抽油机自动差速启动器制造技术

本实用新型专利技术属机械设备，具体涉及一种油田抽油机自动差速启动器，用于解决现有的行星变速启动装置结构复杂、制造成本高、故障率高、操作维修不方便的问题。其结构主要包括箱体、输入轴、输出轴、传动轴、操作杆、皮带轮、调速齿轮、活动齿盘、电磁阀、继电器。传动轴上装有大、小齿轮，用于启动时减速并增大扭矩输出。输出轴上装有调速齿轮和活动齿盘。继电器用于控制电磁阀和电机启动，电磁阀带动操作杆拨动活动齿盘向左或向右移动，实现低速启动到同速运转的转换。该启动器结构简单，成本低，运行可靠，维护方便，具有一键式自动变速启动功能，适用于油田抽油机及类似重负载机械设备的启动和运行，节能效果显著。

【技术实现步骤摘要】

本技术属机械设备，具体涉及一种油田抽油机自动差速启动器。
技术介绍
采油机动力普遍使用电力，电力消耗在采油生产中占据了较大份额的费用支出。在采油生产过程中，电机的启动电流是正常工作电流的3-5倍。为了在启动阶段保持足够大的输出扭矩，只能按照启动过程的最大扭矩来配置电机，即采用大功率电机，大容量变压器的供电方式，这样造成抽油机大功率电动机启动后功率浪费严重，生产成本高。为此，人们专利技术了变速启动装置，其基本原理是：采用较小功率电机，在启动阶段通过变速启动装置减速运行，以输出较大扭矩，启动抽油机低速运转，然后再切换至正常工作状态，机器恢复到标定输出转速，实现“提高功率因数，降低无功损耗，节省能源”的目的。现有专利“抽油机节能用行星变速传动装置”(申请号201320032058.5)采用行星变速结构，存在的问题有：1、结构复杂，构件过多，多达100多个零件，制造成本过高；2、受结构空间限制，行星机构和部分主要构件过于弱小，负载时变速冲击力过大，难以保证机构的可靠运行，极易出现故障，故障率高，可靠性低；3、加工精度要求高，制造难度大；4、安装维修复杂，易损件多，维修期长，维护成本高；5、采用手动变速操作，并且一人无法操作，无自动变速功能。
技术实现思路
为解决上述技术的不足，本技术提供一种结构简单、制造成本低、运行稳定可靠、故障率低、维护方便、具有一键式自动变速启动功能的抽油机自动差速启动器。技术方案：抽油机自动差速启动器，包括箱体28、输入轴16、输出轴32、传动轴22、操作杆、皮带轮2、调速齿轮4、活动齿盘12、电磁阀15。箱体28横截面为矩形，上端开口用螺钉固定装有顶盖，底部前、后设有向外延伸的箱体底脚，该底脚上布置有4个螺栓通孔。输入轴16 右端穿过安装在箱体28右壁的轴承A17的内孔，从箱体28右侧伸出，其端部设有花键，通过联轴器连接电动机用于输入动力。输出轴32左端穿过安装在箱体28左壁的轴承B31的内孔，从箱体28左侧伸出，其端部设有花键与皮带轮2内孔相结合用于输出动力。皮带轮2左端面上用螺钉固定装有圆形盖1，其中心部再用一螺钉将圆形盖1固定在输出轴32左端面上。传动轴22位于输入轴16和输出轴32下方，其左部装有小齿轮25，右部装有大齿轮21，两端分别用轴承安装在箱体28的左壁和右壁上。输入轴16与输出轴32位于同一轴线上，输入轴16左端面设有同轴的孔，内装有轴承C19，输出轴32右端插接在该轴承C19内圈中。输入轴16中部外圆设有外齿，与传动轴22右部的大齿轮21相啮合。调速齿轮4的内孔用轴承D27套接在输出轴32的中部，其外齿与传动轴22左部的小齿轮25相啮合，其右端面设有内齿孔26。