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抽油机负荷安全加载装置
申请号	CN201410855814.3	申请日	2014-12-31	公开(公告)号	CN104632142A	公开(公告)日	2015-05-20
申请人	中国石油天然气股份有限公司;			发明人	代新勇; 李永立; 隋国明; 于永兴; 孙浩清; 张铁军;
摘要	本发明提供一种抽油机负荷安全加载装置，包括悬绳器、承载器、防断脱卡子和负荷卡子。悬绳器呈板状；承载器座于悬绳器的上表面，且包括相连接的上压板和下压板，上压板与下压板之间形成容置空间；防断脱卡子呈块状且设于容置空间内，防断脱卡子的上端面抵靠上压板，防断脱卡子的下端面与下压板之间具有间距；负荷卡子呈块状且座于承载器的上压板上；光杆由下至上依次穿过悬绳器、下压板、防断脱卡子、上压板和负荷卡子，光杆与防断脱卡子固定连接，光杆与负荷卡子固定连接，悬绳器能沿光杆滑动；绳辫子分别位于悬绳器两端，绳辫子的一端与悬绳器相连接，另一端与抽油机的驴头相连接。本发明能在光杆断脱后自动加载负荷，能防止绳辫子弯曲。
权利要求	1.一种抽油机负荷安全加载装置，用于保护光杆和绳辫子，其特征在于，所述抽油机负荷安全加载装置包括：悬绳器，其呈板状；承载器，其座于所述悬绳器的上表面，所述承载器包括相连接的上压板和下压板，所述上压板与所述下压板之间形成容置空间；防断脱卡子，呈块状，其设于所述容置空间内，所述防断脱卡子的上表面抵靠所述上压板，所述防断脱卡子的下表面与所述下压板之间具有间距；负荷卡子，呈块状，其座于所述承载器的上压板上；其中，所述光杆由下至上依次穿过所述悬绳器、所述下压板、所述防断脱卡子、所述上压板和所述负荷卡子，且所述光杆与所述防断脱卡子固定连接，所述光杆与所述负荷卡子固定连接，所述悬绳器能沿所述光杆滑动；所述绳辫子分别位于所述悬绳器两端，且所述绳辫子的一端与所述悬绳器相连接，所述绳辫子的另一端与抽油机的驴头相连接。 2.如权利要求1所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述悬绳器的一侧设有第一U形槽和防偏挡板，其中，所述第一U形槽的封闭端位于所述悬绳器的中心，所述第一U形槽的开口端位于所述悬绳器的侧面；所述防偏挡板包括能插入所述第一U形槽的插入段，所述插入段的一端设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽与所述第一U形槽的封闭端配合构成圆形的调偏孔，所述光杆穿过所述调偏孔。 3.如权利要求2所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述第一U形槽为倾斜槽，所述第一U形槽的长度方向与所述悬绳器的长度方向的夹角为45度，所述插入段呈与所述第一U形槽相匹配的倾斜状。 4.如权利要求2所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述调偏孔的内径大于所述光杆的直径，所述调偏孔与所述光杆之间的间隙为1mm～2mm。 5.如权利要求2所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述悬绳器的侧面内凹形成固定槽，所述固定槽位于所述第一U形槽前方，且与所述第一U形槽的开口端相连通；所述防偏挡板还包括连接在所述插入段的另一端的固定板，所述固定板固定于所述固定槽内。 6.如权利要求2所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述悬绳器的两端均设有第二U形槽，所述绳辫子穿过所述第二U形槽，并贴靠于所述第二U形槽的封闭端，所述第二U形槽的开口端固定有一个防止所述绳辫子外窜的防脱销钉；所述绳辫子的底端连接有承托部，所述悬绳器座于所述承托部上。 7.