專利名稱：抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于抽油機故障保護裝置技術領域，具體涉及一種抽油機光桿斷脫砂
卡蠟卡無線報警自停機裝置，是在游梁式抽油機連續運轉過程中采用機械電子一體技術對 抽油機故障進行保護，主要涉及抽油機光桿斷脫或出現井卡(砂卡、蠟卡)時的無線報警自 停機裝置。
背景技術：
目前，各油田采油用抽油機大多數采用游梁式抽油機，光桿從立柱、懸繩器中心穿 過，依靠方卡子把光桿承受的所有負荷轉移傳遞到懸繩器上，再依靠毛辮子、驢頭、游梁、連 桿、減速箱、皮帶等驅動裝置把負荷傳遞給電動機完成負荷傳遞過程。由于光桿受交變載荷 的影響受力情況復雜，在運行中極易發生懸繩器下部光桿斷脫，而電動機又不能夠及時自 動停機而燒毀的次生事故，嚴重影響了油井的正常生產，而且在部分出砂、含蠟量比較高的 油井，當發生井卡(砂卡、蠟卡)時，在下沖程過程中，光桿受井卡阻力較大，下行速度較慢， 毛辨子、懸繩器、立柱下行速度較快，當抽油機完成下沖程過程開始上沖程運行時，懸繩器、 立柱開始快速上行，而光桿、方卡子卻還在沿相反方向下行中，結果是懸繩器和立柱猛的撞 上方卡子，造成沖擊性破壞，時間過久毛辨子或光桿將被震斷，甚至造成更大的事故，給油 田造成巨大的經濟損失。
實用新型內容設計人在多年的工作實踐中，發現現有的游梁式抽油機存在著上述缺陷，經過不 斷探索，反復改進，本實用新型目的在于提供一種抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停 機裝置，在抽油機光桿發生斷脫或發生砂卡蠟卡時，能觸發無線報警信號并自動停機，待故 障修復后抽油機才能實現正常啟抽運轉。 本實用新型為實現上述目的所采取的技術方案是該抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無 線報警自停機裝置包括光桿，懸繩器，方卡子，蓋板，彈簧，支架，限位開關，復位開關，無線 信號發射器，復位開關支架，無線信號接收器，在懸繩器和方卡子之間沿光桿從上往下依次 套設圓形蓋板，繞光桿的彈簧，帶槽的圓形支架，彈簧支設在支架槽內，下端與槽底連接，上 端與蓋板連接，蓋板的外圓直徑不小于支架頂部外圓直徑，蓋板的內圓直徑等于支架底部 內圓直徑，彈簧內圓直徑大于蓋板內圓直徑，且在被壓縮狀態下高度不超過支架頂部上表 面的平面，限位開關安裝在支架頂部的下表面上，其開關活動部分伸出另一側表面，在彈簧 呈被壓縮狀態時，限位開關活動部分的端面與支架頂部上表面平齊，復位開關與無線信號 發射器安裝在復位開關支架上，復位開關支架固定在支架上，限位開關的常閉觸點與復位 開關的常開觸點通過連接導線分別與無線信號發射器相連接，無線信號接收器固定在電機 開關箱側面，無線信號接收器電源進線與電機開關箱控制回路電源一次側進線相并聯，無 線信號接收器中間繼電器的常閉觸點與電機控制開關箱的停止按鈕串聯，無線信號發射器 采用直流電源供電。
3[0005] 為了提高無線信號發射器與無線信號接收器之間信號通訊的可靠性，兩者之間的 有效控制傳輸距離為40米以內。 本實用新型無線信號接收器與電機開關箱控制電路由電源、主回路、控制回路、變 壓器回路、直流電源、無線接收集成電路、繼電器切換電路、報警電路、無線信號觸發電路、 電機組成。 電源通過控制回路控制主回路的通斷來實現電機的運行和停止，變壓器回路把高 電壓的交流電變為低電壓的交流電給直流電源供電，直流電源把低電壓的交流電經過降 壓、整流、濾波、穩壓后變為直流電給無線接收集成電路供電，無線信號觸發電路發射無線 信號給無線接收集成電路，無線接收集成電路接到信號后控制繼電器切換電路轉換和報警 電路報警，繼電器切換電路把信號傳遞給控制回路，控制回路斷開主回路交流接觸器線圈 電源，實現電機的自動停機。 本實用新型由于采取上述技術方案及措施，在抽油機的方卡子和懸繩器之間設無 線報警觸發裝置，當抽油機運行中發生光桿斷脫，蓋板上只承受斷脫光桿的上部重量，彈簧 的彈力大于斷脫后光桿的重力，在彈簧強大的向上作用力下蓋板被彈簧向上彈起時，或當 發生井卡(砂卡、蠟卡)，在井卡初期階段抽油機的下沖程過程中，光桿受阻力影響下行速 度較慢，毛辨子、懸繩器、立柱、支架、彈簧、蓋板下行速度較快，與方卡子發生相對位移，蓋 板之上不承受任何力量，強力彈簧只承受蓋板本身的重力，蓋板在彈簧的作用力下被向上 彈起時，限位開關的常閉觸點復位接通，無線信號發射器發出報警自動停機動作指令，無線 信號接收器接到指令后報警并斷開主回路交流接觸器線圈電源同時啟動記憶鎖定功能，交 流接觸器失電，電機停止運轉，此時即使管理人員采取斷電后再來電也無法正常啟動抽油 機，必須檢查排除光桿故障，按下復位開關解除記憶后，抽油機才能正常啟動開抽，徹底杜 絕了抽油機光桿斷脫或發生井卡(砂卡、蠟卡)時給油田造成的損失。
