物联网技术的抽油机工作环境检测装置及其系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了油井开采领域的物联网技术的抽油机工作环境检测装置及其系统，包括抽油机本体，还包括指令机构和执行机构，所述执行机构包括位于平衡重和电动机之间的调节装置，电动机带有输入齿轮，调节装置包括三角架、从动轮、输出齿轮、过渡轮和换向摆动组件，三角架包括架体和支杆，支杆位于三角架的三个顶点处，支杆表面套接过渡轮，任意过渡轮与输入齿轮之间的齿数比都不同，利用三角架的三个顶点分别连接有不同齿数的过渡轮，当指令机构对换向摆动组件发出指令时，三角架进行自转，此时输入齿轮和从动轮之间的过渡轮产生变化，以适应不同的工作环境，瞬时改变冲次。瞬时改变冲次。瞬时改变冲次。

【技术实现步骤摘要】
物联网技术的抽油机工作环境检测装置及其系统


[0001]本专利技术属于油井开采领域，具体是物联网技术的抽油机工作环境检测装置及其系统。

技术介绍

[0002]在石油开发的抽油机采油过程中，由于地质因素、油品性质尤其是稠油井等因素的影响，经常需要改变抽油机的冲次来提高生产效率。
[0003]现有的抽油机如采用曲柄平衡的常规型游梁式抽油机，在工作过程中可通过更换电动机轴上的小带轮和三角胶带，来实现工作中不同冲次的要求。在实现所要求的冲次时，先让抽油机停止工作，然后人工对小带轮进行拆卸和更换。而现场抽油机的皮带轮暴露在外，很容易生锈，并且固定皮带轮的螺纹连接处和皮带轮与轴的锥面连接处通常也都会生锈，所以拆卸时很费时费力，换一次档位大约要2～3天的工作时间。因此这种抽油机的换档时间长，效率低下，操作不方便，已经无法适合现代采油技术的发展要求。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种及时根据环境和需求改变冲次的抽油机。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：物联网技术的抽油机工作环境检测装置及其系统包括抽油机本体，还包括指令机构和执行机构，所述执行机构包括位于平衡重和电动机之间的调节装置，电动机带有输入齿轮，调节装置包括三角架、转动轴、从动轮、输出齿轮、过渡轮和换向摆动组件，三角架包括架体和支杆，支杆位于三角架的三个顶点处，支杆表面套接过渡轮，任意过渡轮与输入齿轮之间的齿数比都不同，且过渡轮和支杆之间带有第一滚珠轴承，从动轮和输入齿轮之间啮合过渡轮，从动轮通过转动轴连接用于对抽油机本体动力输出的输出齿轮，三角架远离从动轮的一侧连接用于三角架自转的换向摆动组件。
[0006]采用上述方案后实现了以下有益效果：相对于采用现有驱动技术的抽油机，本技术方案中利用三角架的自转过程进行力矩输出变化，以适应不同的工作环境，力矩变化的原理如下，利用三角架的三个顶点分别连接有不同齿数的过渡轮，当指令机构对换向摆动组件发出指令时，三角架进行自转，此时输入齿轮和从动轮之间的过渡轮产生变化，以适应不同的工作环境，瞬时改变冲次。
[0007]进一步，所述换向摆动组件包括菱形盘、摇臂、连杆、滑块、协同电机和滑动槽，所述菱形盘的周向开有若干U形槽，菱形盘位于三角架后方，菱形盘的中心处贯穿有换向轴，换向轴与转动轴之间连接有轴连器，轴连器与转动轴的重合处连接有第一滚针轴承，轴连器与换向轴的重合处连接有第二滚针轴承，且换向轴贯穿于菱形盘，换向轴与菱形盘之间连接有第二滚珠轴承，摇臂位于菱形盘的后方。
[0008]有益效果：相对于采用动力化切入的现有技术，本技术方案中利用单向转动进行
动力输入的转化，从而减少复杂指令和沉杂执行件的设置，节省体积，以实现小体积和减少维护可能性。
[0009]进一步，从动轮内切于三角架，且从动轮通过转动轴连接于三角架中心处。
[0010]有益效果：相对于采用变速啮合的现有技术，本技术方案中由于三角形与从动轮之间内切，因此动力传递的路径为主动轮
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过渡轮
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从动轮
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输出齿轮，而其余过渡轮在从动轮的带动下进行预转，以减少在过渡转向时的新过渡轮与主动轮带来的摩擦和冲击，同时相对于传统的机械换挡结构，本技术方案不需要在动力切断时改变齿轮之间的啮合关系，而是进行动力切入。
[0011]进一步，U形槽沿菱形盘表面围成圆形矩阵。
[0012]进一步，摇臂包括一体制造的输出臂和输入齿，且输出臂连接于连杆的中心处，输入齿连接于换向轴，连杆的一端带有拨动销，拨动销运动行程中接触U型槽，连杆的另一端带有滑块，滑块滑动连接于滑动槽，换向轴远离输入齿的一端连接于协同电机。
