CN113983129A - 用于调节抽油机冲次的装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于调节抽油机冲次的装置，属于抽油机传动领域。所述装置包括转动机构和换挡机构，转动机构包括用于与电动机传动连接的输入轴、用于与抽油机的皮带轮传动连接的输出轴和至少两个齿轮组，输入轴和输出轴平行，每个齿轮组包括相互啮合的一个主动齿轮和一个从动齿轮，主动齿轮同轴可转动地套设在输入轴上，从动齿轮同轴固定套设在输出轴上，不同齿轮组中主动齿轮和从动齿轮的齿数比不同，换挡机构被配置为将输入轴选择性地与至少两组齿轮组中的一个主动齿轮连接。本公开提供的装置不仅可以便捷的实现抽油机冲次的调节，还可以有效降低生产成本。

Description

用于调节抽油机冲次的装置

技术领域

本公开属于抽油机传动技术领域，特别涉及一种用于调节抽油机冲次的装置。

背景技术

在油田采油系统中，由于井下原油储量逐年下降，而井下油泵的泵径、冲程和电动机额定功率、转速等参数不变，所需要的抽油机功率随之下降。又由于抽油机通过电动机驱动，且抽油机在工作过程中井下油泵保持相应的抽油工作，使得抽油机功率、电动机功率及井下油泵功率呈正相关性，因此，为了避免抽油机功率的浪费，通常通过改变抽油杆运动频率来改变抽油机冲次(即抽油杆每分钟上下往复运动的次数)，从而来降低电动机功率及井下油泵功率，进而来降低生产成本。

相关技术中，通过采用变频器来调整抽油机冲次。采用变频器的方法具体是，将电动机的运行频率参数与抽油机冲次参数对比来调整变频器的参数，从而调节电动机的转速，进而调节抽油机的冲次。

然而，由于变频器运维成本均较高，且使用能耗高，这些因素均会导致生产成本较高。

发明内容

本公开实施例提供了一种用于调节抽油机冲次的装置，不仅可以便捷的实现抽油机冲次的调节，还可以有效降低生产成本。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种用于调节抽油机冲次的装置，所述装置包括转动机构和换挡机构；

所述转动机构包括用于与电动机传动连接的输入轴、用于与抽油机的皮带轮传动连接的输出轴和至少两个齿轮组，所述输入轴和所述输出轴平行，每个所述齿轮组包括相互啮合的一个主动齿轮和一个从动齿轮，所述主动齿轮同轴可转动地套设在所述输入轴上，所述从动齿轮同轴固定套设在所述输出轴上，不同所述齿轮组中所述主动齿轮和所述从动齿轮的齿数比不同；

所述换挡机构被配置为将所述输入轴选择性地与所述至少两个齿轮组中的一个主动齿轮连接。

可选地，所述至少两个齿轮组包括相邻的第一齿轮组和第二齿轮组，所述第一齿轮组包括第一主动齿轮和第一从动齿轮，第二齿轮组包括第二主动齿轮和第二从动齿轮；所述换挡机构包括位于所述第一齿轮组和第二齿轮组之间的第一换挡组件，所述第一换挡组件包括外花键、内花键和驱动组件，所述外花键固定套设在所述输入轴上，且所述外花键位于所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮之间，所述内花键与所述外花键滑动配合，所述驱动组件被配置为将所述内花键选择性地与所述第一主动齿轮或所述第二主动齿轮连接。

可选地，所述内花键的两端的外周壁具有外齿环，所述第一主动齿轮靠近所述外花键的一端具有同轴的第一内齿环，所述第二主动齿轮靠近所述外花键的一端具有同轴的第二内齿环，所述驱动组件被配置为将所述内花键的所述外齿环选择性地与所述第一内齿环或所述第二内齿环连接。

可选地，所述驱动组件包括拔叉、齿条和齿轮，所述拔叉包括弧形部和连接杆，所述弧形部的外壁与所述连接杆的第一端连接，所述弧形部同轴套设在所述内花键的外壁上，所述连接杆的第二端与所述齿条连接在一起，所述齿条的延伸方向与所述内花键的轴线平行，所述齿条与所述齿轮啮合。