圖1表示本實用新型抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置結構示意圖； 圖2表示本實用新型無線信號接收器及電機開關箱控制電路的電路結構方框示 意圖； 圖3表示本實用新型無線信號接收器及電機開關箱控制電路連接電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例，對本實用新型的結構特征作進一步說明。 參見圖1，圖3，本實用新型抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置的結構 包括光桿9，懸繩器13，方卡子10，蓋板1，強力彈簧2，支架3，限位開關4，復位開關5，無 線信號發射器6，復位開關支架8，無線信號接收器，在懸繩器13和方卡子10之間沿光桿9 從上往下依次套設圓形蓋板l，繞光桿9的圓形強力彈簧2，帶圓槽的圓形支架3，彈簧2支 設在支架3槽內，下端與槽底連接，上端與蓋板1連接，蓋板1的外圓直徑不小于支架3頂 部外圓直徑，蓋板l的內圓直徑等于支架3底部內圓直徑，彈簧2內圓直徑大于蓋板l內 圓直徑，且在被壓縮狀態下高度不超過支架3頂部上表面的平面，限位開關4安裝在支架3 頂部下表面上，其開關活動部分14伸出另一側表面，在彈簧2呈被壓縮狀態時，限位開關活動部分14的端面與支架3頂部上表面平齊，復位開關5與無線信號發射器6安裝在復位開 關支架8上，復位開關支架8固定在支架3上，限位開關4的常閉觸點與復位開關5的常開 觸點通過連接導線7分別與無線信號發射器6相連接，無線信號接收器固定在電機開關箱 (圖中未示)側面，無線信號接收器電源進線與電機開關箱控制回路電源一次側進線相并 聯，可用于1140伏，660伏，380伏，220伏電源等級，無線信號接收器中間繼電器ZJ的常閉 觸點與電機控制開關箱的停止按鈕串聯，無線信號發射器6采用鋰電池直流電源供電，無 線信號發射器與無線信號接收器之間的有效傳輸距離為40米以內，無線信號發射器6與無 線信號接收器之間的有效傳輸距離最佳為5-35米。 參見圖2，本實用新型無線信號接收器與電機開關箱控制電路組成的電路由電源 21、主回路24、控制回路25、變壓器回路26、直流電源27、無線接收集成電路28、繼電器切換 電路29、報警電路23、無線信號觸發電路22、電機20組成構成。電源21通過控制回路25 控制主回路24的通斷來實現電機20的運行和停止，變壓器回路26把高電壓的交流電變為 低電壓的交流電給直流電源27供電，直流電源27把低電壓的交流電經過降壓、整流、濾波、 穩壓后變為直流電給無線接收集成電路28供電，無線信號觸發電路22發射無線信號給無 線接收集成電路28，無線接收集成電路28接到信號后控制繼電器切換電路29轉換和報警 電路23報警，繼電器切換電路29把信號傳遞給控制回路25，控制回路25斷開主回路交流 接觸器線圈電源，實現電機20的自動停機。 在上述的電路中，參見圖2，圖3，電源21為電機開關箱來電，主回路由空氣開關 QS、保險FU1、交流接觸器KM、熱繼電器FR組成，負載為電機M ;控制回路25由交流接觸器 線圈KM、交流接觸器觸點KM、起動按鈕SB2、停止按鈕SB1、保險FU2、繼電器觸點ZJ、熱繼電 器觸點FR、應急按鈕SB3組成；變壓器回路26由初級線圈和次級線圈組成，把高電壓的交 流電Ul變為低電壓的交流電U2 ;直流電源27把低電壓的交流電U2經過降壓、整流、濾波、 穩壓后變為直流電；無線信號觸發電路22由限位開關4、復位開關5、無線信號發射器6組 成；無線接收集成電路28具有記憶鎖定的功能，接到信號后控制繼電器ZJ切換和報警；報 警電路23由蜂鳴器HA組成；繼電器切換電路29由繼電器觸點ZJ、繼電器線圈ZJ組成，繼 電器切換電路29斷開控制回路25，控制回路25斷開主回路24交流接觸器線圈KM電源，實 現電機M的自動停機。 本實用新型安裝檢查完畢后，合上空氣開關QS，按下啟動按扭SB2，交流接觸器KM 線圈得電吸合，常開觸點KM閉合自鎖，交流接觸器KM主觸頭閉合，電機得電抽油機開始運 轉。