技术领域
[0001] 本
发明属于抽油机附属设备领域，尤其涉及一种电驱动的电机底座调整器。
背景技术
[0002] 在我国石油工业生产中，游梁式抽油机是一种主流的采油设备。游梁式抽油机内设置有大功率
电动机和减速器，电动机和减速器之间通过皮带和皮带轮实现动
力连接。皮带在大负荷工况下使用一段时间后会出现轻度的松弛，导致皮带磨损加快，皮带寿命缩短，机械效率下降的。另外，我国北方的寒冷地区，冬夏温差大，皮带在热胀冷缩作用下更容易发生松弛问题。因此，工作人员经常需要对电机的安装
位置进行微调。
[0003] 经检索，其他领域中已经存在一些可对电机位置进行微调的电机底座，但这类电机底座产品均是采用横向调节的方式，若将其应用于游梁式抽油机中，电机自身的重力无法对电机底座的
支撑稳定性做出贡献，使这种活动底座的支撑稳定性难以保证，导致电机工作过程中噪音大，震动严重，严重损害电机以及皮带等附属结构的使用寿命。因此，有必要设计一种适用于游梁式抽油机上的、可对电机位置进行微调的电机底座。
发明内容
[0004] 本发明提供一种电驱动的电机底座调整器，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006] 本发明包括上板和下板，上板和下板之间设置有驱动机构，上板和下板在驱动机构的作用下相对运动，从而实现对抽油机电机位置的调整，上板和下板之间的驱动机构为升降机构；
[0007] 升降机构，其结构包括
驱动轴、连接体A、连接体B和
连杆，驱动轴上设置有左旋
螺纹区段和右旋螺纹区段，连接体A和连接体B分别通过
螺纹连接在左旋螺纹区段和右旋螺纹区段的外侧，连接体A和上板之间、连接体A和下板之间，连接体B和上板之间，连接体B和下板之间均通过所述连杆连接，各连杆在上板和下板之间构成具有三
角形单元的空间
桁架结构；
[0008] 所述连接体A与驱动轴的中部之间、连接体B和驱动轴的中部之间分别设置有一个省力
弹簧，连接体A和连接体B分别在两个省力弹簧的作用下始终保持远离驱动轴中部的运动趋势；
[0009] 所述左旋螺纹区段的长度小于右旋螺纹区段，所述驱动轴上设置有凸台，凸台与连接体A之间设置有上扣弹簧，当连接体A运动至左旋螺纹区段的尽头后，上扣弹簧被连接体A压缩。
[0010] 作为进一步的技术方案，所述驱动轴在一台
伺服电机的驱动下旋转。
[0011] 作为进一步的技术方案，所述驱动轴的动力来自抽油机电机，抽油机电机与驱动轴的端部之间设置有传动机构，该传动机构是由带传动机构、电磁
离合器、减速机构、90°
齿轮转向器A、滑杆滑套机构和90°齿轮转向器B等六部分依次连接组成的传动链，其中，电磁离合器的输入端通过带传动机构与抽油机电机的
输出轴连接，90°齿轮转向器B的输出端与所述驱动轴的端部连接。
[0012] 作为进一步的技术方案，所述连接体A和连接体B上还穿有导向支撑杆，连接体A和连接体B滑动安装在导向支撑杆上，导向支撑杆的轴线与所述驱动轴的轴线平行，导向支撑杆的外侧也套有省力弹簧，省力弹簧夹在连接体A和连接体B之间，使连接体A和连接体B保持相互远离的运动趋势。
[0013] 作为进一步的技术方案，所述的上扣弹簧为
波形弹簧。
[0014] 作为进一步的技术方案，所述下板的两端各设置有一个导向板，导向板上设置有导向槽，导向槽分为宽槽和窄槽，所述上板的两端设置有导向销A，驱动轴的两端设置有导向销B，导向销A的直径与所述宽槽的槽宽匹配，导向销B的直径与所述窄槽的槽宽匹配。
[0015] 作为进一步的技术方案，在连接体B所在一侧的导向板上，所述宽槽的上部设置有弧形区段。
[0016] 作为进一步的技术方案，所述的减速机构为离散减速机构。