可选地，所述驱动组件还包括齿轮驱动结构，齿轮驱动结构包括转轴、连接法兰和驱动杆，所述转轴可转动地插装在所述连接法兰中，所述转轴的第一端同轴固定插装在所述齿轮中，所述驱动杆与所述转轴垂直连接。

可选地，所述连接法兰的外边缘具有至少两个间隔布置的沉孔；所述驱动组件还包括档位保持结构，所述档位保持结构包括套筒和可沿所述套筒轴向滑动地插装在所述套筒中的插杆，所述套筒的外壁与所述驱动杆的第二端连接，所述套筒的轴线与所述连接法兰垂直，所述插杆的一端可活动地插装在一个所述沉孔中。

可选地，所述档位保持结构还包括弹性复位件，所述弹性复位件套设在所述插杆的外壁上，所述套筒的内壁具有第一限位结构，所述插杆的外壁具有第二限位结构，所述第二限位结构位于所述第一限位结构下方，且所述弹性复位件夹设在所述第一限位结构和所述第二限位结构之间。

可选地，所述插杆的顶部具有把手，所述把手位于所述套筒的上方。

可选地，所述转动机构还包括用于与所述电动机传动连接的过渡轴，所述过渡轴和所述输入轴传动连接。

可选地，所述装置还包括壳体，所述输入轴、所述输出轴和所述过渡轴均可转动地插装在所述壳体中，且在第一平面内所述输入轴、所述输出轴和所述过渡轴呈锐角三角形布置，所述第一平面与所述输入轴、所述输出轴和所述过渡轴垂直。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

对于本公开实施例提供的用于调节抽油机冲次的装置，首先，将输入轴和电动机的传动连接，并将输出轴上的皮带轮和抽油机的皮带轮通过皮带连接在一起，从而可以确保后续在输入轴和输出轴传动连接的基础上实现对皮带轮的驱动，进而实现抽油机的工作。

由于主动齿轮同轴可转动地套设在输入轴上，换挡机构被配置为将输入轴选择性地与至少两个齿轮组中的一个主动齿轮连接，所以同一时刻只有一个主动齿轮与输入轴同步转动。

对于未被选择与输入轴连接的主动齿轮而言，不会随着输入轴的转动而转动。而对于与输入轴连接的主动齿轮而言，输入轴转动时可以带动该主动齿轮转动。另外，从动齿轮同轴固定套设在输出轴上，主动齿轮和从动齿轮啮合。所以在一个主动齿轮转动的情况下会带动对应的从动齿轮及输出轴转动，进而最终带动皮带轮转动。又由于不同组齿轮组中主动齿轮和从动齿轮的齿数比不同，当通过换挡机构选择另一主动齿轮与输入轴连接时，可以调节输出轴的转动频率，从而调节皮带轮转动频率，进而调节抽油机的冲次。

也就是说，本装置通过换挡机构可以选择不同的齿轮组，从而便捷且低成本的实现抽油机冲次的调节，避免了使用变频器，进而有效地降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种用于调节抽油机冲次的装置的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一种用于调节抽油机冲次的装置的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的过渡轴的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的输入轴的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的输出轴的结构示意图；

图6是本公开实施例提供的内花键的结构示意图；

图7是本公开实施例提供的驱动组件的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的连接法兰的剖视图；

图9是本公开实施例提供的连接法兰的俯视图；

图10是本公开实施例提供的档位保持结构的剖视图；

图11是本公开实施例提供的壳体的结构示意图；

图12是本公开实施例提供的上壳体的第一视图；

图13是本公开实施例提供的下壳体的结构示意图；

图14是本公开实施例提供的上壳体的主视图；

图15是本公开实施例提供的上壳体的第二视图。

图中各符号表示含义如下：

1、转动机构；11、输入轴；12、输出轴；13、齿轮组；131、主动齿轮；132、从动齿轮；133、第一齿轮组；1331、第一主动齿轮；1332、第一从动齿轮；1333、第一内齿环；134、第二齿轮组；1341、第二主动齿轮；1342、第二从动齿轮；1343、第二内齿环；14、过渡轴；141、第一过渡齿轮；151、第二过渡齿轮；

