CN111130261A - 一种手动操作的电机底座调整器 - Google Patents

Abstract

本发明属于抽油机附属设备领域，尤其涉及一种手动操作的电机底座调整器，包括上板、下板、滚轴和驱动机构，其中，上板和下板上下平行设置，滚轴夹在上板和下板之间，滚轴上设置有齿轮区段和圆柱区段，所述上板的下侧和下板的上侧均设置有与所述齿轮区段啮合的齿条；驱动机构，其结构包括U形架、滑杆、固定套、张力指示弹簧和丝杠，其中，U形架的两个平行区段套在各滚轴上的圆柱区段上，所述滑杆的一端与U形架的端部固定连接，另一端滑动插装在固定套内，固定套固定安装在抽油机的机架上。本发明设计了一种可快速调节电机位置的电机支架，与现有技术相比，具有操作简单、效率高、人力物力消耗少等诸多优点。

Description

一种手动操作的电机底座调整器

技术领域

本发明属于抽油机附属设备领域，尤其涉及一种手动操作的电机底座调整器。

背景技术

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。目前，调节电机位置时，需要将电机的安装螺栓全部拆下，然后动用吊车将电机吊起，实现电机位置的调整，而且电机调整后还要对皮带的张力进行测试，测试不合格还需要再次调整。可见，现有的电机调整方式存在操作繁琐、效率低、人力物力消耗大等问题，因此，有必要设计一种全新的电机调整方式来解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种手动操作的电机底座调整器，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明包括上板、下板、滚轴和驱动机构，其中，上板和下板上下平行设置，滚轴夹在上板和下板之间，滚轴上设置有齿轮区段和圆柱区段，所述上板的下侧和下板的上侧均设置有与所述齿轮区段啮合的齿条；

驱动机构，其结构包括U形架、滑杆、固定套、张力指示弹簧和丝杠，其中，U形架的两个平行区段套在各滚轴上的圆柱区段上，所述滑杆的一端与U形架的端部固定连接，另一端滑动插装在固定套内，固定套固定安装在抽油机的机架上，所述丝杠通过螺纹连接在固定套的端部并伸入固定套内，所述张力指示弹簧安装在固定套内，张力指示弹簧的位置位于丝杠的端部与所述滑杆的端部之间；

所述驱动机构内还设置有预紧套，预紧套通过螺纹连接固定套内部，其位置位于丝杠的外侧，预紧套的外侧加工有四个径向盲孔，四个径向盲孔沿预紧套的轴向和径向排列成两行两列，所述固定套的侧壁上与所述径向盲孔对应设置有窗口，窗口的尺寸可保证四个径向盲孔完全露出；

所述窗口沿轴向至少设置两圈，沿周向至少设置有三列，在轴向上，相邻两个窗口之间的最小距离不大于预紧套上沿轴线方向上的两个径向盲孔之间的最小距离，在周向上，相邻两个窗口之间的最小角距离不大于预紧套上沿圆周方向上的两个径向盲孔之间的最小角距离；

所述上板和下板之间设置有快锁机构，其结构包括螺柱、滑块、手柄和锁紧螺母，其中，螺柱的下端固定连接在下板上，滑块和手柄均套装在螺柱上，锁紧螺母通过螺纹连接在螺柱的上端，滑块的下端为方形结构，所述上板上设置有与该方形结构匹配的滑道，滑块通过该方形结构与所述滑道配合，所述手柄与滑块之间的接触面为螺旋面，该螺旋面的螺旋角度为360°，该螺旋面的螺旋升角小于其摩擦角。

作为进一步的技术方案，所述张力指示弹簧为蝶形弹簧。

作为进一步的技术方案，在所述的快锁机构中，所述螺柱上套有鼓形弹性件，鼓形弹性件为套类结构，鼓形弹性件的内表面和外表面均为中部向外隆起的鼓形结构，鼓形弹性件的中部加工有贯通内外的轴向割缝；