[0017] 作为进一步的技术方案，所述减速机构包括槽轮和柱轮，槽轮安装在减速机构的
输入轴上，柱轮安装在减速机构的输出轴上；
[0018] 槽轮的一个圆形面的边缘设置有带有豁口的环形槽，并且该圆形面上沿径向设置有
挡板，所述柱轮的一个圆形面的边缘沿圆周均布有短圆柱，短圆柱与所述环形槽滑动配合，短圆柱的直径与环形槽的槽宽相匹配；
[0019] 所述挡板沿径向延伸至所述环形槽内直径较小的内壁所在的圆柱面上。
[0020] 本发明的有益效果为：
[0021] 1、现有的游梁式抽油机上的主传动皮带大多是倾斜设置的，因此电机可通过横向移动和竖向移动两种方式实现皮带
张力的调整，但是，由于抽油机电机的自重通常可达数百公斤，对其进行稳定的、调整
精度高的竖向支撑存在较大困难，因此
现有技术中均采用横向移动的方式。而在本发明中，通过设置具有众多三角形单元的多联桁架结构，使抽油机电机在升降的同时得到和稳定支撑，同时保证了升降过程中的运动精度。
[0022] 2、本发明通过设置省力弹簧，可在抽油机电机下降过程中将抽油机电机的重力
势能积蓄起来，并在抽油机电机举升时将积攒的
能量释放，使举升时更加省力，降低了对伺服电机的性能要求，同时也缩小了伺服电机的体积，降低了伺服电机的购置成本。
[0023] 3、本发明中，所述左旋螺纹区段的长度小于右旋螺纹区段，所述驱动轴上设置有凸台，凸台与连接体A之间设置有上扣弹簧，当连接体A运动至左旋螺纹区段的尽头后，上扣弹簧被连接体A压缩。通过这样的设置，当上板
水平上升至极限位置后，连接体A从左旋螺纹区段上脱落，而连接体B在右旋螺纹区段上继续移动，从而使上板做出翻转动作。在更换抽油机皮带时，这一翻转动作可有效增大皮带的松弛度，大幅降低抽油机皮带的拆装难度，也杜绝了抽油机皮带拆装过程中的安全隐患。
[0024] 4、本发明可通过抽油机电机的动力进行驱动，不但可省去伺服电机的成本投入，还能实现与抽油机电机的同步启停，有效增加了电气控制结构的可靠性，降低了电气结构的复杂程度。
[0025] 5、本发明中，抽油机电机与驱动轴之间的传动机构内的减速机构为离散减速机构，该机构的特点是，减速机构中的输入轴是均匀连续转动的，而输出轴是间歇性转动，一步一停，这种减速方式给电磁离合器的离断留下了足够的反应时间，有利于提高传动精度。
附图说明
[0026] 图1是本发明的结构示意图；
[0027] 图2是图1中A处的剖面图；
[0028] 图3是在图1中增加导向板后的结构示意图；
[0029] 图4是上板上安装抽油机电机后的结构示意图；
[0030] 图5是本发明采用抽油机电机进行驱动时的传动机构示意图；
[0031] 图6、图7和图8是减速机构中槽轮和柱轮之间的三种相对位置状态示意图；
[0032] 图9是连接在连接体A上连杆的长度小于连接在连接体B上连杆的长度时的结构示意图。
[0033] 图中：1-上板，2-驱动轴，3-凸台，4-上扣弹簧，5-连接体A，6-左旋螺纹区段，7-省力弹簧，8-连接体B，9-连杆，10-右旋螺纹区段，11-防转限位板，12-伺服电机，13-导向支撑杆，14-导向板，15-宽槽，16-窄槽，17-导向销A，18-导向销B，19-弧形区段，20-抽油机电机，21-带传动机构，22-电磁离合器，23-离散减速机构，24-90°齿轮转向器A，25-滑杆滑套机构，26-90°齿轮转向器B，27-槽轮，28-柱轮，29-环形槽，30-挡板，31-短圆柱，32-下板，33-三角形单元。
具体实施方式
[0034] 以下结合附图对本发明做进一步描述：
[0035] 本
实施例包括上板1和下板32，上板1和下板32之间设置有驱动机构，上板1和下板32在驱动机构的作用下相对运动，从而实现对抽油机电机20位置的调整。以上为现有技术中已经存在的结构，在此不再赘述。