2、换挡机构；20、第一换挡组件；21、外花键；22、内花键；221、外齿环；2211、环形槽；23、驱动组件；231、拔叉；2311、弧形部；2312、连接杆；232、齿条；2321、齿；2322、圆筒；233、齿轮；234、齿轮驱动结构；2341、转轴；2342、连接法兰；2343、驱动杆；2344、沉孔；2345、第一凸环；2346、第二凸环；2347、弧形槽；2348、螺栓；235、档位保持结构；2351、套筒；2352、插杆；2353、弹性复位件；2354、第一限位结构；2355、第二限位结构；2356、把手；

3、壳体；31、上壳体；311、第一过渡轴承腔；312、第二过渡轴承腔；313、第一输入半轴承腔；314、第二输入半轴承腔；315、第一输出半轴承腔；316、第二输出半轴承腔；317、观察玻璃；318、润滑孔；3181、盖帽；319、法兰座；32、下壳体；321、第三输入半轴承腔；322、第四输入半轴承腔；323、第三输出半轴承腔；324、第四输出半轴承腔；325、支臂；

100、轴承；101、第一过渡轴承；102、第二过渡轴承；103、第一输入轴承；104、第二输入轴承；105、第一输出轴承；106、第二输出轴承；200、定距环；300、平键；400、密封圈；500、油封。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种用于调节抽油机冲次的装置的结构示意图。如图1所示，该装置包括转动机构1和换挡机构2。转动机构1包括用于与电动机传动连接的输入轴11、用于与抽油机的皮带轮传动连接的输出轴12和至少两个齿轮组13。输入轴11和输出轴12平行。每个齿轮组13包括相互啮合的一个主动齿轮131和一个从动齿轮132，主动齿轮131同轴可转动地套设在输入轴11上，从动齿轮132同轴固定套设在输出轴12上。不同齿轮组13中主动齿轮131和从动齿轮132的齿数比不同。换挡机构2被配置为将输入轴11选择性地与至少两个齿轮组13中的一个主动齿轮131连接。

对于本公开实施例提供的用于调节抽油机冲次的装置，首先，将输入轴11和电动机的传动连接，并将输出轴12上的皮带轮与和抽油机的皮带轮通过皮带连接在一起，从而可以确保后续在输入轴11和输出轴12传动连接的基础上实现对皮带轮的驱动，进而实现抽油机的工作。

由于主动齿轮131同轴可转动地套设在输入轴11上，换挡机构2被配置为将输入轴11选择性地与至少两个齿轮组13中的一个主动齿轮131连接，所以同一时刻只有一个主动齿轮131与输入轴11同步转动。

对于未被选择与输入轴11连接的主动齿轮131而言，不会随着输入轴11的转动而转动。而对于与输入轴11连接的主动齿轮131而言，输入轴11转动时可以带动该主动齿轮131转动。另外，从动齿轮132同轴固定套设在输出轴12上，主动齿轮131和从动齿轮132啮合。所以在一个主动齿轮131转动的情况下会带动对应的从动齿轮132及输出轴12转动，进而最终带动皮带轮转动。又由于不同组齿轮组13中主动齿轮131和从动齿轮132的齿数比不同，当通过换挡机构2选择另一主动齿轮131与输入轴11连接时，可以调节输出轴12的转动频率，从而调节皮带轮转动频率，进而调节抽油机的冲次。

也就是说，本装置通过换挡机构2可以选择不同的齿轮组13，从而便捷且低成本的实现抽油机冲次的调节，避免了使用变频器，进而有效地降低生产成本。

另外，本装置还有提高电动机带负载的能力作用，也就是说，可以用小电机来带大型抽油机，电动机功率根据抽油机需求功率选择，且同时还有延长皮带轮使用寿命的作用。

需要说明的是，齿轮组13中主动齿轮131和从动齿轮132的齿数比越小，那么经过主动齿轮131和相对应的从动齿轮132的转动连接，可以使得输出轴12的转动频率较高，从而使得皮带轮转动频率较高，进而使得抽油机的冲次较大。同理，齿轮组13中主动齿轮131和从动齿轮132的齿数比越大，可以使得抽油机的冲次较小。也就是说，本装置可以根据选择不同的齿轮组13，从而便捷且低成本的实现抽油机冲次的调节。

