一种抽油机刹车控制装置

技术领域

本发明属于抽油机技术领域，涉及一种抽油机刹车控制装置。

背景技术

游梁式抽油机是目前我国各油田常用的机械采油设备之一，而刹车系统是非常重要的操作控制系统，抽油机进行维护、修井、措施等作业时，均需要停井，并将刹车锁死，以保障施工安全。

近些年来，低渗透储层已经成为我国增储上产的主要资源基础，开发低渗储层已成为确保我国石油工业持续发展的重要战略基础。由于低渗透油藏普遍产液量不足，抽油泵泵效低，如果油井常开，电机全天运行，不仅消耗大量电能做无用功，且加速设备磨损，增加作业频次，使得油井生产成本增加，因此，低产低效井通常采用“间歇采油”。由于目前的抽油机刹车都为机械式手动操作，抽油机自动启停后，需要人工现场手动操作刹车，不能满足油田自动化的需求。现有专利中申请号为201420441629.5、名称为远程无线控制的抽油机自动刹车装置及申请号为201621350671.1、名称为一种远程控制的抽油机自动刹车装置，分别介绍了两种可远程控制抽油机刹车装置，提高了刹车可靠性，给油田生产带来一定方便。但上述技术方案均存在两个缺点：一是装置的功能设计上未实现向井口RTU控制柜的信号反馈，不能自动识别判断刹车状态；二是在装置的结构设计上未保留原有的手动刹车功能，停电后、修井作业前无法手动拉紧刹车。

发明内容

本发明的目的是提供一种抽油机刹车控制装置，解决了现有技术中存在的不能自动识别判断刹车状态的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种抽油机刹车控制装置，用于对手刹把进行控制，手刹把上连接有扶正片，包括机柜，机柜内设置有控制器、执行机构，控制器与执行机构电性连接，执行机构伸出机柜连接有传动机构，传动机构与手刹把连接。

本发明的特点还在于：

还包括有用于将机柜固定在手刹把底座上的机架。

执行机构包括壳体，壳体内设置有电动推杆，电动推杆一端通过减速器连接有电位计，另一端伸出壳体，电位计、电动推杆均与控制器连接。

传动机构包括连接杆，连接杆上活动套接有第一连接件、第二连接件，第一连接件与电动推杆连接，第二连接件与手刹把连接。

第一连接件包括U型的第一连接架、第一销轴，扶正片位于第一连接架内侧，第一销轴穿过第一连接架侧壁、扶正片将其连接。

第二连接件包括U型的第二连接架、第二销轴，电动推杆一端开设有通孔，电动推杆位于第二连接架内侧，第二销轴同时穿过第二连接架侧壁、通孔将其连接。

机架包括支撑杆，支撑杆一端固定有下底板，支撑杆另一端活动连接有上底板，机柜位于上底板上表面；下底板与手刹把底座连接。

上底板上固定有支架，支架伸入机柜与壳体连接。

本发明的有益效果是：

本发明一种抽油机刹车控制装置，将通过传动机构可拆卸的第一连接件，实现执行机构与手刹把的脱离，能在停电、修井等特殊情况下能够快速切换至手动刹车，消除了安全隐患；电位计实时监测电动推杆所在位置通过控制器识别刹车状态，并将刹车状态反馈到井口RTU控制柜，实现刹车状态的自动识别，进一步保证启、停井安全。