[0036] 本发明的重要创新在于：上板1和下板32之间的驱动机构为升降机构。
[0037] 现有的游梁式抽油机上的主传动皮带大多是倾斜设置的，因此抽油机电机20可通过横向移动和竖向移动两种方式实现皮带张力的调整，但是，由于抽油机电机20的自重通常可达数百公斤，对其进行稳定的、调整精度高的竖向支撑存在较大困难，因此现有技术中均采用横向移动的方式。而在本发明中，通过设置设置特殊的支撑结构，使抽油机电机20在升降的同时得到和稳定支撑，同时保证了升降过程中的运动精度。
[0038] 如图1和图2所示，升降机构，其结构包括驱动轴2、连接体A5、连接体B8和连杆9，驱动轴2上设置有左旋螺纹区段6和右旋螺纹区段10，连接体A5和连接体B8分别通过螺纹连接在左旋螺纹区段6和右旋螺纹区段10的外侧，连接体A5和上板1之间、连接体A5和下板32之间，连接体B8和上板1之间，连接体B8和下板32之间均通过所述连杆9连接。举升时，驱动轴2旋转后，连接体A5和连接体B8分别向驱动轴2的两个端部运动，上板1和下板32在连杆9的支撑作用下相互远离，从而实现抽油机电机20的举升。
[0039] 另外，本发明中，各连杆9在上板1和下板32之间构成具有三角形单元33的空间桁架结构。在工程力学中，桁架是一种由杆件彼此在两端用
铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大
刚度。
[0040] 同时，本发明中的桁架是空间桁架，即组成桁架各杆件的轴线和所受外力不在同一平面上。这种桁架中，每个
节点在空间有三个
自由度，可大幅提升上板1的承载能力和支撑稳定性。
[0041] 如图1所示，所述连接体A5与驱动轴2的中部之间、连接体B8和驱动轴2的中部之间分别设置有一个省力弹簧7，连接体A5和连接体B8分别在两个省力弹簧7的作用下始终保持远离驱动轴2中部的运动趋势。通过设置省力弹簧7，可在抽油机电机20下降过程中将抽油机电机20的重力势能积蓄起来，并在抽油机电机20举升时将积攒的能量释放，使举升时更加省力，降低了对伺服电机12的性能要求，同时也缩小了伺服电机12的体积，降低了伺服电机12的购置成本。
[0042] 如图1所示，本发明中，所述左旋螺纹区段6的长度小于右旋螺纹区段10，所述驱动轴2上设置有凸台3，凸台3与连接体A5之间设置有上扣弹簧4，当连接体A5运动至左旋螺纹区段6的尽头后，上扣弹簧4被连接体A5压缩。通过这样的设置，当上板1水平上升至极限位置后，连接体A5从左旋螺纹区段6上脱落，而连接体B8在右旋螺纹区段10上继续移动，从而使上板1做出翻转动作。在更换抽油机皮带时，这一翻转动作可有效增大皮带的松弛度，大幅降低抽油机皮带的拆装难度，也杜绝了抽油机皮带拆装过程中的安全隐患。
[0043] 作为进一步的技术方案，所述驱动轴2在一台伺服电机12的驱动下旋转。需要注意的是，上板1升降过程中，驱动轴2也在做升降运动，这种情况下，伺服电机12也需要升降，但是，伺服电机12的
机身不能旋转，为了解决这一问题，本发明中设置了两
块防转限位板11，伺服电机12的机身在防转限位板11的限制下只能上下移动而不能转动。
[0044] 作为进一步的技术方案，所述驱动轴2的动力来自抽油机电机20。这种动力来源，不但可省去伺服电机12的成本投入，还能实现与抽油机电机20的同步启停，有效增加了电气控制结构的可靠性，降低了电气结构的复杂程度。