在图1所示实施例中，齿轮组13为5个，通过换挡机构2可以实现对多个齿轮组13的控制。

图1所示实施例能够将抽油机的冲次粗略分成1、2、3、4、5个冲次等级。由于不同油井对应的抽油机需要的冲次不同，从而根据油井参数情况选择相对应的齿轮组13即可，使冲次在0.5-5.5甚至更高的范围内灵活调整，适应不同抽油井的需要，以达到调整抽油井的井下吸液量和电动机参数匹配的目的，并节约生产成本。

本装置通过在泉XX-11井等多口井应用及测试发现，电动机负载率由8％提高到37％、功率因数由0.18提高到0.82，效率由18％提高到78％。

图2是本公开实施例提供的另一种用于调节抽油机冲次的装置的结构示意图。与图1所示结构的不同之处在于，图2中的装置包括2个齿轮组。

需要说明的是，齿轮组的数量可以根据实际需要设置，本公开对此不做限制。第一换挡组件20的数量不小于齿轮组13的数量的一半。例如：图1中，齿轮组13的数量为5个，第一换挡组件20的数量为3个。图2中，齿轮组13的数量为2个，那么第一换挡组件20的数量为1个即可。

示例性地，输入轴11和输出轴12轴心设置在同一水平面上，从而减少主动齿轮131和从动齿轮132的占用空间，且便于拆装。

可选地，输入轴11和输出轴12的轴心最小距离为130±5mm，以满足目前抽油机冲次变化而所需功率变化。输入轴11、输出轴12的直径及其套设的齿轮的螺旋角和压力角等参数需要满足强度要求。

可选地，如图1和图2所示，转动机构1还包括用于与电动机传动连接的过渡轴14，过渡轴14和输入轴11传动连接。过渡轴14起到过渡连接输入轴11和电动机的作用，即将电动机的驱动力传递给输入轴11。

图3是本公开实施例提供的过渡轴的结构示意图。如图3所示，过渡轴14上同轴套设有第一过渡齿轮141，输入轴11上同轴套设有第二过渡齿轮151。结合图1和图2，第一过渡齿轮141和第二过渡齿轮151啮合。这样，便于实现过渡轴14和输入轴11的传动连接。

可选地，过渡轴14位于输入轴11和输出轴12上方，且在第一平面内输入轴11、输出轴12和过渡轴14呈锐角三角形布置，第一平面与输入轴11、输出轴12和过渡轴14垂直，以满足与电动机及皮带轮连接时空间位置的要求。

示例性地，第一过渡齿轮141通过平键300固定安装在过渡轴14上。

为了方便描述，下面将以图2中包括2个齿轮组的装置为例，对本公开实施例进行详细说明。另外，后文所述的内容同样适用于图1对应装置的结构。

图4是本公开实施例提供的输入轴的结构示意图。图5是本公开实施例提供的输出轴的结构示意图。如图4和图5所示，两个齿轮组13分别为第一齿轮组133和第二齿轮组134。第一齿轮组133包括第一主动齿轮1331和第一从动齿轮1332，第二齿轮组134包括第二主动齿轮1341和第二从动齿轮1342。第一主动齿轮1331和第二主动齿轮1341间隔布置在输入轴11上，第一从动齿轮1332和第二从动齿轮1342间隔布置在输出轴12上。

示例性地，第二过渡齿轮151、第一从动齿轮1332和第二从动齿轮1342均通过平键300固定安装在输入轴11或输出轴12上，从而可以保证各齿轮的固定效果。而第一主动齿轮1331和第二主动齿轮1341均与输入轴11通过定位卡簧活动连接，从而可以实现对第一主动齿轮1331和第二主动齿轮1341的轴向限位。

可选地，输入轴11、输出轴12和过渡轴14的材料可以选择为40Cr，第一主动齿轮1331、第二主动齿轮1341、第一从动齿轮1332、第二从动齿轮1342和第一过渡齿轮141材料均可以选择抗拉强度为1080Mp的20CrMnTi，其有效硬化层厚度0.9-1mm，齿2321面硬度HRC58-62，芯部硬度HRC35-40。外花键21、内花键22和平键300材料可以为Q345。各轴承100可以选用材料为31CrMo12。