當運行中發生光桿斷脫，蓋板上只承受斷脫的上部光桿的重量，彈簧的彈力大于斷脫光 桿的重力，在彈簧強大的向上作用力下，蓋板被向上彈起時，或當發生井卡(砂卡、蠟卡)， 在井卡初期階段抽油機的下沖程過程中，光桿受阻力影響下行速度較慢，毛辨子、懸繩器、 立柱、支架、彈簧、蓋板下行速度較快，與方卡子發生相對位移，蓋板之上不再承受任何力 量，強力彈簧只承受蓋板本身的重力，蓋板在彈簧的作用力下被向上彈起時，限位開關的常 閉觸點復位接通，無線信號發射器發出報警自動停機動作指令，無線接收集成電路執行動 作指令，內部繼電器吸合，蜂鳴器和中間繼電器線圈得電，蜂鳴器持續報警，中間繼電器吸 合，中間繼電器常閉觸點斷開，交流接觸器KM線圈失電，常開觸點KM斷開自鎖，交流接觸器 KM主觸頭斷開，電動機失電停止運轉。由于無線接收集成電路具有記憶鎖定的功能，即使 斷電后再來電，無線接收集成電路自動鎖定，中間繼電器線圈吸合，常閉觸點斷開，蜂鳴器持續報警，即使按下啟動按扭SB2，交流接觸器KM線圈不可能得電吸合。管理人員接到報 警后，必須檢查光桿排除故障，使蓋板的下表面與支架頂部上表面緊密接觸保持限位開關 的常閉觸點斷開，然后連續按下復位開關，無線信號發射器發出解除記憶指令，無線接收集 成電路收到信號后解除鎖定，中間繼電器線圈失電，中間繼電器常閉觸點閉合。如果在排除 檢查光桿故障過程中抽油機懸繩器位置停的不合適，可以按下應急按鈕SB3使電機點動運 行，調整懸繩器停的位置到合適狀態。檢查完畢后按下啟動按扭SB2，交流接觸器KM線圈得 電吸合，常開觸點KM閉合自鎖，交流接觸器KM主觸頭閉合，電機得電重新開始運轉，徹底杜 絕了抽油機光桿斷脫或發生井卡(砂卡、蠟卡)時給油田造成的損失。
權利要求一種抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置，包括光桿，懸繩器，方卡子，蓋板，彈簧，支架，限位開關，復位開關，無線信號發射器，復位開關支架，無線信號接收器，其特征是在懸繩器和方卡子之間沿光桿從上往下依次套設圓形蓋板，繞光桿的彈簧，帶槽的圓形支架，彈簧支設在支架槽內，下端與槽底連接，上端與蓋板連接，蓋板的外圓直徑不小于支架頂部外圓直徑，蓋板的內圓直徑等于支架底部內圓直徑，彈簧內圓直徑大于蓋板內圓直徑，且在被壓縮狀態下高度不超過支架頂部上表面的平面，限位開關安裝在支架頂部的下表面上，其開關活動部分伸出另一側表面，在彈簧呈被壓縮狀態時，限位開關活動部分的端面與支架頂部上表面平齊，復位開關與無線信號發射器安裝在復位開關支架上，復位開關支架固定在支架上，限位開關的常閉觸點與復位開關的常開觸點通過連接導線分別與無線信號發射器相連接，無線信號接收器固定在電機開關箱側面，無線信號接收器電源進線與電機開關箱控制回路電源一次側進線相并聯，無線信號接收器中間繼電器的常閉觸點與電機控制開關箱的停止按鈕串聯，無線信號發射器采用直流電源供電。
2. 如權利要求l的抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置，其特征是無線信號 發射器與無線信號接收器之間有效控制傳輸距離為40米以內。
3. 如權利要求l的抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置，其特征是所述無線 信號接收器與電機開關箱控制電路由電源、主回路、控制回路、變壓器回路、直流電源、無線 接收集成電路、繼電器切換電路、報警電路、無線信號觸發電路、電機組成。
專利摘要本實用新型屬于抽油機故障保護裝置技術領域，提供了一種抽油機光桿斷脫砂卡蠟卡無線報警自停機裝置，主要特點是包括光桿，懸繩器，方卡子，蓋板，彈簧，支架，限位開關，復位開關，無線信號發射器，無線信號接收器，在懸繩器和方卡子之間沿光桿從上向下依次套設蓋板，彈簧，帶槽支架，彈簧分別與支架和蓋板連接，限位開關安裝在支架頂部下表面上，復位開關與無線信號發射器安裝在復位開關支架上，當抽油機發生光桿斷脫或砂卡、蠟卡時，蓋板在彈簧的作用力下被彈起，限位開關接通，無線信號發射器發出動作指令，無線信號接收器啟動記憶鎖定功能，電機停止運轉，管理人員必須檢查排除故障，抽油機才能啟動開抽，杜絕了因抽油機光桿斷脫或發生砂卡、蠟卡時給油田造成的經濟損失。
文檔編號F16P7/00GK201546683SQ20092022407
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月28日 優先權日2009年9月28日
發明者李玉玲, 高建軍, 高潤清 申請人:高建軍