[0045] 抽油机电机20与驱动轴2的端部之间设置有传动机构，该传动机构是由带传动机构21、电磁离合器22、减速机构23、90°齿轮转向器A24、滑杆滑套机构25和90°齿轮转向器B26等六部分依次连接组成的传动链，其中，电磁离合器22的输入端通过带传动机构21与抽油机电机20的输出轴连接，90°齿轮转向器B26的输出端与所述驱动轴2的端部连接。电磁离合器22吸合时，动力向下传递至驱动轴2，实现下降动作，以增加抽油机主皮带的张力，张力合适后，电磁离合器22离断。
[0046] 需要注意的是，是更好地适应实际工况，此处可有两点改进，一方面，可在抽油机主皮带侧面设置非
接触式张力检测
传感器，张力合适时，通过常规的自动控制方法使电磁离合器22自动断电，从而提高张力调整的
质量和效率；另一方面，可在传动机构中加入换向变速箱，从而使驱动轴2反转，实现抽油机电机20的举升。另外，伺服电机12还可采用双轴电机，(即电机的输出轴从电机机身的两端伸出)，这样，断电时，可通过
扳手来拧动驱动轴，以实现手动驱动。
[0047] 作为进一步的技术方案，所述连接体A5和连接体B8上还穿有导向支撑杆13，连接体A5和连接体B8滑动安装在导向支撑杆13上，导向支撑杆13的轴线与所述驱动轴2的轴线平行，导向支撑杆13的外侧也套有省力弹簧7，省力弹簧7夹在连接体A5和连接体B8之间，使连接体A5和连接体B8保持相互远离的运动趋势。导向支撑杆13的设置使空间桁架结构由“线”变成“面”，从而对上板1进行可靠的面支撑，进一步大幅增强本发明的承载能力和支撑稳定性。
[0048] 作为进一步的技术方案，所述的上扣弹簧4为波形弹簧，这种弹簧具有行程短、弹力大的特点，可保证驱动轴2反向旋转时顺利上扣。
[0049] 作为进一步的技术方案，所述下板32的两端各设置有一个导向板14，导向板14上设置有导向槽，导向槽分为宽槽15和窄槽16，所述上板1的两端设置有导向销A17，驱动轴2的两端设置有导向销B18，导向销A17的直径与所述宽槽15的槽宽匹配，导向销B18的直径与所述窄槽16的槽宽匹配。通过设置导向板14，上板1的两端和驱动轴2的两端被导向板14扶持，进一步增加了上板1的位置稳定性。需要注意的是，采用伺服电机12驱动时，需要将伺服电机12的输出轴连接在一个导向销B18上，来实现对驱动轴2的驱动，导向销B18的直径可根据强度需求灵活调整，只要其直径小于导向销A17即可。
[0050] 作为进一步的技术方案，在连接体B8所在一侧的导向板14上，所述宽槽15的上部设置有弧形区段19，从而在上板1翻转时继续对上板1进行扶持。
[0051] 作为进一步的技术方案，所述的减速机构23为离散减速机构。该机构的特点是，减速机构中的输入轴是均匀连续转动的，而输出轴是间歇性转动，一步一停，这种减速方式给电磁离合器22的离断留下了足够的反应时间，有利于提高传动精度。本发明中，离散减速机构包括槽轮27和柱轮28，槽轮27安装在减速机构的输入轴上，柱轮28安装在减速机构的输出轴上；槽轮27的一个圆形面的边缘设置有带有豁口的环形槽29，并且该圆形面上沿径向设置有挡板30，所述柱轮28的一个圆形面的边缘沿圆周均布有短圆柱31，短圆柱31与所述环形槽29滑动配合，短圆柱31的直径与环形槽29的槽宽相匹配；所述挡板30沿径向延伸至所述环形槽29内直径较小的内壁所在的圆柱面上。槽轮27旋转过程中，挡板30不断拨动短圆柱31，槽轮27每转动一圈，柱轮28转动一个角度(每次转动的角度等于360°与短圆柱31的数量的商数)。
[0052] 如图9所示，具体实施时，还可使连接在连接体B8上的连杆的长度大于连接在连接体A5上的连杆的长度，从而增大上板1的翻转幅度。同时，还可使右旋螺纹区段10的
螺距大于左旋螺纹区段6的螺距，以进一步增加上板1的翻转幅度。需要注意的是，经过上述的改进后，导向板14便需要改
变形状或拆除，以避免对上板1和驱动轴2的运动造成妨碍。