换挡机构2包括位于第一齿轮组133和第二齿轮组134之间的第一换挡组件20。如图4所示，第一换挡组件20包括外花键21。外花键21固定套设在输入轴11上，且外花键21位于第一主动齿轮1331和第二主动齿轮1341之间。

结合图2，第一换挡组件20还包括内花键22和驱动组件23，内花键22与外花键21滑动配合，驱动组件23被配置为将内花键22选择性地与第一主动齿轮1331或第二主动齿轮1341连接。

在上述实施方式中，通过驱动组件23驱动内花键22沿输入轴11轴向移动，可以将内花键22选择性地与第一主动齿轮1331或第二主动齿轮1341连接，从而最终实现输入轴11选择性地与第一主动齿轮1331或第二主动齿轮1341连接。

示例性地，驱动组件23在内花键22的正上方，以满足空间位置的要求。

如图4所示，第一主动齿轮1331靠近外花键21的一端具有同轴的第一内齿环1333，第二主动齿轮1341靠近外花键21的一端具有同轴的第二内齿环1343。如图6所示，内花键22的两端的外周壁具有外齿环221，驱动组件23被配置为将内花键22的外齿环221选择性地与第一内齿环1333或第二内齿环1343连接。这里，连接是指传动连接，例如啮合。

在上述实施方式中，通过驱动组件23驱动内花键22的轴向移动，可以便捷的实现外齿环221与第一内齿环1333或第二内齿环1343连接在一起，从而可以将内花键22选择性地与第一主动齿轮1331或第二主动齿轮1341连接，进而最终实现输入轴11选择性地与第一主动齿轮1331或第二主动齿轮1341连接。

示例性地，当驱动组件23驱动内花键22与外花键21正对时，此时外齿环221与第一内齿环1333、第二内齿环1343均不啮合，从而解除输入轴11和输出轴12的传动连接，此时输出轴12相当于处于空挡状态。当驱动组件23在驱动内花键22在外花键21上右移时，此时外齿环221与第一内齿环1333啮合，从而在外花键21和内花键22的配合下，可以使得第一主动齿轮1331和输入轴11连接。在第一主动齿轮1331和第一从动齿轮1332的啮合下，进而也就可以实现输入轴11和输出轴12之间的传动连接。若第一主动齿轮1331和第一从动齿轮1332的齿数比小于第二主动齿轮1341和第二从动齿轮1342的齿数比，此时输出轴12相当于处于高速档状态，即抽油机冲次较大。同理可知，当驱动组件23在驱动内花键22在外花键21上左移时，输出轴12相当于处于低速档状态，即抽油机冲次较小。

示例性地，外齿环221的中部具有环形槽2211，以便于驱动组件23连接。

图7是本公开实施例提供的驱动组件的结构示意图。如图7所示，驱动组件23包括拔叉231、齿条232和齿轮233，拔叉231包括弧形部2311和连接杆2312，弧形部2311的外壁与连接杆2312的第一端连接，弧形部2311同轴套设在内花键22的外壁上且位于环形槽2211中，连接杆2312的第二端与齿条232连接在一起，齿条232的延伸方向与内花键22的轴线平行，齿条232与齿轮233啮合。

在上述实施方式中，通过驱动齿轮233转动能够带动齿条232轴向移动，也就能够带动拔叉231轴向移动，进而最终实现对内花键22轴向移动的控制，也就可以实现对输出轴12不同转速的调节。

为了增加齿条232的结构强度和连接强度，在本实施例中，齿条232包括齿2321和圆筒2322，齿2321位于圆筒2322的外壁上且沿圆筒2322的轴向延伸，圆筒2322与拔叉231的连接杆2312垂直固定连接。

可选地，继续参见图7，驱动组件23还包括齿轮驱动结构234，齿轮驱动结构234包括转轴2341、连接法兰2342和驱动杆2343，转轴2341可转动地插装在连接法兰2342中，转轴2341的第一端同轴固定插装在齿轮233中，驱动杆2343与转轴2341垂直连接。