附图说明

图1是本发明一种抽油机刹车控制装置的结构示意图；

图2是本发明一种抽油机刹车控制装置内执行机构的结构示意图；

图3是本发明一种抽油机刹车控制装置内传动机构的结构示意图；

图4是本发明一种抽油机刹车控制装置内机架的结构示意图；

图5是本发明一种抽油机刹车控制装置内机架的紧刹车过程控制逻辑图；

图6是本发明一种抽油机刹车控制装置内机架的松刹车过程控制逻辑图；

图7是本发明一种抽油机刹车控制装置切换手动模式示意图。

图中：1.机柜，2.控制器，3.执行机构，301.壳体，302.电动推杆，303.电位计，4.传动机构，401.连接杆，402.第一连接件，4021.第一连接架，4022.第一销轴，403.第二连接件，4031.第二连接架，4032.第二销轴，5.机架，501.支撑杆，502.下底板，503.上底板，504.支架，6.手刹把，7.扶正片，8.棘爪。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种抽油机刹车控制装置，如图1所示，用于对手刹把6进行控制，手刹把6上连接有扶正片7，包括机柜1，机柜1内设置有控制器2、执行机构3，执行机构3位于控制器2下方，控制器2与执行机构3电性连接，执行机构3伸出机柜1连接有传动机构4，传动机构4与手刹把连接。还包括有用于将机柜1固定在手刹把底座上的机架5。

如图2所示，执行机构3包括壳体301，壳体301内设置有电动推杆302，电动推杆302包括电动机和推杆，推杆一端通过减速器连接有电位计303，另一端伸出壳体301，电位计303、电动机均与控制器2连接。电位计303将电阻信号发送至控制器2，控制器2对电阻信号进行判断从而通过电动机控制推杆。本实施例中，推杆最大伸缩行程为10cm。电动推杆302、电位计303均位于壳体301内。

如图3所示，传动机构4包括连接杆401，连接杆401上活动套接有第一连接件402、第二连接件403，第一连接件402与执行机构3连接，第二连接件403与手刹把连接。第一连接件402包括U型的第一连接架4021、第一销轴4022，扶正片7上开设有通孔，扶正片7位于第一连接架4021内侧，第一销轴4022穿过第一连接架4021侧壁、通孔将其连接。第二连接件403包括U型的第二连接架4031、第二销轴4032，电动推杆302一端开设有通孔，电动推杆302位于第二连接架4031内侧，第二销轴4032同时穿过第二连接架4031侧壁、通孔将其连接。本实施例中，连接杆401可以为螺杆，第一连接架4021、第二连接件403封闭端套接在螺杆上，可以调节第一连接架4021、第二连接件403之间的间距，进而改变传动机构4的整体长度，确保电动推杆302全部收回后能够完全拉紧刹车、全部伸出后能够完全松开刹车。第一销轴4022、第二销轴4032通过开口销锁定，防止在运动过程中销轴脱落。

如图4所示，机架5包括支撑杆501，支撑杆501一端固定有下底板502，支撑杆501另一端活动连接有上底板503，机柜1位于上底板503上表面；下底板502通过螺栓与手刹把底座连接。上底板503上固定有支架504，支架504伸入机柜1与壳体301连接。本实施例中，上底板503通过螺纹连接在支撑杆501顶部，可以根据需要调节上底板503的高度，实现与手刹把的配合。

本发明一种抽油机刹车控制装置的工作过程如下：

棘爪8上部通过弹簧与手刹把6连接，棘爪8下端卡接在手刹把6的卡槽中，安装前，使棘爪8活动端远离手刹把6的卡槽，井口RTU控制柜与控制器2连接，当油井停井时，抽油机停止运转，井口RTU控制柜向控制器2发送刹车指令，控制器2接受到指令，控制电动推杆302收缩回拉，带动传动机构4回拉，传动机构4再带动手刹把回拉，直至电动推杆302全部收回拉紧刹车。如图5所示，整个过程中，电位计303电阻值随着电动推杆302行程的变化而变化，控制器2通过不断读取电位计303电阻信号判断推杆11所在位置从而识别刹车状态，并将刹车状态反馈到井口RTU控制柜。当电位计303数据为0时，控制器2判断刹车已拉紧，并向井口RTU控制柜反馈刹车已拉紧；若电位计303数据不为0，则控制器2进行超时判断，若未超时，则继续读取电位计303数据，若已超时，则向井口RTU控制柜反馈刹车装置处于故障状态，此时井口RTU控制柜向站控平台传输故障报警信号。当油井需要开井时，井口RTU控制柜首先向控制器2发送开机指令，控制器2接受到指令，控制电动推杆302从壳体301推出，带动传动机构4向前运动，传动机构4再带动抽油机手刹把向前运动，直至电动推杆302全部推出，松开刹车。如图6所示，整个过程中，控制器2通过读取电位计303电阻信号判断推杆11所在位置从而识别刹车状态，并将刹车状态反馈到井口RTU控制柜。当读取电位计303数据为100时，则判断刹车已完全松开，并向井口RTU控制柜反馈刹车已松开，井口RTU控制柜通过控制继电器吸合开启抽油机；若电位计303数据不为100，则控制器2进行超时判断，若未超时，则继续读取电位计303数据，若已超时，则向井口RTU控制柜反馈刹车装置处于故障状态，禁止启动抽油机，同时由井口RTU控制柜向站控平台传输故障报警信号。