鼓形弹性件由弹簧钢制成；

所述螺旋面上加工有防滑齿。

作为进一步的技术方案，所述上板的下侧和下板的上侧均设置有横截面为等腰梯形的条形槽，所述的齿条位于条形槽的槽底，所述齿轮区段的边缘加工有与条形槽的内壁匹配的倒角。

作为进一步的技术方案，所述上板的下侧和下板的上侧均抵在圆柱区段上。

作为进一步的技术方案，所述固定套的外侧设置有两个凸耳，其中，远离滑杆的凸耳铰接在机架上，靠近滑杆的凸耳通过插销连接在机架上，固定套的侧面设置有供滑杆通过的豁口。

本发明的有益效果为：

1、本发明设计了一种可快速调节电机位置的电机支架，与现有技术相比，具有操作简单、效率高、人力物力消耗少等诸多优点。

2、本发明采用滚轴作为上板的支撑降阻支撑结构，通过U形架推动滚轴在下板上滚动来驱动上板移动，结构巧妙，操作省力，支撑可靠，承载能力强。另外，滚轴采用了齿轮区段与圆柱区段相结合的结构形式，齿轮区段的设置可保证滚轴在上板和下板之间的位置稳定，不会发生不受控的扭转、串位等问题，圆柱区段可对上板和下板进行直接支撑，从而有效提高上板的承载能力。

3、本发明在驱动机构内设置了张力指示弹簧，调整电机位置时，通过观察丝杠的露出长度可判断出张力指示弹簧的压缩程度，继而大概判断出皮带的张力，有利于将皮带快速调整至最佳使用状态。另外，本发明在驱动机构内设置了预紧套，通过预紧套可对张力指示弹簧进行预压缩，预压缩后，张力指示弹簧的功能不会受到任何影响，但调节时丝杠的行程大幅降低，从而大幅提高操作效率。

4、当抽油机的型号不同时，皮带的张力不同，张力指示弹簧的压缩量也不同，此时需要通过转动预紧套使其与固定套发生相对位移，从而实现对张力指示弹簧的预紧量的调整。而本发明中提供了一种结构独特但简单的预紧套调整方法：

本发明中，预紧套的外侧加工有四个径向盲孔，四个径向盲孔沿预紧套的轴向和径向排列成两行两列，所述固定套的侧壁上与所述径向盲孔对应设置有窗口，窗口的尺寸可保证四个径向盲孔完全露出；所述窗口沿轴向至少设置两圈，沿周向至少设置有三列，在轴向上，相邻两个窗口之间的最小距离不大于预紧套上沿轴线方向上的两个径向盲孔之间的最小距离，在周向上，相邻两个窗口之间的最小角距离不大于预紧套上沿圆周方向上的两个径向盲孔之间的最小角距离。满足这些结构要求后，在一个径向盲孔内插入圆杆，扳动圆杆使圆杆到达极限位置后，另一个径向盲孔便会从另一个窗口处露出，然后拔下圆杆使其与刚刚露出的径向盲孔配合，重复上述过程，如此反复，便可使预紧套旋转，并可使预紧套在较长的轴向距离范围内移动。同时，调节完成后，将圆杆留在径向盲孔内，并在其他径向盲孔中再插入一个圆杆，可有效防止预紧套不受控旋转。采用沿轴向布设多个窗口的方式，与设置一个较长的窗口相比，能充分保证固定套的结构强度。

5、本发明在将驱动机构设置成翻转式结构，并在固定套的侧面设置了供滑杆通过的豁口，更换皮带时，将驱动机构逆时针旋转90°，可给滑杆流出足够的退位空间，从而使皮带可以轻松地安装在皮带轮上，极大地降低了皮带的安装难度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的截面图；

图3是图2中滚轴的结构示意图；

图4是上板、下板与滚轴之间的另一种配合结构示意图；

图5是图4中滚轴的结构示意图；

图6是滑块的上端面的结构示意图；

图7是鼓形弹性件的结构示意图；

图8是图1中B处的截面图；

图9是驱动机构的另一种实施例的结构示意图；

图10是图1中快锁机构的结构示意图。

图中：1-丝杠，2-预紧套，3-窗口，4-径向盲孔，5-张力指示弹簧，6-固定套，7-滑杆，8-U形架，9-上板，10-下板，11-滚轴，12-齿条，13-滑道，14-圆柱区段，15-齿轮区段，16-倒角，17-螺旋面，18-防滑齿，19-轴向割缝，20-圆杆，21-方形结构，22-滑块，23-鼓形弹性件，24-螺柱，25-锁紧螺母，26-手柄，27-凸耳，28-插销，29-豁口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