如权利要求1所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述承载器的上压板与所述下压板之间连接有两个立柱，两个所述立柱对称设置在所述防断脱卡子的两侧，所述立柱为半圆柱形结构，所述立柱的曲面侧朝向所述防断脱卡子，所述立柱的平面侧背向所述防断脱卡子；所述承载器的两端均设有第三U形槽，所述第三U形槽的开口端朝向所述承载器的端面，所述第三U形槽贯穿所述上压板、所述立柱、以及所述下压板，所述绳辫子穿过所述第三U形槽，并贴靠于所述第三U形槽的封闭端。 8.如权利要求1所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述上压板和所述下压板的中心均设有供所述光杆穿过的穿孔，且所述穿孔的内径大于所述光杆的直径。 9.如权利要求1所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述承载器的两端设有环形把手。 10.如权利要求1所述的抽油机负荷安全加载装置，其特征在于，所述防断脱卡子和所述负荷卡子内均设有能咬紧固定所述光杆的卡牙。
说明书全文	抽油机负荷安全加载装置技术领域 [0001] 本发明涉及抽油机领域，尤其涉及一种抽油机负荷安全加载装置，其能在光杆断裂后自动加载负荷，避免发生因光杆断脱造成的卸载碰泵等安全事故，并能防止悬绳器弯曲。背景技术 [0002] 抽油机悬绳器装置是用于游梁式抽油机井口负荷的提升装置，使绳辫子的一端悬挂于游梁式抽油机驴头上，绳辫子的另一端与悬绳器挂接，悬绳器通过方卡子与油井采油树光杆连接，光杆与抽油泵连接，从而实现将抽油机的冲程传递给油井抽油泵来实现抽油泵工作采油。 [0003] 现有的抽油机井口负荷的提升装置存在以下问题： [0004] 1、由于油井负荷的日益加重，光杆承受大负荷，容易造成光杆断裂；另外，抽油机还经常出现抽油泵砂卡的问题，在抽油泵遇卡时，光杆下不去，而抽油机驴头继续运转，会导致绳辫子弯曲脱出驴头轨道拉断光杆；此外生产中还存在其它诸多会导致光杆断裂的不利因素。 [0005] 在光杆断脱时，负荷失控瞬间缷载碰泵，强大惯性力损坏泵阀球座，由于油井杆组的自重而使光杆和悬绳器方卡子迅速砸向井口装置极易导致井口被破坏，造成原油泄漏等环境污染事故的发生，光杆断脱停机、拉弯光杆，造成人身伤害事故。而现有的悬绳器没有设置防光杆断裂保护装置。 [0006] 2、现有机械采油系统中所采用的悬绳器结构极其简单，易脱落，当其脱落时会导致抽油机绳辫子甩出。 [0007] 以上不安全因素的存在不仅很大程度上影响了油井的采油时率，而且给油田的安全环保生产带来了很大的安全隐患。发明内容 [0008] 本发明的目的是提供一种抽油机负荷安全加载装置，以解决现有技术存在的光杆断裂导致负荷失控、以及绳辫子弯曲的问题。 [0009] 为达到上述目的，本发明提出一种抽油机负荷安全加载装置，用于保护光杆和绳辫子，其中，所述抽油机负荷安全加载装置包括：悬绳器，其呈板状；承载器，其座于所述悬绳器的上表面，所述承载器包括相连接的上压板和下压板，所述上压板与所述下压板之间形成容置空间；防断脱卡子，呈块状，其设于所述容置空间内，所述防断脱卡子的上表面抵靠所述上压板，所述防断脱卡子的下表面与所述下压板之间具有间距；负荷卡子，呈块状，其座于所述承载器的上压板上；其中，所述光杆由下至上依次穿过所述悬绳器、所述下压板、所述防断脱卡子、所述上压板和所述负荷卡子，且所述光杆与所述防断脱卡子固定连接，所述光杆与所述负荷卡子固定连接，所述悬绳器能沿所述光杆滑动；所述绳辫子分别位于所述悬绳器两端，且所述绳辫子的一端与所述悬绳器相连接，所述绳辫子的另一端与抽油机的驴头相连接。 [0010] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述悬绳器的一侧设有第一U形槽和防偏挡板，其中，所述第一U形槽的封闭端位于所述悬绳器的中心，所述第一U形槽的开口端位于所述悬绳器的侧面；所述防偏挡板包括能插入所述第一U形槽的插入段，所述插入段的一端设有半圆形凹槽，所述半圆形凹槽与所述第一U形槽的封闭端配合构成圆形的调偏孔，所述光杆穿过所述调偏孔。 [0011] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述第一U形槽为倾斜槽，所述第一U形槽的长度方向与所述悬绳器的长度方向的夹角为45度，所述插入段呈与所述第一U形槽相匹配的倾斜状。 [0012] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述调偏孔的内径大于所述光杆的直径，所述调偏孔与所述光杆之间的间隙为1mm～2mm。 [0013] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述悬绳器的侧面内凹形成固定槽，所述固定槽位于所述第一U形槽前方，且与所述第一U形槽的开口端相连通；所述防偏挡板还包括连接在所述插入段的另一端的固定板，所述固定板固定于所述固定槽内。 [0014] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述悬绳器的两端均设有第二U形槽，所述绳辫子穿过所述第二U形槽，并贴靠于所述第二U形槽的封闭端，所述第二U形槽的开口端固定有一个防止所述绳辫子外窜的防脱销钉；所述绳辫子的底端连接有承托部，所述悬绳器座于所述承托部上。 [0015] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述承载器的上压板与所述下压板之间连接有两个立柱，两个所述立柱对称设置在所述防断脱卡子的两侧，所述立柱为半圆柱形结构，所述立柱的曲面侧朝向所述防断脱卡子，所述立柱的平面侧背向所述防断脱卡子；所述承载器的两端均设有第三U形槽，所述第三U形槽的开口端朝向所述承载器的端面，所述第三U形槽贯穿所述上压板、所述立柱、以及所述下压板，所述绳辫子穿过所述第三U形槽，并贴靠于所述第三U形槽的封闭端。 [0016] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述上压板和所述下压板的中心均设有供所述光杆穿过的穿孔，且所述穿孔的内径大于所述光杆的直径。 [0017] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述承载器的两端设有环形把手。 [0018] 如上所述的抽油机负荷安全加载装置，其中，所述防断脱卡子和所述负荷卡子内均设有能咬紧固定所述光杆的卡牙。 [0019] 本发明的抽油机负荷安全加载装置的特点和优点是： [0020] 1、本发明在悬绳器上方座有承载器，承载器内设置了悬空的防断脱卡子，承载器上方座有负荷卡子，正常状态下，负荷卡子承受载荷，由于负荷卡子与光杆的连接处为薄弱部位或应力集中部位，在遭遇不利因素时，光杆会从该部位断裂，此时防断脱卡子下落并座于承载器的下压板上，防断脱卡子继续承受载荷，能够有效避免因负荷失控而导致的卸载碰泵等问题。 [0021] 2、本发明中悬绳器与绳辫子相连接，悬绳器与光杆之间能相对滑动，当光杆遇卡无法下行时，悬绳器自动沿光杆下滑，使绳辫子保持垂直，有效防止绳辫子因弯曲变形而甩出，防止发生安全事故；另外，在悬绳器上设置了调偏孔，能够使悬绳器始终对准光杆。 [0022] 3、本发明的抽油机负荷安全加载装置结构简单，便于安装，承载强度大，安全可靠。附图说明 [0023] 以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中： [0024] 图1是本发明的抽油机负荷安全加载装置一个角度的示意图； [0025] 图2是本发明的抽油机负荷安全加载装置另一个角度的示意图； [0026] 图3是本发明中悬绳器的示意图； [0027] 图4是本发明中防偏挡板的示意图； [0028] 图5是本发明中承载器的示意图。 [0029] 主要元件标号说明： [0030] 1 悬绳器 [0031] 11 第一U形槽 12 防偏挡板 13 第二U形槽 [0032] 14 固定槽 15 调偏孔 16 防脱销钉 [0033] 121 插入段 122 固定板 123 半圆形凹槽 [0034] 2 承载器 [0035] 21 上压板 22 下压板 23 容置空间 [0036] 24 立柱 241 凹部 25 第三U形槽 [0037] 26 环形把手 27 穿孔 [0038] 3 防断脱卡子 31 紧固螺丝 [0039] 4 负荷卡子 41 紧固螺丝 [0040] 5 光杆 [0041] 6 绳辫子 61 承托部具体实施方式 [0042] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。 [0043] 如图1、图2所示，本发明提供一种抽油机负荷安全加载装置，用于连接光杆和绳辫子，能保护光杆5，防止光杆断裂，防止绳辫子6弯曲，该抽油机负荷安全加载装置包括悬绳器1、承载器2、防断脱卡子3和负荷卡子4。其中，悬绳器1呈板状，用于连接抽油机驴头(通过绳辫子与驴头连接)和光杆5；承载器2座于悬绳器1的上表面，用于承受抽油时的工作载荷，承载器2包括相连接的上压板21和下压板22，上压板21与下压板22之间形成容置空间23；防断脱卡子3呈块状，其设于容置空间23内，防断脱卡子3的上表面抵靠上压板21，防断脱卡子3的下表面与下压板22之间具有间距，即防断脱卡子3悬空设置在容置空间23内，相当于备用的“方卡子”；负荷卡子4呈块状，其座于承载器2的上压板21上，相当于主用的“方卡子”。 [0044] 其中，光杆5由下至上依次穿过悬绳器1、下压板22、防断脱卡子3、上压板21和负荷卡子4，且光杆5与防断脱卡子3固定连接，光杆5与负荷卡子4固定连接，正常状态下，负荷卡子4起卡接光杆5的作用，并将负荷加载在上压板21上，在光杆5从与负荷卡子4的连接处断脱后，防断脱卡子3下落并座于下压板22上，接替负荷卡子4起到对光杆5卡接的作用，并将负荷加载在下压板22上，从而避免负荷失控而导致的卸载碰泵、强大惯性力损坏泵阀球座等问题。其中悬绳器1能沿光杆5滑动，即悬绳器1与光杆5活动连接，而未固定在一起。 [0045] 另外，两条绳辫子6分别位于悬绳器1两端，且每一条绳辫子6的一端与悬绳器1相连接，每一条绳辫子6的另一端与抽油机的驴头相连接，绳辫子6为钢丝绳。由于悬绳器1能沿光杆5滑动，在光杆5遇卡不能下行时，悬绳器1沿光杆自动下滑使绳辫子6不会弯曲变形而甩出，绳辫子6始终保持垂直不会脱出，可避免光杆5断脱停机、拉弯光杆，避免发生安全事故。 [0046] 如图3、图4所示，在一个具体实施例中，悬绳器1的一侧面(例如前侧面)设有第一U形槽11和能插入第一U形槽11的防偏挡板12，其中，第一U形槽11由悬绳器1的侧面内凹形成，第一U形槽11的封闭端(即槽底)位于悬绳器1的中心，第一U形槽11的封闭端为半圆形弧，第一U形槽11的开口端(即槽口)位于悬绳器1的侧面，以便于对防偏挡板的拆卸操作；防偏挡板12包括能插入第一U形槽11的插入段121，插入段121的形状与第一U形槽11的形状相匹配，且插入段121的一端设有半圆形凹槽123，即插入段121的一端端面内凹形成半圆形凹槽123，半圆形凹槽123与第一U形槽11的封闭端配合构成圆形的调偏孔15，光杆5穿过调偏孔15。 [0047] 再如图3所示，在一个优选的技术方案中，第一U形槽11为倾斜槽，第一U形槽11的长度方向与悬绳器1的长度方向或宽度方向的夹角为45度，悬绳器1的长度方向例如为两条绳辫子的水平连线，插入段121呈与第一U形槽11相匹配的倾斜状，该悬绳器1在工作时，由于前后受力大，易发生前后倾斜，如果第一U形槽是垂直于悬绳器1的长度方向，则防偏挡板和光杆容易脱出，所以将第一U形槽11设置为倾斜状，再与倾斜状的防偏档板12配合，即可使悬绳器1前后左右受力更均匀，从而保证光杆不会因悬绳器1前后倾斜发生脱落，保证安全性。 [0048] 如图3、图4所示，其中，悬绳器1的侧面内凹形成固定槽14，固定槽14位于第一U形槽11前方，且与第一U形槽11的开口端相连通；防偏挡板12还包括连接在插入段121另一端的固定板122，固定板122固定于固定槽14内，例如通过螺栓将固定板122固定在固定槽内，从而实现将插入段121固定于第一U形槽11内，其中，第一U形槽11的长度方向与固定槽14之间的夹角为45度，对应地，固定板122与插入段121之间的夹角为45度。 [0049] 较佳地，调偏孔15的内径大于光杆的直径，调偏孔15与光杆5之间的间隙为1mm～2mm。由于调偏孔为封闭的对中圆形通孔，且调偏孔15的内径与光杆5的直径接近，因此能实现纵向上的光杆5调偏，即有效解决了现有悬绳器不对中光杆的问题，调偏孔能使悬绳器始终对中井口，悬绳器1不会变形拧曲，还能防止光杆5脱出。 [0050] 如图1、图3所示，悬绳器1的两端均设有第二U形槽13，即第二U形槽13由悬绳器1的端面内凹形成，绳辫子6穿过第二U形槽13，并贴靠于第二U形槽13的封闭端(半圆形弧)，第二U形槽13的开口端固定有一个防止绳辫子6外窜的防脱销钉16，即防脱销钉16沿横向固定于第二U形槽13的两侧面上，对绳辫子6起到限位作用，并能防止悬绳器1掉落；绳辫子6的底端连接有承托部61，承托部61例如为圆柱形，其抵靠在第二U形槽下方，悬绳器1座于承托部61上。 [0051] 在如图5所示的实施例中，承载器2的上压板21与下压板22之间连接有两个立柱24，两个立柱24对称设置在防断脱卡子3的两侧，使承载器主体框架呈目字形结构，立柱24为半圆柱形结构，其两侧分别为曲面侧和平面侧，立柱24的曲面侧朝向防断脱卡子3，立柱24的平面侧背向防断脱卡子3，通过将立柱设置为半圆柱形，使得容置空间23的空间变大，便于左右旋转移动防断脱卡子3；承载器2的两端均设有第三U形槽25，第三U形槽25的开口端朝向承载器的端面，第三U形槽25贯穿上压板21、立柱24、以及下压板22，即第三U形槽25的长度等于承载器2的高度，或者说第三U形槽25与上压板21、立柱24、以及下压板22的相交面的高度(绳辫子的延伸方向)等于承载器2的高度，第三U形槽25与立柱24的平面侧相交形成半圆柱形的凹部241，绳辫子6穿过第三U形槽25，并贴靠于第三U形槽25的封闭端(半圆形弧)或立柱的凹部241。本发明中的承载器2为一体成型结构，牢固可靠。 [0052] 如图5所示，上压板21和下压板22的中心均设有供光杆5穿过的穿孔27，且穿孔27的内径大于光杆5的直径，即光杆5未固定在穿孔27内。 [0053] 再如5所示，承载器2的两端设有环形把手26，用于手持操作，便于安装和拆卸。 [0054] 在本实施例中，防断脱卡子3和负荷卡子4内均设有能咬紧固定光杆5的卡牙，通过将紧固螺丝31紧固，使防断脱卡子3的卡牙咬紧光杆5，以将防断脱卡子3与光杆固定在一起，通过将紧固螺丝41紧固，使负荷卡子4的卡牙咬紧光杆5，以将负荷卡子4与光杆5固定在一起，至于防断脱卡子3和负荷卡子4的具体结构，例如其卡牙的结构设置、卡牙与光杆的连接关系等，均可参考现有技术中的光杆方卡子的结构，故对此不再赘述。 [0055] 本发明解决了现有机械采油系统中所采用的悬绳器在抽油泵遇卡时，绳辫子弯曲脱出驴头轨道拉断光杆的问题；解决了现有悬绳器在光杆断脱时，负荷失控瞬间缷载碰泵，强大惯性力损坏泵阀球座的问题；解决了现有悬绳器不对中光杆，使悬绳器变形拧曲，容易掉落的问题。在光杆遇卡时，绳辫子始终垂直不会脱出，可避免光杆断脱停机、拉弯光杆，造成人身伤害事故；在光杆断脱时，负荷自动加载，毫无影响抽油机的正常工作；悬绳器上的防偏孔能对光杆进行调偏，起到对中作用。 [0056] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

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