[实用新型]一种防反转螺杆泵直驱装置

说明书

一种防反转螺杆泵直驱装置，包括交流直驱电机、光杆等，交流直驱电机的中心设置有空心的电机转子，光杆插在电机转子中，电机转子的上端外侧固定连接有光杆固定器，在交流直驱电机的外侧设置有防反转机构，包括刹车盘、液压卡钳和液压控制机构，刹车盘固定设置在电机转子上且可以随着电机转子转动，刹车盘的边缘插在所述液压卡钳的钳口内，液压控制机构通过液压油路与液压卡钳相连通并控制钳口的开合，本装置采用自动液压式刹车方式，无需人为干预和靠近，刹车扭矩大，管柱流体回落及杆柱本身摩擦扭矩得到安全稳定能够缓慢释放，扭矩释放系统更稳定，大幅降少安全事故的发生。

技术领域

本实用新型涉及油田开采装置领域，尤其涉及一种防反转螺杆泵直驱装置。

背景技术

井下螺杆泵举升采油技术目前在油田生产中得到了广泛应用，地面驱动装置则是作为井下螺杆泵举升采油系统提供旋转驱动力的主要设备，其安全稳定运行显得尤为重要。螺杆泵要下到井下数百米乃至上千米的油层中，通过光杆与地面驱动装置连接，驱动装置由电机带动并通过光杆将动力传递给井下的螺杆泵，螺杆泵将原油举升到地面。当螺杆泵断电停泵时，光杆巨大的扭矩势能及原油液位差的势能会使地面驱动装置高速反向旋转，这种高速反向旋转会对设备构成损坏，对地面人员构成巨大安全威胁。现有的地面驱动装置主要有以下几种：

1.侧驱式螺杆泵地面驱动装置，主要是采用电机偏置，通过皮带轮大小形成一定的变速比，防反转扭矩释放刹车系统通常采用摩擦式、棘轮棘爪机械等方式，再选用单独光杆密封装置。其缺点是装置不平衡，吊装不方便，棘轮棘爪机械式刹车噪音大，摩擦式刹车容易过热失效，且需要人工靠近调整等，易造成设备损坏，以及刹车失效导致零部件飞出致人伤害事件的发生，如大庆油田2016年由于刹车失效导致皮带轮飞出伤人的安全事故。

2.永磁直驱式地面驱动装置，主要是通过变频器调整永磁电机转速实现对螺杆泵的驱动，其防反转装置是采用电磁刹车，利用停泵管柱流体回落和光杆本身存在未释放的扭力，致光杆反转带动电机转子旋转，相对于电机定子产生电流，通过供电给电阻刹车模块产生电阻来实现阻止电机主轴旋转，实现光杆的刹停。当光杆停止旋转电磁阻力消失后，刹车模块停止工作，光杆继续释放扭力，不断重复上述动作，直至光杆扭力消失，达到缓慢释放的刹车目的。其主要缺点是采用永磁电机不经济，刹车扭矩小，受电气元件过热，软件过载保护等问题，常发生刹车控制不稳定、失效等故障，导致刹不住等现象，易导致安全事故的发生。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种可以缓慢释放光杆反转扭力的螺杆泵直驱装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：

一种防反转螺杆泵直驱装置，包括交流直驱电机、光杆，所述交流直驱电机的中心设置有空心的电机转子，所述光杆插在电机转子中，所述电机转子的上端外侧固定连接有光杆固定器，所述光杆的上端伸出电机转子外并与所述光杆固定器相连接，其特征在于：在所述交流直驱电机的外侧设置有防反转机构，所述防反转机构包括刹车盘、液压卡钳和液压控制机构，所述刹车盘固定设置在电机转子上且可以随着电机转子转动，在所述液压卡钳的钳口上下缘各设置有一活塞刹车块，所述刹车盘的边缘插在活塞刹车块之间，所述液压控制机构通过油路控制活塞刹车块上下移动夹紧刹车盘。

进一步的，所述液压控制机构包括双向齿轮泵、储油盒、控制模块、皮带轮和皮带，所述皮带轮固定连接在电机转子上且随着电机转子转动，所述皮带两端分别连接皮带轮和双向齿轮泵的转轴，所述皮带轮通过皮带带动双向齿轮泵的转轴旋转，所述储油盒和双向齿轮泵之间、双向齿轮泵和控制模块之间、控制模块和液压卡钳之间、控制模块和储油盒之间均设置有油路相连通，所述双向齿轮泵可以将储油盒中的液压油经过控制模块泵向液压卡钳。

进一步的，在所述交流直驱电机的上端设置有罩体，所述防反转机构设置在罩体内。

进一步的，在所述光杆和电机转子之间设置有密封盘根，在所述密封盘根之上设置有盘根压套，所述密封盘根和盘根压套密封光杆和电机转子之间的间隙。