在上述实施方式中，通过转动驱动杆2343，可以快速实现对转轴2341转动的驱动，从而带动齿轮233转动，进而可以通过增大力臂的方式来节省人力。

需要说明的是，驱动杆2343可以通过扳手或者电机驱动，从而进一步节省人力。

图8是本公开实施例提供的连接法兰的剖视图。如图8所示，连接法兰2342的底端面具有同轴布置的第一凸环2345，齿轮233的顶部具有同轴布置的第二凸环2346，第二凸环2346可拆卸地插装在第一凸环2345中，从而可以实现齿轮233和连接法兰2342的连接。另外，转轴2341同轴插装在第一凸环2345和第二凸环2346中，且转轴2341的外壁和第一凸环2345的内壁通过多个轴承100连接在一起。相邻两个轴承100之间夹装定距环200，从而保持多个轴承100间隔布置，避免磨损。

示例性地，轴承100的内壁和转轴2341的外周壁之间夹装有密封圈400，从而两者增大密封性能。转轴2341的外周壁和连接法兰2342之间沿径向向外的方向依次夹装有油封500和密封圈400，从而增大两者的密封性能。另外，转轴2341通过平键300分别与齿轮233和驱动杆2343连接在一起，并通过在转轴2341端部同轴插装螺栓2348，对齿轮233和驱动杆2343进行轴向限位。

图9是本公开实施例提供的连接法兰的俯视图。如图9所示，连接法兰2342的外边缘具有至少两个间隔布置的沉孔2344。在本实施例中，驱动组件还包括档位保持结构235。

图10是本公开实施例提供的档位保持结构的剖视图。如图10所示，档位保持结构235包括套筒2351和可沿套筒2351轴向滑动地插装在套筒2351中的插杆2352，套筒2351的外壁与驱动杆2343的第二端连接，套筒2351的轴线与连接法兰2342垂直，插杆2352的一端可活动地插装在一个沉孔2344中。

在上述实施方式中，通过插杆2352插装在不同的沉孔2344中，可以保持档位不变，避免驱动杆2343带动转轴2341转动，从而防止震动等外界因素导致驱动杆2343带动转轴2341转动，进而增大装置的可靠性。

示例性地，在本实施例中，沉孔2344的数量为3个。在对输出轴12进行档位调节时，先将插杆2352向上提起，当驱动套筒2351转动至中部沉孔2344上方时，插杆2352在重力的作用下插装至中部沉孔2344，从而对套筒2351进行限位，进而实现对驱动杆2343的限位。此时，输出轴12会一直会处于空挡状态。同理，当驱动套筒2351转动至端部沉孔2344上方时，输出轴12会一直处于高速档或者低速挡状态。

需要说明的是，在本公开的其它实施例中，沉孔2344的数量可以为2个，2个沉孔2344分别对应高速档和空档，或者2个沉孔2344分别对应低速挡和空档，本公开对此不作限制。

示例性地，连接法兰2342的外边缘具有弧形槽2347，三个沉孔2344依次间隔布置在弧形槽2347上。弧形槽2347可以减少插杆2352磨损连接法兰2342。

继续参见图10，档位保持结构235还包括弹性复位件2353，弹性复位件2353套设在插杆2352的外壁上，套筒2351的内壁具有第一限位结构2354，插杆2352的外壁具有第二限位结构2355，第二限位结构2355位于第一限位结构2354下方，且弹性复位件2353夹设在第一限位结构2354和第二限位结构2355之间。

在上述实施方式中，弹性复位件2353对插杆2352具有一个向下的作用力，能够避免外界震动等因素导致插杆2352脱离沉孔2344，从而使得插杆2352在沉孔2344中的插装更加可靠。

示例性地，当需要调节输出轴12的档位时，通过外力克服弹性复位件2353的弹力和重力向上提起插杆2352即可。然后将驱动杆2343、套筒2351及插杆2352一起带动转轴2341转动，直至套筒2351置于目标沉孔2344上方。最后解除外力，插杆2352在重力及弹性复位件2353的弹力作用下快速实现在目标沉孔2344中的插装。

可选地，插杆2352的顶部具有把手2356，把手2356位于套筒2351的上方。把手2356便于控制插杆2352在套筒2351轴向上的位置，从而可以快速实现对输出轴12不同档位的调节。示例性地，把手2356为六角螺母，六角螺母和插杆2352螺纹配合。

