[实用新型]停机安全防护装置及其配套使用的防反转机构

说明书

技术领域

本实用新型属于螺杆泵井驱动装置上使用的停机时防反转装置，具体涉及的是停机安全防护装置及其配套使用的防反转机构。

背景技术

螺杆泵井正常运转时，由地面驱动装置带动抽油杆旋转，再由抽油杆驱动油井底部(1000多米深)的螺杆泵工作；螺杆泵运转时，首先电机带动驱动装置，驱动装置输出轴驱动抽油杆转动，由于抽油杆是1000多米的细长杆，抽油杆承受的扭矩由上至下需要一定时间才能将扭矩传至螺杆泵，此时抽油杆由上至下以扭转了很多圈并承受了很大的扭矩，当螺杆泵井停机检修或意外停电等情况停机时，抽油杆迅速反转释放其储存的扭矩，其转速可高达1000r/min以上，此时减速器皮带轮的转速就会达到近5000r/min，已远超过常规机械设计最高转速为3000r/min的设计界限，不但会发生皮带轮的离心力超过其内力而破碎飞出的事故，而且对整个设备也会造成极大的破坏，同时也造成人员伤亡事故，所以螺杆泵驱动装置上设有防反转机构。

常规螺杆泵井驱动装置基本上都是采用棘轮、棘爪机械防反转机构，棘轮、棘爪均封闭在棘爪防护罩内，当设备停机时防止其反转，然后在缓慢放松刹车瓦，使抽油杆储存的扭矩逐渐释放以至安全停机；因其结构简单、制造成本低和使用寿命较长等优点，是目前国内应用最多的防反转装置，但随着应用时间的延长，应用井数的增加，相继发生了多起防反转装置失灵的问题，通过对现场常规螺杆泵井的调研，近一两年内就发生了数十次生产及安全事故，事故的频次在不断增加，严重程度在不断提高，主要表象为减速器皮带轮整体飞出、减速器皮带轮破碎飞出、减速器皮带轮与电机皮带轮一起破碎飞出、减速器皮带轮破碎飞出及驱动头输入轴全部甩掉、减速器皮带轮破碎飞出及光杆甩弯或折断后飞出，有时还将电机毁坏，更严重的还造成井上工人伤亡事故。

常规螺杆泵井发生事故最直接的原因是驱动装置防反转机构失灵，因为一旦反转控制不住，螺杆泵井就会像“脱缰”的野马一样高速反转，危害极大。

通过对现场事故的分析，很容易得出提高常规螺杆泵驱动头防反转装置的有效性，必须要解决卡得住，即停机必须绝对可靠。

首先现有棘轮、棘爪机械防反转结构没有解决必须绝对可靠停机的问题。如图1所示，正常运转时，棘爪6在离心力的作用下是张开的，停机后棘爪在弹簧力作用下弹回卡住棘轮7，但有时会发生卡不住的情况，其原因有：第一、棘爪6从张开到弹回有一段反应时间，当反转力较大、反转加速度较高时，就容易发生棘爪6还没有来得及卡住棘轮7就又被高速反转甩开的情况，使防反转装置失效；第二、棘爪6的弹簧力不能设计大，否则会发生螺杆泵低速运转时棘爪张不开的情况，由于棘爪的弹簧力小，有时就克服不了棘爪轴因锈蚀、赃物、冬天冰冻等给棘爪转动带来的阻力；第三、棘爪弹簧失效。

发明内容

本实用新型的目的是提供停机安全防护装置及其配套使用的防反转机构，它用于解决现有的螺杆泵井机械防反转装置在停机时有时会发生卡不住的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种停机安全防护装置由电磁铁、活塞环、活塞杆、弹簧、压紧器构成，活塞杆一端联接电磁铁，活塞杆另一端联接压紧器，活塞环安装在活塞杆外，活塞环与压紧器之间的活塞杆上套置有弹簧。

上述方案中压紧器为压轮或压板。

上述方案中电磁铁、活塞环被同时固定在支架上，支架被固定在驱动装置减速箱上。

一种与上述停机安全防护装置配套使用的防反转机构包括棘轮、棘爪、棘爪防护罩，棘轮和棘爪安装在棘爪防护罩内，棘爪防护罩上有棘爪孔，棘爪从棘爪孔中伸到棘爪防护罩外，停机安全防护装置的压紧器安装在与棘爪孔相对应处，压紧器与伸出棘爪防护罩外的棘爪有间隙，压紧器下压时恰好压在棘爪上。

有益效果：

本实用新型在设备断电停机时，电磁铁停止工作，活塞杆和压紧器在弹簧的作用下迅速瞬间下降，将棘爪强制压入棘轮中，保证棘爪卡入棘轮中，绝对保证设备可靠停机。

附图说明

图1是现有的防反转机构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是本实用新型中停机安全防护装置与防反转机构配套使用时的结构示意图。

图4是图3的A-A剖视图；

图5是本实用新型中停机安全防护装置与防反转机构配套应用于直驱驱动装置的结构示意图；

图6是本实用新型另一种实施方式的结构示意图。

1电磁铁2活塞环3活塞杆4支架5压轮6棘爪7棘轮8弹簧9棘爪防护罩10驱动装置减速箱11螺杆泵直驱装置12压板。

具体实施方式