如图1所示，本实施例包括上板9、下板10、滚轴11和驱动机构，其中，上板9和下板10上下平行设置，滚轴11夹在上板9和下板10之间，滚轴11上设置有齿轮区段15和圆柱区段14，所述上板9的下侧和下板10的上侧均设置有与所述齿轮区段15啮合的齿条12。所述上板9的下侧和下板10的上侧均抵在圆柱区段14上。

滚轴11采用了齿轮区段15与圆柱区段14相结合的结构形式，齿轮区段15的设置可保证滚轴11在上板9和下板10之间的位置稳定，不会发生不受控的扭转、串位等问题，圆柱区段14可对上板9和下板10进行直接支撑，从而有效提高上板9的承载能力。具体而言，由齿轮区段15和圆柱区段14组成的滚轴具有如下好处：

1、现有技术中，为了降低两块平板之间的滑动阻力，常用的方法是在两块平板之间设置一组圆柱形的辊子，采用这种方法时，每个辊子的两端均需要固定连接在下侧的平板上，辊子的中间必须悬空，否则辊子无法顺畅转动，而辊子悬空必然会大幅降低辊子的承载能力。而在本发明中，滚轴11的全部长度均无需悬空，也就是说，滚轴11的全部长度均起到承载作用，从而有效提高上板9的承载能力，这一点对于游梁式抽油机上使用的重达数百公斤的电机来说尤其重要。

2、虽然各滚轴11只是夹在上板9和下板10之间，但齿轮区段15和圆柱区段14间隔设置保证了滚轴位置的稳定性，不但滚轴11自身不会发生不受控的移位，而且也能保证上板9的位置状态与滚轴11的位置状态绝对同步，从而保证上板9的位置的稳定性。

3、工作时，本发明安装在抽油机的机架上，电机固定在上板9上，电机上输出轴所在一端连接皮带。可见，电机受到的来自皮带的拉力是单侧的，是不平衡的。这种情况下，普通的上板9支撑结构很难保证上板9与下板10不发生轻微错位，而一旦产生这种错位，皮带的磨损必然加快，影响皮带的寿命。而本发明中，齿轮区段15与齿条12的啮合对位可有效保证上板9和下板10的对正，杜绝上述的错位问题出现。

如图1和图2所示，驱动机构，其结构包括U形架8、滑杆7、固定套6、张力指示弹簧5和丝杠1，其中，U形架8的两个平行区段套在各滚轴11上的圆柱区段14上，所述滑杆7的一端与U形架8的端部固定连接，另一端滑动插装在固定套6内，固定套6固定安装在抽油机的机架上，所述丝杠1通过螺纹连接在固定套6的端部并伸入固定套6内，所述张力指示弹簧5安装在固定套6内，张力指示弹簧5的位置位于丝杠1的端部与所述滑杆7的端部之间。通过U形架8推动滚轴11在下板10上滚动来驱动上板9移动，结构巧妙，操作省力，支撑可靠，承载能力强。本发明在驱动机构内设置了张力指示弹簧5，调整电机位置时，通过观察丝杠1的露出长度可判断出张力指示弹簧5的压缩程度，继而大概判断出皮带的张力，有利于将皮带快速调整至最佳使用状态。

具体实施时，还可在固定套6的侧面开槽或孔，使张力指示弹簧5露出，从而实现对张力指示弹簧5的压缩程度的判断。

所述驱动机构内还设置有预紧套2，预紧套2通过螺纹连接固定套6内部，其位置位于丝杠1的外侧。如果不设置预紧套2，调节时丝杠1需要在张力指示弹簧5全部压缩行程中受到张力指示弹簧5施加的弹性阻力，不但操作效率低，而且体力消耗大。而通过设置预紧套2可对张力指示弹簧5进行预压缩，预压缩后，张力指示弹簧5的功能不会受到任何影响，但调节时丝杠1的行程大幅降低，从而大幅提高操作效率。同时，张力指示弹簧5预紧后可为电机提供合适的缓冲力，减少电机带来的机械振动。

当抽油机的型号不同时，皮带的张力不同，张力指示弹簧5的压缩量也不同，此时需要通过转动预紧套2使其与固定套6发生相对位移，从而实现对张力指示弹簧5的预紧量的调整。在实际操作中，预紧时，预紧套2的行程可能很长，同时又要保证预紧套2可以灵活调节，基于以上需求，而本发明中提供了一种结构独特但简单的预紧套调整方法：

