[实用新型]一种无杆抽油机的自动换向机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采油的抽油机，更具体的说涉及一种无杆抽油机的自动换向机械结构。

背景技术

油田采油通常采用游梁式等有杆抽油系统，其工作原理是把井口的动力通过抽油杆传递到井下的柱塞泵，实现抽油。这种结构体积庞大且笨重，工作时需克服抽油杆的自重和抽油杆与管壁的摩擦力做功，不仅造成大量的电能消耗，而且效率不高。此外，还存在油管磨损、抽油管断脱及检泵周期短等问题。为解决杆管偏磨问题，油田通常采取在抽油杆中增加滚轮式扶正器的方式，变滑动摩擦为滚动摩擦，此举尽管在一定程度上减轻了磨损，但不能从根本上解决杆管之间的偏磨问题。

2007年12月19日中国实用新型专利申请授权公告号CN 200993092Y公开了“游梁抽油机驱动液力缸式无杆液力抽油系统”，该系统采用游梁抽油机驱动液力缸中的活塞上下往复运动泵出高压动力液驱动井下液力反馈式抽油泵工作，通过单向阀补充遗失动力液，上行程时游梁抽油机拉动液力缸中的的活塞泵出高压动力液驱动井下液力反馈式抽油泵中的大直径柱塞上举完成吸液，下行程时再反馈液力的作用下完成排液过程，因此解决了抽油杆的偏磨问题。但是，该结构较复杂，制造成本高，操作不太方便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种无杆抽油机的自动换向机构，以解决现有技术中抽油机高能耗、效率低的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是：

一种无杆抽油机的自动换向机构，其包括双向离合器、换向控制机构和执行机构,其中，所述换向控制机构的输入端通过第二轴联器与双向离合机构的输出端连接，其输出端通过第三联轴器与输出机构连接。所述双向离合机构和执行机构分别与电机和柱塞泵连接，电机提供连续的旋转动力，双向离合器把电机单向转动转换为双向转动输出，换向控制机构通过控制离合器的离合控制旋转方向，旋转动力传递给执行机构，执行机构通过旋转动力转换成往返的轴向平动输出至柱塞泵做功。

所述换向控制机构包括螺纹输出轴和分别位于螺纹输出轴两侧并与之平行的第二副轴和第三副轴；螺纹输出轴的一端为换向控制机构的输入端，另一端为输出端；所述螺纹输出轴上螺纹装配有第一螺帽，在第一螺帽上径向伸出一楔柱；所述第一螺帽的楔柱伸进一储能弹簧套中，所述储能弹簧套内左右对称设置有储能弹簧，第一螺帽的楔柱被夹在两储能弹簧的端头之间；所述储能弹簧套通过连接板与第一滑套和第二滑套连为一体，第一滑套和第二滑套分别套在第二副轴和第三副轴上；所述连接板与双向离合器的拨叉机构连接；在所述连接板上还设置有限位弹簧套限位弹簧套内装有限位钢球和限位弹簧，限位弹簧下端通过调节螺杆安装在限位弹簧套内，上端顶住限位钢球；一压板固定在换向控制机构内，面向限位钢球设置，并在与限位钢球配合一面上平行于螺纹输出轴的轴向设有两个与限位钢球相配合的限位凹槽，限位钢球在限位弹簧的作用下顶在压板上。

该换向控制机构螺纹输出轴通过第二轴联器与双向离合机构的输出轴连接，第一螺帽在螺纹输出轴的转动下轴向运动，其楔柱压缩蓄能弹簧，蓄能弹簧弹力逐渐增大，当增大到足以克服限位钢球与压板限位凹槽之间的限位压力时，限位钢球离开限位凹腔，整个连接板在蓄能弹簧弹力的作用下快速轴向滑动，由于能量的损耗，限位钢球被压进压板的另一限位凹腔中，再次进行限位。由于连接板与换向机构的拨叉机构连接在一起，故其滑动也将带动着带拨叉机构轴向运动，从未实现离合机构的双向离合，改变输出轴的转动方向。

进一步，所述双向离合机构包括平行布置的输入轴、第一副轴、输出轴和拨叉机构，；在输入轴上固定连接有第一齿轮和第二齿轮；在第一副轴上固定连接第三齿轮和第四齿轮；在输出轴空套有第五齿轮和第六齿轮，且第五齿轮和第六齿轮完全相同，第五齿轮和第六齿轮之间的距离等于换向控制机构的压板上两限位凹槽的间距；在第五齿轮和第六齿轮之间还设有离合块，该离合块与输出轴为内外花键滑动连接，并与拨叉机构配合；所述第五齿轮与离合块以及离合块与第六齿轮的相对端面均设有相互啮合的端面齿；所述第一齿轮与第五齿轮啮合，第二齿轮与第四齿轮啮合，第三齿轮与第六齿轮啮合。 

由于输入轴是通过轴联器与电机连接，当电机工作时，将动力输入给离合机构，通过换向控制机构带动拨叉机构控制离合块与第五齿轮和第六齿轮的离合，实现控制输出轴的转动方向，旋转动力传递给执行机构，执行机构通过旋转方向不同的动力转换成柱塞泵往复运动的动力。