平孔9的一端设置锁紧孔，该锁紧孔为纵向孔，锁紧孔的宽度与滑销8的直径相应，即滑销8从水平孔9移动到该锁紧孔的时候，滑销8不能进行水平移动，同时弧形板18也就不能进行转动，以此达到锁定缺口的目的。

[0096] 因为抽油机负荷很大，在卸载过程中，根据作用力与反作用力的关系，支撑板13也要承受相当于抽油机负荷的压力，为了增强支撑板13的承压能力，在支撑板13的底部设置加强板7，通过该加强板7增加支撑板13的支撑强度。

[0097] 在图1中，支撑板13的上方连接盖板16，齿轮驱动组件连接在盖板16与支撑板13之间。具体的，齿轮驱动组件中的主动轮6、中间轮17及从动轮15的轮轴均固定在盖板16与支撑板13之间；盖板16与支撑板13通过螺栓连接为一体，通过分别调整支撑板13下方的螺母可以调整盖板16的水平度，从而间接保证齿轮驱动组件传动配合的灵敏度。

[0098] 齿轮驱动组件设置接口4，通过该接口4连接驱动设备； 通过该驱动设备向齿轮驱动组件中的主动轮6施加旋转驱动力，主动轮6进一步通过中间轮17及从动轮16将旋转驱动力传递给丝杆传动组件中的螺母5，然后螺母5将旋转驱动力转换为直线驱动力，直线驱动力驱动螺旋丝杆3直线向上移动。具体的，该接口4是主动轮6的轮轴上方设置的结构，比如该结构是与手动扳手的卡口相应的形状，如此，通过手动扳手与该结构连接，向主动轮6施加旋转驱动力。比如该结构是与电动旋转工具的卡口一致的结构，通过电动旋转工具带动主动轮6旋转，向主动轮6施加旋转驱动力；当然，接口4可以采用现有技术中的任何一种结构形式，只要通过该接口4可以与现有技术中的任何一种自动、手动或电动的设备及工具进行对接，以实现对主动轮6的轮轴进行旋转驱动的目的即可。

[0099] 在图1中，基座11的底部设置边沿12，通过该边沿12可以增加基座11与抽油机井口盘根盒的接触面积以增大基座11的稳固程度。

[0100] 总之，本实施例的卸载装置，设置了多个增加装置安全性的结构设计及机构设计，从而确保卸载过程中装置的稳固性及安全性，卸载过程不会损伤抽油杆及井口上的任何其他设备，真正做到抽油机负荷的安全卸载及可控卸载，同时，装置结构简单、操作方便，使用便捷，具有很强的实用性。

[0101] 以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。