当刹车装置需要切换至手动模式时，如图7所述，将第一销轴4022拔出，传动机构4与手刹把脱开，同时使棘爪8活动端卡接在手刹把6的卡槽，抽油机刹车即恢复成原始状态，可人工推拉手刹把进行松、紧刹车操作。

通过以上方式，本发明一种抽油机刹车控制装置，将通过传动机构可拆卸的第一连接件，实现执行机构与手刹把的脱离，能在停电、修井等特殊情况下能够快速切换至手动刹车，消除了安全隐患；电位计实时监测电动推杆所在位置通过控制器识别刹车状态，并将刹车状态反馈到井口RTU控制柜，实现刹车状态的自动识别，进一步保启、停井安全。

实施例1

一种抽油机刹车控制装置，用于对手刹把6进行控制，包括机柜1，机柜1内设置有控制器2、执行机构3，控制器2与执行机构3电性连接，执行机构3伸出机柜1连接有传动机构4，传动机构4与手刹把6连接，还包括有用于将机柜1固定在手刹把6底座上的机架5。

实施例2

一种抽油机刹车控制装置，用于对手刹把6进行控制，手刹把6上连接有扶正片7，包括机柜1，机柜1内设置有控制器2、执行机构3，控制器2与执行机构3电性连接，执行机构3伸出机柜1连接有传动机构4。执行机构3包括壳体301，壳体301内设置有电动推杆302，电动推杆302一端通过减速器连接有电位计303，另一端伸出壳体301，电位计303、电动推杆302均与控制器2连接。

实施例3

一种抽油机刹车控制装置，用于对手刹把6进行控制，手刹把6上连接有扶正片7，包括机柜1，机柜1内设置有控制器2、执行机构3，控制器2与执行机构3电性连接，执行机构3伸出机柜1连接有传动机构4。执行机构3包括壳体301，壳体301内设置有电动推杆302，电动推杆302一端通过减速器连接有电位计303，另一端伸出壳体301，电位计303、电动推杆302均与控制器2连接。传动机构4包括连接杆401，连接杆401上活动套接有第一连接件402、第二连接件403，第一连接件402与电动推杆302连接，第二连接件403与手刹把6连接。

实施例4

一种抽油机刹车控制装置，用于对手刹把6进行控制，手刹把6上连接有扶正片7，包括机柜1，机柜1内设置有控制器2、执行机构3，控制器2与执行机构3电性连接，执行机构3伸出机柜1连接有传动机构4。执行机构3包括壳体301，壳体301内设置有电动推杆302，电动推杆302一端通过减速器连接有电位计303，另一端伸出壳体301，电位计303、电动推杆302均与控制器2连接。传动机构4包括连接杆401，连接杆401上活动套接有第一连接件402、第二连接件403，第一连接件402与电动推杆302连接，第二连接件403与手刹把6连接。第一连接件402包括U型的第一连接架4021、第一销轴4022，扶正片7位于第一连接架4021内侧，第一销轴4022穿过第一连接架4021侧壁、扶正片7将其连接。