图11是本公开实施例提供的壳体的结构示意图。如图11所示，在本实施例中，装置还包括用于与抽油机底座连接的壳体3，转动机构1和换挡机构2均安装在壳体3中。

以下结合图12和图13对壳体3的具体结构进行说明：

示例性地，壳体3包括上壳体31和下壳体32，上壳体31和下壳体32通过螺栓可拆卸的连接在一起。另外，下壳体32通过螺栓可拆卸和抽油机底座连接在一起。

在本实施例中，过渡轴14的两端分别同轴套设置有第一过渡轴承101和两个第二过渡轴承102(见图2)，第一过渡轴承101和第二过渡轴承102间隔布置且位于第一过渡齿轮141的两侧。上壳体31中具有第一过渡轴承腔311和第二过渡轴承腔312，第一过渡轴承101固定插装在第一过渡轴承腔311中，两个第二过渡轴承102固定插装在第二过渡轴承腔312中。

对于输入轴11的固定，输入轴11的两端分别同轴套设有第一输入轴承103和第二输入轴承104(见图4)，且第一主动齿轮1331、第二主动齿轮1341均位于第一输入轴承103和第二输入轴承104之间。上壳体31中具有第一输入半轴承腔313和第二输入半轴承腔314，下壳体32中具有第三输入半轴承腔321和第四输入半轴承腔322。第一输入半轴承腔313和第三输入半轴承腔321可形成用于容纳第一输入轴承103的腔体，第二输入半轴承腔314和第四输入半轴承腔322可形成用于容纳第二输入轴承104的腔体。

对于输出轴12的固定，输出轴12的两端分别同轴套设有两个第一输出轴承105和第二输出轴承106(见图5)，且第一从动齿轮1332、第二从动齿轮1342均位于第一输出轴承105和第二输出轴承106之间。上壳体31中具有第一输出半轴承腔315和第二输出半轴承腔316，下壳体32中具有第三输出半轴承腔323和第四输出半轴承腔324。第一输出半轴承腔315和第三输出半轴承腔323可形成用于容纳第一输出轴承105的腔体，第二输出半轴承腔316和第四输出半轴承腔324可形成用于容纳第二输出轴承106的腔体。

也就是说，过渡轴14、输入轴11和输出轴12分别通过轴承固定插装在相对应的上壳体31和下壳体32的轴承腔中。

继续参见图13，下壳体32上具有支臂325，支臂325用于支撑电动机，从而实现过渡轴14和电动机的稳固连接。

图14是本公开实施例提供的上壳体的主视图。如图14所示，上壳体31的外壁上插装有观察玻璃317，从而可以通过观察玻璃317观察壳体3中的齿轮233运行情况，便于及时维修。

图15是本公开实施例提供的上壳体的第二视图。如图15所示，上壳体31的顶部具有润滑孔318，通过润滑孔318能够向壳体3内部注入润滑油，从而可以实现对齿轮233的润滑。润滑孔318中插装有盖帽3181，盖帽3181和润滑孔318螺纹配合。上壳体31的顶部还具有与连接法兰2342同心且螺栓连接的法兰座319。

另外，输出轴12与壳体3之间均夹装有油封(图未示)，油封通过螺栓固定，从而防止润滑油的泄露。

本公开提供的装置具有如下优点：

(1)、本装置可便捷实现抽油机冲次的调节，运维成本低，无能耗，避免了使用变频器，降低了生产成本。

(2)、本装置可以通过多个齿轮组和多个第一换挡组件，使抽油机冲次在0.5-5.5甚至更高的范围内灵活调整。

(3)、本装置结构简单，便于操作。

以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于调节抽油机冲次的装置，其特征在于，所述装置包括转动机构(1)和换挡机构(2)；

所述转动机构(1)包括用于与电动机传动连接的输入轴(11)、用于与抽油机的皮带轮传动连接的输出轴(12)和至少两个齿轮组(13)，所述输入轴(11)和所述输出轴(12)平行，每个所述齿轮组(13)包括相互啮合的一个主动齿轮(131)和一个从动齿轮(132)，所述主动齿轮(131)同轴可转动地套设在所述输入轴(11)上，所述从动齿轮(132)同轴固定套设在所述输出轴(12)上，不同所述齿轮组(13)中所述主动齿轮(131)和所述从动齿轮(132)的齿数比不同；