本发明中，预紧套2的外侧加工有四个径向盲孔4，四个径向盲孔4沿预紧套2的轴向和径向排列成两行两列，所述固定套6的侧壁上与所述径向盲孔4对应设置有窗口3，窗口3的尺寸可保证四个径向盲孔4完全露出.所述窗口3沿轴向至少设置两圈，沿周向至少设置有三列，在轴向上，相邻两个窗口3之间的最小距离C不大于预紧套2上沿轴线方向上的两个径向盲孔之间的最小距离C＇，在周向上，相邻两个窗口3之间的最小角距离D不大于预紧套2上沿圆周方向上的两个径向盲孔4之间的最小角距离D＇。满足这些结构要求后，在一个径向盲孔4内插入圆杆20，扳动圆杆20使圆杆20到达极限位置后，另一个径向盲孔4便会从另一个窗口3处露出，然后拔下圆杆20使其与刚刚露出的径向盲孔4配合，重复上述过程，如此反复，便可使预紧套2旋转，并可使预紧套2在较长的轴向距离范围内移动。同时，调节完成后，将圆杆20留在径向盲孔4内，并在其他径向盲孔4中再插入一个圆杆20，可有效防止预紧套2不受控旋转,起到防松作用。采用沿轴向布设多个窗口3的方式，与设置一个较长的窗口3相比，能充分保证固定套6的结构强度。

电机的位置调节完毕后需要对上板9进行锁定，为了保证锁定的可靠性，并兼顾锁定操作的便捷性，本发明设计了独特的快锁机构。

如图10所示，快锁机构的结构包括螺柱24、滑块22、手柄26和锁紧螺母25，其中，螺柱24的下端固定连接在下板10上，滑块22和手柄26均套装在螺柱24上，锁紧螺母25通过螺纹连接在螺柱24的上端，滑块22的下端为方形结构21，所述上板9上设置有与该方形结构21匹配的滑道13，滑块22通过该方形结构21与所述滑道13配合，所述手柄26与滑块22之间的接触面为螺旋面17，该螺旋面17的螺旋角度为360°。在水平面内扳动手柄26时，滑块22在螺旋面17的作用下向下压住上板9，从而实现上板9的锁定。为了防止锁定后手柄26回位，可使螺旋面17的螺旋升角小于其摩擦角，以实现自锁。

所述张力指示弹簧5可采用蝶形弹簧。

作为进一步的技术方案，在所述的快锁机构中，所述螺柱24上套有鼓形弹性件23，鼓形弹性件23为套类结构，鼓形弹性件23的内表面和外表面均为中部向外隆起的鼓形结构，鼓形弹性件23的中部加工有贯通内外的轴向割缝19；鼓形弹性件23由弹簧钢制成；所述螺旋面17上加工有防滑齿18。上述结构中，鼓形弹性件23是本发明中的创新设计，这种结构具有较大的弹性模量，同时具有较小的体积，并可通过调整其壁厚灵活改变其弹性模量。将鼓形弹性件23与所述的防滑齿18相结合，既可使防滑齿18顺利咬合，又能保证足够的锁紧力。

作为另一种技术方案，齿轮区段15的外形可以做出改变，同时改变上板9和下板10上与齿轮区段15匹配部位的形状，从而进一步提升本发明的承载能力。具体而言，本发明中，所述上板9的下侧和下板10的上侧均设置有横截面为等腰梯形的条形槽，所述的齿条12位于条形槽的槽底，所述齿轮区段15的边缘加工有与条形槽的内壁匹配的倒角16。通过这种改变，齿轮区段15外侧的齿可以不再承受压力，压力通过条形槽的侧面与所述倒角16的配合传递给齿轮区段15，即倒角16接替齿轮区段15外侧的齿来承受上板9的压力，这既有利于提高上板9的常在能力，又有利于控制上板9与滚轴11之间的配合精度。

作为进一步的技术方案，所述固定套6的外侧设置有两个凸耳27，其中，远离滑杆7的凸耳27铰接在机架上，靠近滑杆7的凸耳27通过插销28连接在机架上，固定套6的侧面设置有供滑杆7通过的豁口29。将驱动机构设置成翻转式结构，并在固定套6的侧面设置了供滑杆7通过的豁口29，更换皮带时，将驱动机构逆时针旋转90°，可给滑杆7留出足够的退位空间，从而使皮带可以轻松地安装在皮带轮上，极大地降低了皮带的安装难度。

