[实用新型]一种螺杆泵断杆保护装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及油田采油领域中机械采油地面设备保护装置，特别是一种螺杆泵断杆保护装置。

背景技术：

在油田采油领域中，螺杆泵作为一种新型的举升设备，在油田逐步得到广泛应用。现有的螺杆泵机械采油地面设备中螺杆泵普遍采用电动机皮带传动、减速箱齿轮二级减速的驱动方式。为了能够提供较大的扭矩以便顺利启动，要选择较大功率的电动机，随之带来一个问题：当井下发生卡、蜡堵或应用于稠油井时，由于不能对拖动装置的扭矩进行限制，极易造成抽油杆的过度疲劳而导致抽油杆断裂或脱扣。

实用新型内容：

本实用新型在于克服背景技术中存在的现有螺杆泵地面拖动装置不能限制拖动装置的扭矩从而导致抽油杆断裂或脱扣的问题，而提供一种螺杆泵断杆保护装置，该装置能够限制驱动装置的扭矩，减少抽油杆断、脱的机会。

本实用新型解决其问题可通过如下技术方案来达到：该螺杆泵断杆保护装置包括电机，光杆，所述的电机接有断杆保护单元，光杆连接转速传感器组件，断杆保护单元与转速传感器组件之间采用电缆或无线连接；所述的断杆保护单元包括微电脑芯片及接口电路及分别与其连接的电源电路、电压传感电路、电流传感电路、驱动电路、键盘显示电路、功率因数检测电路，电压传感电路、电源电路连接交流电源，电机的进线上分别穿有电流传感电路的电流互感器，驱动电路的继电器接点连接控制电机的交流接触器的控制回路；所述的转速传感器组件包括旋转部件及静止部件，旋转部件固定在光杆上。

所述的旋转部件主体为非导磁材料贴有磁钢，静止部件的敏感元件为霍耳元件。

本实用新型与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该螺杆泵断杆保护装置由于采用上述结构，电源电路、电压传感电路、电流传感电路、驱动电路、键盘显示电路、功率因数检测电路、转速传感器组件通过微电脑芯片及接口电路连续检测光杆承受的扭矩，超过设定的最大扭矩时，电机的控制回路，断开电源，合理限制抽油杆承受的最大扭矩，特别是在井下发生卡、蜡堵或应用于稠油井时，避免发生因承受过大的扭矩而导致抽油杆受到损伤或导致断、脱的可能，降低了抽油杆的疲劳程度，延长了抽油杆的使用寿命，保证了安全生产。

附图说明：

附图1是本实用新型的原理框图；

附图2是本实用新型的电气接线图。

图中：1-电源电路，2-电压传感电路，3-电流传感电路，4-电流互感器，5-微电脑芯片及接口电路，6-驱动电路，7-键盘显示电路，8-功率因数检测电路，9-电机，10-光杆，11-旋转部件，12-静止部件，13-减速箱，14-交流接触器，V1-断杆保护单元，V2-转速传感器组件。

具体实施方式：

下面结合附图将对本实用新型作进一步说明：

如附图1、图2所示，一种螺杆泵断杆保护装置，包括电机9，光杆10，所述的电机9接有断杆保护单元V1，光杆10接有转速传感器组件V2，断杆保护单元V1与转速传感器组件V2之间采用电缆或无线连接；断杆保护单元V1包括微电脑芯片及接口电路5及分别与微电脑芯片及接口电路5连接的电源电路1、电压传感电路2、电流传感电路3、驱动电路6、键盘显示电路7、功率因数检测电路8，电压传感电路2、电源电路1连接交流电源。所述的电压传感电路2用于检测电机的电源电压U；所述的电流传感电路3中的电流互感器4为穿芯式电流互感器或其他形式的电流互感器，用于检测电机的电流I；所述的功率因数检测电路8用于检测电流与电压间的相位差，从而获得功率因数cosφ；电机9的进线上穿有电流传感电路3的电流互感器4，驱动电路6的继电器接点连接控制电机的交流接触器14的控制回路。所述的转速传感器组件V2包括旋转部件11及静止部件12，旋转部件11主体为非导磁材料贴有磁钢或导磁材料，静止部件12的敏感元件为霍耳元件。

系统上电时由于扭矩小于设定扭矩，接点BH-1闭合，允许电机正常启动。在启动及正常运行中，尤其是启动过程中，微电脑芯片及接口电路5不断的通过电压传感电路2、电流传感电路3、功率因数检测电路8、检测电机的电流I、电压U、因数cosφ、转速传感器组件V2检测螺杆泵的转速n，实时计算扭矩并与设定的保护值比较，经过一段时间的连续检测，一般为一至数十秒的连续检测后，如果一直超限，断杆保护单元V1的驱动电路6的输出接点BH-1断开，交流接触器14释放，电机断电，断杆保护单元V1的键盘显示电路7显示相关数据，所有数据均可用按键选择查看，直至断电。由于螺杆泵断杆保护装置限制了抽油杆承受的最大扭矩，使抽油杆不至于因承受过大的扭矩而导致抽油杆受到损伤及发生断脱的可能。