所述换挡机构(2)被配置为将所述输入轴(11)选择性地与所述至少两个齿轮组(13)中的一个主动齿轮(131)连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少两个齿轮组(13)包括相邻的第一齿轮组(133)和第二齿轮组(134)，所述第一齿轮组(133)包括第一主动齿轮(1331)和第一从动齿轮(1332)，第二齿轮组(134)包括第二主动齿轮(1341)和第二从动齿轮(1342)；

所述换挡机构(2)包括位于所述第一齿轮组(133)和第二齿轮组(134)之间的第一换挡组件(20)，所述第一换挡组件(20)包括外花键(21)、内花键(22)和驱动组件(23)，所述外花键(21)固定套设在所述输入轴(11)上，且所述外花键(21)位于所述第一主动齿轮(1331)和所述第二主动齿轮(1341)之间，所述内花键(22)与所述外花键(21)滑动配合，所述驱动组件(23)被配置为将所述内花键(22)选择性地与所述第一主动齿轮(1331)或所述第二主动齿轮(1341)连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述内花键(22)的两端的外周壁具有外齿环(221)，所述第一主动齿轮(1331)靠近所述外花键(21)的一端具有同轴的第一内齿环(1333)，所述第二主动齿轮(1341)靠近所述外花键(21)的一端具有同轴的第二内齿环(1343)，所述驱动组件(23)被配置为将所述内花键(22)的所述外齿环(221)选择性地与所述第一内齿环(1333)或所述第二内齿环(1343)连接。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述驱动组件(23)包括拔叉(231)、齿条(232)和齿轮(233)，所述拔叉(231)包括弧形部(2311)和连接杆(2312)，所述弧形部(2311)的外壁与所述连接杆(2312)的第一端连接，所述弧形部(2311)同轴套设在所述内花键(22)的外壁上，所述连接杆(2312)的第二端与所述齿条(232)连接在一起，所述齿条(232)的延伸方向与所述内花键(22)的轴线平行，所述齿条(232)与所述齿轮(233)啮合。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述驱动组件(23)还包括齿轮驱动结构(234)，齿轮驱动结构(234)包括转轴(2341)、连接法兰(2342)和驱动杆(2343)，所述转轴(2341)可转动地插装在所述连接法兰(2342)中，所述转轴(2341)的第一端同轴固定插装在所述齿轮(233)中，所述驱动杆(2343)与所述转轴(2341)垂直连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接法兰(2342)的外边缘具有至少两个间隔布置的沉孔(2344)；

所述驱动组件(23)还包括档位保持结构(235)，所述档位保持结构(235)包括套筒(2351)和可沿所述套筒(2351)轴向滑动地插装在所述套筒(2351)中的插杆(2352)，所述套筒(2351)的外壁与所述驱动杆(2343)的第二端连接，所述套筒(2351)的轴线与所述连接法兰(2342)垂直，所述插杆(2352)的一端可活动地插装在一个所述沉孔(2344)中。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述档位保持结构(235)还包括弹性复位件(2353)，所述弹性复位件(2353)套设在所述插杆(2352)的外壁上，所述套筒(2351)的内壁具有第一限位结构(2354)，所述插杆(2352)的外壁具有第二限位结构(2355)，所述第二限位结构(2355)位于所述第一限位结构(2354)下方，且所述弹性复位件(2353)夹设在所述第一限位结构(2354)和所述第二限位结构(2355)之间。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述插杆(2352)的顶部具有把手(2356)，所述把手(2356)位于所述套筒(2351)的上方。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的装置，其特征在于，所述转动机构(1)还包括用于与所述电动机传动连接的过渡轴(14)，所述过渡轴(14)和所述输入轴(11)传动连接。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括壳体(3)，所述输入轴(11)、所述输出轴(12)和所述过渡轴(14)均可转动地插装在所述壳体(3)中，且在第一平面内所述输入轴(11)、所述输出轴(12)和所述过渡轴(14)呈锐角三角形布置，所述第一平面与所述输入轴(11)、所述输出轴(12)和所述过渡轴(14)垂直。

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