在实施过程中，可使齿轮区段15的直径大于圆柱区段14的直径，也可使齿轮区段15的直径小于圆柱区段14的直径。

Claims (6)

1.一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：包括上板(9)、下板(10)、滚轴(11)和驱动机构，其中，上板(9)和下板(10)上下平行设置，滚轴(11)夹在上板(9)和下板(10)之间，滚轴(11)上设置有齿轮区段(15)和圆柱区段(14)，所述上板(9)的下侧和下板(10)的上侧均设置有与所述齿轮区段(15)啮合的齿条(12)；

驱动机构，其结构包括U形架(8)、滑杆(7)、固定套(6)、张力指示弹簧(5)和丝杠(1)，其中，U形架(8)的两个平行区段套在各滚轴(11)上的圆柱区段(14)上，所述滑杆(7)的一端与U形架(8)的端部固定连接，另一端滑动插装在固定套(6)内，固定套(6)固定安装在抽油机的机架上，所述丝杠(1)通过螺纹连接在固定套(6)的端部并伸入固定套(6)内，所述张力指示弹簧(5)安装在固定套(6)内，张力指示弹簧(5)的位置位于丝杠(1)的端部与所述滑杆(7)的端部之间；

所述驱动机构内还设置有预紧套(2)，预紧套(2)通过螺纹连接固定套(6)内部，其位置位于丝杠(1)的外侧，预紧套(2)的外侧加工有四个径向盲孔(4)，四个径向盲孔(4)沿预紧套(2)的轴向和径向排列成两行两列，所述固定套(6)的侧壁上与所述径向盲孔(4)对应设置有窗口(3)，窗口(3)的尺寸可保证四个径向盲孔(4)完全露出；

所述窗口(3)沿轴向至少设置两圈，沿周向至少设置有三列，在轴向上，相邻两个窗口(3)之间的最小距离(C)不大于预紧套(2)上沿轴线方向上的两个径向盲孔之间的最小距离(C＇)，在周向上，相邻两个窗口(3)之间的最小角距离(D)不大于预紧套(2)上沿圆周方向上的两个径向盲孔(4)之间的最小角距离(D＇)；

所述上板(9)和下板(10)之间设置有快锁机构，其结构包括螺柱(24)、滑块(22)、手柄(26)和锁紧螺母(25)，其中，螺柱(24)的下端固定连接在下板(10)上，滑块(22)和手柄(26)均套装在螺柱(24)上，锁紧螺母(25)通过螺纹连接在螺柱(24)的上端，滑块(22)的下端为方形结构(21)，所述上板(9)上设置有与该方形结构(21)匹配的滑道(13)，滑块(22)通过该方形结构(21)与所述滑道(13)配合，所述手柄(26)与滑块(22)之间的接触面为螺旋面(17)，该螺旋面(17)的螺旋角度为(360)°，该螺旋面(17)的螺旋升角小于其摩擦角。

2.根据权利要求1所述的一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：所述张力指示弹簧(5)为蝶形弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：在所述的快锁机构中，所述螺柱(24)上套有鼓形弹性件(23)，鼓形弹性件(23)为套类结构，鼓形弹性件(23)的内表面和外表面均为中部向外隆起的鼓形结构，鼓形弹性件(23)的中部加工有贯通内外的轴向割缝(19)；

鼓形弹性件(23)由弹簧钢制成；

所述螺旋面(17)上加工有防滑齿(18)。

4.根据权利要求1所述的一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：所述上板(9)的下侧和下板(10)的上侧均设置有横截面为等腰梯形的条形槽，所述的齿条(12)位于条形槽的槽底，所述齿轮区段(15)的边缘加工有与条形槽的内壁匹配的倒角(16)。

5.根据权利要求1所述的一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：所述上板(9)的下侧和下板(10)的上侧均抵在圆柱区段(14)上。

6.根据权利要求1所述的一种手动操作的电机底座调整器，其特征在于：所述固定套(6)的外侧设置有两个凸耳(27)，其中，远离滑杆(7)的凸耳(27)铰接在机架上，靠近滑杆(7)的凸耳(27)通过插销(28)连接在机架上，固定套(6)的侧面设置有供滑杆(7)通过的豁口(29)。

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