[0013]有益效果：在执行啮合的过渡齿轮换向时，本技术方案中协同电机收到旋转指令，从而趋使换向轴转动，而转动过程的换向轴促使输入齿带动输出臂旋转，而输出臂带动连杆进行圆周运动，而圆周运动中的连杆受到滑块和滑动槽的限制而使连杆进行分化运动，连杆的拨动销进行圆周运动，而连杆连接于滑块的一侧进行直线运动，直线运动和圆周运动的位移距离等于圆周运动的直径，而拨动销的转动行程带入坐标轴阐述，以拨动销和U型槽最远端的重合处为坐标轴原点，拨动销转动的水平半径为L，拨动销转动的竖直半径为R，当拨动销转动至
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r时拨动销脱离与菱形盘接触，随后拨动销转移到
‑
R处，此时完成脱离的半圈转动。
[0014]当拨动销回位时，从
‑
R处向R转动，此时水平距离先从
‑
L到原点进入U型槽中，随后拨动销通过U型槽带动菱形盘转动至R处，此时菱形盘完成半圈旋转，旋转过程的菱形盘带动同轴连接的三角架换向，此时换向中的三角架置换与输入齿轮啮合的过渡轮。
[0015]进一步，所述过渡轮与输入齿轮的齿数比分别为：1∶1，2∶1和1∶2，根据齿数比将过渡轮分为平矩齿轮、增矩齿轮和降矩齿轮。
[0016]有益效果：通过不同的齿数比实现大齿轮带动小齿轮、等齿啮合或小齿轮带动大齿轮，实现转速和传递力矩的改变，以匹配抽油机工作时由于油井内液压变化而导致的环境变化，在液压小时便于加快抽油速度以提升效率，在液压大时，提升抽油的力矩对抽油机进行保护的同时提升单次抽油量，在正常压力时保持常态工作，降低机械的磨合。
[0017]进一步，还包括抽油机吊绳处的压力感应器，位于平矩齿轮处的第一定位器、位于增矩齿轮处的第二定位器和位于降矩齿轮处的第三定位器，压力感应器、第一定位器、第二定位器和第三定位器都电连接于处理模块，处理模块内置有信号输出模块、信号输入模块、角度计算模块和信号转化模块。
[0018]有益效果：本技术方案利用压力感应器探测抽油机的工作环境，从而基于此进行工况调节安排，此时定位器对处理模块反馈其中的位置关系，而此时以处理模块的指令为基础，确定协调电机的转向，以实现快速更换力矩传递方式，避免从平矩齿轮过渡至降矩齿轮时需要中间经过增矩齿轮，降低过渡时工况对工作环境的影响。
[0019]进一步，信号输入模块用于接收压力感应器传递的信号a，以及第一定位器、第二定位器和第三定位器的位置关系b，计算模块用于计算过渡轮之间的角度差值c，此时角度
差值c通过信号转化模块传递至信号输出模块以控制协同电机的旋转。
[0020]有益效果：通过位置关系确定协调电机的转动方向，角度差值确定转动的弧形大小。
[0021]进一步，还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块信号连接有服务器，服务器中生成有信号数据和存储日志。
[0022]有益效果：便于远程监控和根据日志判断井下的环境情况。
附图说明
[0023]图1为本专利技术实施例的示意图；
[0024]图2为图1中的调节装置结构图；
[0025]图3为图2中啮合关系图。
具体实施方式
[0026]下面通过具体实施方式进一步详细说明：
[0027]说明书附图中的附图标记包括：抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.物联网技术的抽油机工作环境检测装置，包括抽油机本体，其特征在于：还包括指令机构和执行机构，所述执行机构包括位于平衡重和电动机之间的调节装置，电动机带有输入齿轮，调节装置包括三角架、转动轴、从动轮、输出齿轮、过渡轮和换向摆动组件，三角架包括架体和支杆，支杆位于三角架的三个顶点处，支杆表面套接过渡轮，任意过渡轮与输入齿轮之间的齿数比都不同，且过渡轮和支杆之间带有第一滚珠轴承，从动轮和输入齿轮之间啮合过渡轮，从动轮通过转动轴连接用于对抽油机本体动力输出的输出齿轮，三角架远离从动轮的一侧连接用于三角架自转的换向摆动组件。2.根据权利要求1所述的物联网技术的抽油机工作环境检测装置，其特征在于：所述换向摆动组件包括菱形盘、摇臂、连杆、滑块、协同电机和滑动槽，所述菱形盘的周向开有若干U形槽，菱形盘位于三角架后方，菱形盘的中心处贯穿有换向轴，换向轴与转动轴之间连接有轴连器，轴连器与转动轴的重合处连接有第一滚针轴承，轴连器与换向轴的重合处连接有第二滚针轴承，且换向轴贯穿于菱形盘，换向轴与菱形盘之间连接有第二滚珠轴承，摇臂位于菱形盘的后方。3.根据权利要求1所述的物联网技术的抽油机工作环境检测装置，其特征在于：从动轮内切于三角架，且从动轮通过转动轴连接于三角架中心处。4.根据权利要求2所述的物联网技术的抽油机工作环境检测装置，其特征在于：U形槽沿菱形盘表面围成圆形矩阵。5.根据权利要求4所述的物联网技...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓强，张春友，王利华，闫伟，张红娜，乌兰，赵华洋，
申请(专利权)人：内蒙古民族大学，
类型：发明
国别省市：