[发明专利]智能皮带轮

说明书

技术领域

本发明涉及皮带传动机构中的皮带轮，具体是一种用于油田游梁式抽油机使用的智能皮带轮。

背景技术

我国的油田绝大部分为低能、低产油田，不像国外的油田有很强的自喷能力，大部分油田要靠注水来压油入井，靠抽油机(又称磕头机)把油从地层中提升上来。目前我国抽油机的保有量在10万台以上，电动机装机总容量在3500MW，年耗电逾百亿kW·h。而目前抽油机的运行效率特别低，在我国平均运行效率为25.96％，国外平均水平为30.05％，年节能潜力可达几十亿kW·h。近年来，我国稠油井、含气井、含水井逐年增多，但抽油机的工艺和实践证明，利用提高冲次的办法来增加产液量是不可能的，其结果事与愿为，反而加剧了泵和各机件的磨损，特别是在稠油井的情况下更为严重，同时还会大大增加检泵次数，因此，降低冲次、延长冲程才是增加产液量的有效方法。而目前我国油田广泛采用的抽油机减速器是上世纪的产品，该减速器具有结构简单，经久耐用的优点，但因传动比范围小(只有30左右的速比)，制约着机械效率的提高，难以满足稠油井、含气井、含水井的低冲次需要；另外，皮带传动过大(在5-10之间)，而且皮带传动机构的传动效率低且不稳定，使得运转中皮带出现能耗高和自身的消耗大等缺点，难以满足长冲程、低冲次抽油机配套小功率电动机节能要求。因此，迫切需要研制满足长冲程、低冲次抽油机需要的、以及配套小功率电动机节能要求的、特别是能从零速起动和对减速机负荷进行实时检测记录的智能皮带轮。

发明内容

本发明为了解决现有游梁式抽油机使用的减速器、皮带传动机构难以满足长冲程、低冲次抽油机的需要、以及配套小功率电动机节能要求的问题，提供一种能从零速起动和对减速器负荷进行实时检测记录的智能皮带轮。

本发明是采用如下技术方案实现的：智能皮带轮，包括由太阳轮、内齿圈、行星架、行星齿轮构成的行星齿轮机构，以及由皮带轮芯、皮带轮构成的皮带轮，皮带轮芯通过轴承与行星架轴向固定，太阳轮与皮带轮芯浮动联接，内齿圈外绕有摩擦带，摩擦带一端设置有固定在减速器机体上的联接板，另一端固定有穿过联接板、并通过螺母固定的螺杆。摩擦带通过螺栓与内齿圈固定。所述联接板上设有/开有供螺杆穿过的卡圈。

根据行星齿轮机构的工作原理，以太阳轮为主动件时，行星架与内齿圈为从动件，若行星架不输出，则内齿圈输出，打滑状态；若内齿圈不输出，则行星架输出，正常状态；若行星架和齿圈同时输出，则处于调速状态。本发明在使用时，以皮带轮驱动主动件-太阳轮转动，同时，将绕于内齿圈外的摩擦带通过螺栓与内齿圈固定，或者摩擦带仅通过其两端的卡固装置(即联接板与螺杆、螺母)绕于内齿圈上，依靠摩擦带与内齿圈之间的摩擦，使得内齿圈不输出或以一定的转速输出，此时，皮带轮输入与行星架输出存在减速比，根据需要减速比一般为3-5，与原抽油机专用减速器(减速比在30左右)组合使用，减速比可在110左右，满足抽油机长冲程、低冲次的需要；

联接板上可安装能检测记录减速器负荷的装置，这样，能对减速器的负荷进行实时检测记录；所述能检测记录减速器负荷的装置为本领域的技术人员所公知，因此，在说明书中未作描述。

在摩擦带未通过螺栓与内齿圈固定的基础上，摩擦带端部的螺杆上螺母与联接板之间套有压缩弹簧，压缩弹簧两端设置有垫圈，通过相应的操纵机构调节两垫圈之间压缩弹簧的压缩程度，即改变绕于内齿圈上的摩擦带的撑紧程度，从而改变摩擦带与内齿圈之间的摩擦系数，调整了内齿圈的转速，即使皮带轮处于调速状态；初始状态时，需通过螺母调节压缩弹簧的弹簧力大小为正常压力。

当通过操纵机构压缩摩擦带端部螺杆上的压缩弹簧至摩擦带与内齿圈没有磨擦力时，内齿圈输出，这样，可使电动机空载起动，主减速器不动(即行星架无输出)，内齿圈空转(即仅内齿圈输出)，然后通过操纵机构对压缩弹簧进行调整，使摩擦带与内齿圈之间的磨擦力加大，直至将内齿圈的转速调整为零，主减速器起动至正常；而当主减速器超载时，内齿圈克服与摩擦带之间的摩擦力打滑空转，行星架不输出，即使得主减速器不动，实现保护主减速器的目的。所述操纵机构的结构多种多样，为本技术领域的技术人员所公知，因此，说明书中未作描述。