输出轴32在调速齿轮4右端与输入轴16左端之间段上设有外齿18，套接有活动齿盘12，即活动齿盘12通过其中心孔内齿套接在外齿18上，可沿外齿18左右滑动。活动齿盘12的外径上设有沟槽23，其左端设有可与调速齿轮4右端内齿孔26相套接的外齿圈24。电磁阀15安装在箱体28的顶盖上面，操作杆上端伸出箱体28顶盖的孔，与电磁阀15的拉杆8端部通过销轴相连接。操作杆中部设有转轴9，下端设有拨轴33，该拨轴33端部伸入活动齿盘12外径上的沟槽23内。工作时由电磁阀15提供动力使拉杆8产生推拉动作，操作杆绕转轴9旋转，通过拨轴33拨动活动齿盘12向左或向右滑动，当活动齿盘12向左紧靠调速齿轮4时，活动齿盘12左端的外齿圈24与调速齿轮4右端的内齿孔26相套接联动，当活动齿盘12向右紧靠输入轴16左端面时，活动齿盘12右端面上的结合部A13与输入轴16左端面上的结合部B14相结合联动。在上述技术方案中：安装在箱体28右壁上用于套接输入轴16的轴承A17为钢球轴承。在输入轴16左端面上的同轴孔内用于套接输出轴32右端的轴承C19采用圆柱滚子轴承。在输出轴32中部用于套接调速齿轮4的轴承D27设有2个，均采用钢球轴承。安装在箱体28左壁上用于套接输出轴32左端的轴承B31设有2个，均采用圆柱滚子轴承，该2个轴承安装在一个套筒3内，该套筒3套接在箱体28左壁的孔内。为使活动齿盘12与输入轴16联动时结合紧密，活动齿盘12上还设有导杆弹簧结构：输出轴32中部套接有一环形的靠板30，该靠板30紧靠在调速齿轮4内孔轴承D27右端面位置，该靠板30右侧面上沿一圆周上均布固定装有三根垂直于靠板30的导杆10，该导杆10上装有弹簧11，导杆10右端穿插在活动齿盘12上相应位置的通孔内。弹簧11右端位于活 动齿盘12左端面上相应位置的扩孔内，其顶端顶靠在该扩孔底部，在弹簧11弹性作用下给予活动齿盘12向右的推力，使活动齿盘12右端面的结合部A13与输入轴16左端面的结合部B14相互套接。其中，活动齿盘12右端面的结合部A13为同轴的圆柱齿轮部或圆锥齿轮部，输入轴16左端面的结合部B14为可与结合部A13相套接的圆柱齿孔或圆锥齿孔。操作杆由连接杆7、横板6及拨杆5组成。横板6为一条形板，其中部固定连接在连接杆7下端，其长度方向垂直于箱体28前壁、后壁布置。拨杆5设有2条，其上端分别固接在横板6前、后两端，其中部均设有孔，分别套接在前、后2个转轴9上，该2个转轴9分别固定连接在箱体28前壁、后壁上。2条拨杆5下端均装有拨轴33，前后相向对称布置，该拨轴33端部伸入活动齿盘12外径的沟槽23内，用于从该沟槽23前、后两个位置拨动活动齿盘12向左或向右移动。为便于转轴9固定安装，在箱体28的前壁、后壁上安装转轴9的位置均设有安装孔，转轴9垂直固接在一圆形板上，转轴9根部套接有O型密封圈，安装时将转轴9从箱体28外插入该安装孔内，再将该圆形板用螺钉固定在箱体28前壁或后壁的外侧面上。为减少活动齿盘12旋转时与拨轴33之间的摩擦，拨轴33通过轴承安装在拨杆5下端，该轴承安装在拨杆5下端的轴承座34内，拨轴33一端套接在该轴承内孔中。为配合操作杆绕转轴9旋转，电磁阀15底部右端用一合页安装在箱体28顶盖上。当电磁阀15拉杆8产生推拉动作、使操作杆绕转轴9旋转时，电磁阀15可绕该合页轴旋转。为保护电磁阀15及操作杆在箱体28外的部分，箱体28顶盖上面装有矩形的防水罩，防水罩底脚部用螺钉固定在箱体28顶盖上。电磁阀15的工作通过继电器来控制，继电器输出电线穿过防水罩上的孔与电磁阀15连接。电磁阀15的工作时间由继电器控制，可根据采油现场抽油机动作的时间来决定继电器的控制时间。整个机构的润滑采用油浴式(飞溅式)润滑。在箱体28侧面底部设有放油螺纹孔，拧入一装有O型密封圈的丝堵密封。箱体28侧面下部设有油窗，并在箱体28顶盖上装有油气分离器。在箱体28左壁、右壁外侧面上输出轴16、输出轴32及传动轴22左右两端位置均装有端盖，并且均设有密封圈，防止润滑油漏出。整个机构的启动由继电器控制。启动时，按下启动按钮，在继电器控制下，电磁阀15先通电，拉动操作杆绕转轴9顺时针旋转，拨轴33拨动活动齿盘12向左移动，弹簧11被压缩，使活动齿盘12左端的外齿圈24与调速齿轮4右端的内齿孔26相套接，再由继电器启动 电机，经联轴器带动输入轴16旋转，通过输入轴16外齿与大齿轮21啮合、小齿轮25与调速齿轮4啮合二次减速，带动活动齿盘12、输出轴32、皮带轮2旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
抽油机自动差速启动器，包括箱体(28)、输入轴(16)、输出轴(32)、传动轴(22)、操作杆、皮带轮(2)；所述箱体(28)横截面为矩形，上端开口用螺钉固定装有顶盖，底部前、后设有向外延伸的箱体底脚，该底脚上布置有4个螺栓通孔；所述输入轴(16)右端穿过安装在箱体(28)右壁的轴承A(17)的内孔，从箱体(28)右侧伸出，其端部设有花键，通过联轴器连接电动机用于输入动力；所述输出轴(32)左端穿过安装在箱体(28)左壁的轴承B(31)的内孔，从箱体(28)左侧伸出，其端部设有花键与皮带轮(2)内孔相结合用于输出动力；所述传动轴(22)位于输入轴(16)和输出轴(32)下方，其左部装有小齿轮(25)，右部装有大齿轮(21)，两端分别用轴承安装在箱体(28)的左壁和右壁上；其特征在于：所述抽油机自动差速启动器还包括分别安装在输出轴(32)中部和右部的调速齿轮(4)和活动齿盘(12)、安装在箱体(28)顶部的电磁阀(15)；所述输入轴(16)与输出轴(32)位于同一轴线上，输入轴(16)左端面设有同轴的孔，内装有轴承C(19)，输出轴(32)右端插接在该轴承C(19)内圈中；所述输入轴(16)中部外圆设有外齿，与传动轴(22)右部的大齿轮(21)相啮合；所述调速齿轮(4)的内孔用轴承D(27)套接在输出轴(32)的中部，其外齿与传动轴(22)左部的小齿轮(25)相啮合，其右端面设有内齿孔(26)；所述输出轴(32)在调速齿轮(4)右端与输入轴(16)左端之间段上设有外齿(18)，与活动齿盘(12)的中心孔内齿相套接，活动齿盘(12)可沿该外齿(18)左右滑动；所述活动齿盘(12)的外径上设有沟槽(23)，其左端设有可与调速齿轮(4)右端内齿孔(26)相套接的外齿圈(24)；所述操作杆上端伸出箱体(28)顶盖的孔，与电磁阀(15)的拉杆(8)端部通过销轴相连接，操作杆中部设有转轴(9)，下端设有拨轴(33)，该拨轴(33)端部伸入活动齿盘(12)外径上的沟槽(23)内；工作时由电磁阀(15)提供动力使拉杆(8)产生推拉动作，操作杆绕转轴(9)旋转，通过拨轴(33)拨动活动齿盘(12)向左或向右滑动，当活动齿盘(12)向左紧靠调速齿轮(4)时，活动齿盘(12)左端的外齿圈(24)与调速齿轮(4)右端的内齿孔(26)相套接联动，当活动齿盘(12)向右紧靠输入轴(16)左端面时，活动齿盘(12)右端面上的结合部A(13)与输入轴(16)左端面上的结合部B(14)相结合联动。...

【技术特征摘要】
1.抽油机自动差速启动器，包括箱体(28)、输入轴(16)、输出轴(32)、传动轴(22)、操作杆、皮带轮(2)；所述箱体(28)横截面为矩形，上端开口用螺钉固定装有顶盖，底部前、后设有向外延伸的箱体底脚，该底脚上布置有4个螺栓通孔；所述输入轴(16)右端穿过安装在箱体(28)右壁的轴承A(17)的内孔，从箱体(28)右侧伸出，其端部设有花键，通过联轴器连接电动机用于输入动力；所述输出轴(32)左端穿过安装在箱体(28)左壁的轴承B(31)的内孔，从箱体(28)左侧伸出，其端部设有花键与皮带轮(2)内孔相结合用于输出动力；所述传动轴(22)位于输入轴(16)和输出轴(32)下方，其左部装有小齿轮(25)，右部装有大齿轮(21)，两端分别用轴承安装在箱体(28)的左壁和右壁上；其特征在于：所述抽油机自动差速启动器还包括分别安装在输出轴(32)中部和右部的调速齿轮(4)和活动齿盘(12)、安装在箱体(28)顶部的电磁阀(15)；所述输入轴(16)与输出轴(32)位于同一轴线上，输入轴(16)左端面设有同轴的孔，内装有轴承C(19)，输出轴(32)右端插接在该轴承C(19)内圈中；所述输入轴(16)中部外圆设有外齿，与传动轴(22)右部的大齿轮(21)相啮合；所述调速齿轮(4)的内孔用轴承D(27)套接在输出轴(32)的中部，其外齿与传动轴(22)左部的小齿轮(25)相啮合，其右端面设有内齿孔(26)；所述输出轴(32)在调速齿轮(4)右端与输入轴(16)左端之间段上设有外齿(18)，与活动齿盘(12)的中心孔内齿相套接，活动齿盘(12)可沿该外齿(18)左右滑动；所述活动齿盘(12)的外径上设有沟槽(23)，其左端设有可与调速齿轮(4)右端内齿孔(26)相套接的外齿圈(24)；所述操作杆上端伸出箱体(28)顶盖的孔，与电磁阀(15)的拉杆(8)端部通过销轴相连接，操作杆中部设有转轴(9)，下端设有拨轴(33)，该拨轴(33)端部伸入活动齿盘(12)外径上的沟槽(23)内；工作时由电磁阀(15)提供动力使拉杆(8)产生推拉动作，操作杆绕转轴(9)旋转，通过拨轴(33)拨动活动齿盘(12)向左或向右滑动，当活动齿盘(12)向左紧靠调速齿轮(4)时，活动齿盘(12)左端的外齿圈(24)与调速齿轮(4)右端的内齿孔(26)相套接联动，当活动齿盘(12)向右紧靠输入轴(16)左端面时，活动齿盘(12)右端面上的结合部A(13)与输入轴(16)左端面上的结合部B(14)相结合联动。2.根据权利要求1所述的抽油机自动差速启动器，其特征在于：安装在箱体(28)右壁上用于套接输入轴(16)的轴承A(17)为钢球轴承，在所述输入轴(16)左端面上的同轴孔内用于套接输出轴(32)右端的轴承C(19)采用圆柱滚子轴承。3.根据权利要求1所述的抽油机自动差速启动器，其特征在于：在所述输出轴(32)中 部用于套接调速齿轮(4)的轴承D(27)设有2个，均采用钢球轴承；所述安装在箱体(28)左壁上用于套接输出轴(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鸿健，李鸿斌，佘金彪，胥成，孙强，
申请(专利权)人：李鸿健，
类型：新型
国别省市：甘肃;62