一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置技术领域
本发明涉及抽油机技术领域，具体涉及一种结构简单省力，用于游梁式抽
油机的直驱电机传动锁定装置。
背景技术
在油田采油领域，游梁式抽油机是目前应用最广泛的设备，在生产中会根
据工况需要进行调参与检修，需将抽油机曲柄固定在某一角度位置才能进行调
参与维修。直驱电机式游梁抽油机目前采用电磁刹车，可利用电磁原理根据需
要将抽油机曲柄刹车锁止在需要位置，但如果在检修时突遇停电，电磁刹车会
失效，具有巨大的安全隐患。
发明内容
为解决上述技术存在的缺陷，本发明提供了一种结构简单省力，用于游梁
式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置。
本发明实现上述技术效果所采用的技术方案为：
一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，包括固定在直驱电
机的双输出电机轴一端的大直径刹车齿轮、与所述大直径刹车齿轮啮合的小直
径刹车齿轮以及与所述小直径刹车齿轮传动连接的手动锁死组件，所述大直径
刹车齿轮与小直径刹车齿轮的变速比为1：4-8。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，所述手动锁
死组件包括一固定连接于所述小直径刹车齿轮的制动轴、固定在所述制动轴另
一端的刹车轮、铰接在直驱电机的固定座上且与所述刹车轮配合的刹车件以及
用于驱动所述刹车件对所述刹车轮进行抱死的刹车摇臂,所述刹车摇臂连接有
手动执行机构。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，所述刹车件
由第一弧形刹车蹄和第二弧形刹车蹄构成，所述第一弧形刹车蹄和所述第二弧
形刹车蹄的弧形内表面均与所述刹车轮的外表面适配，所述第一弧形刹车蹄和
所述第二弧形刹车蹄的下端通过一刹车拉销连接，所述刹车摇臂与所述刹车拉
销铰接。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机传动齿轮锁定装置，所述第一弧
形刹车蹄的弧形内表面设有第一刹车片，所述第二弧形刹车蹄的弧形内表面设
有第二刹车片，所述第一弧形刹车蹄和所述第二弧形刹车蹄上均设有安装孔，
所述第一刹车片和所述第二刹车片均通过所述安装孔分别可拆卸地固定在所
述第一弧形刹车蹄和所述第二弧形刹车蹄上。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，所述刹车拉
销在位于所述第一拉动部和所述第二拉动部之间的杆身上设有固定环，所述固
定环与直驱电机的固定座固定连接，所述刹车拉销套设有第一弹簧和第二弹
簧，所述第一弹簧和所述第二弹簧分别位于所述固定环的两侧，所述第一弹簧
的外端与所述第一拉动部抵接配合，所述第二弹簧与所述第二拉动部抵接配
合。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，所述大直径
刹车齿轮的轮面上设有贯通所述刹车齿轮的若干通孔。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，所述手动执
行机构包括刹车座、两个固定在所述刹车座上的月牙状锁死块以及铰接于所述
刹车座上的刹车把，所述刹车把可活动于两个所述锁死块之间，所述锁死块的
外弧沿设有锁齿，所述刹车把的上端铰接有一弹簧拉杆，所述弹簧拉杆下端设
有与所述锁齿卡接配合的齿块以及连接于所述刹车座的张紧弹簧。
上述的一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁定装置，其特征在
于，所述刹车把的下部铰接有纵横拉杆组件，所述纵横拉杆组件的另一端与所
述刹车摇臂的上端铰接。
本发明的有益效果为：本发明的齿轮传动锁定装置在大直径刹车齿轮与
小直径刹车齿轮设置了较大的变速比，通过1：4-8的传动比使小直径刹车齿
轮转速变为大直径刹车齿轮的4-8倍，与小直径刹车齿轮转连接的刹车轮的转
矩变为大直径刹车齿轮的1/8至1/4，具有明显的省力效果，更便于直驱电机
的制动锁定。使得抽油机在停机检修期间可防止曲柄由自重导致的转动，避免
对工人造成意外伤害，达到了有效安全生产的目的。其结构简单，操作安全方
便，大大减轻工人劳动强度，降低维修成本，且再次开动机器进行传动时，不
需要进行复杂的操作即可达到快速传动的效果。
附图说明
图1为本发明一侧的结构示意图；
图2为本发明另一侧的结构示意图；
图3为本发明所述齿轮传动锁定装置的放大示意图；
图4为本发明所述手动执行机构的结构示意图。
图中：1-直驱电机、2-固定座、3-双输出电机轴、4-控制盒、5-刹车蹄轴、6-
第一弧形刹车蹄、7-第二弧形刹车蹄、8-制动轴、9-刹车轮、10-刹车拉销、
11-第一弹簧、12-刹车摇臂、13-抵接部、14-弧形端面、15-大直径刹车齿轮、
16-小直径刹车齿轮、17-通孔、18-第一刹车片、19-第二刹车片、20-安装孔、
21-固定环、22-纵横拉杆组件、23-刹车座、24-锁死块、25-刹车把、26-弹簧
拉杆、111-第二弹簧、241-锁齿、261-齿块。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详
细说明本发明的具体实施例。
如图1至图4所示，一种用于游梁式抽油机的直驱电机齿轮传动锁
定装置，包括固定在直驱电机1的双输出电机轴3一端的大直径刹车齿轮15、
与大直径刹车齿轮15啮合的小直径刹车齿轮16以及与小直径刹车齿轮16传
动连接的手动锁死组件。大直径刹车齿轮15轮径大于小直径刹车齿轮16的轮
径，齿速比为1:4-8，通过1：4-8的传动比使小直径刹车齿轮转速变为大直径
刹车齿轮的4-8倍，与小直径刹车齿轮转连接的刹车轮的转矩变为大直径刹车
齿轮的1/8至1/4，具有明显的省力效果，更便于直驱电机1的制动锁定。在
进行锁定时，通过手动锁死组件控制小直径刹车齿轮16保持静止不动，即可
使与小直径刹车齿轮16啮合的大直径刹车齿轮15保持静态位置，由于大直径
刹车齿轮15与直驱电机1的双输出电机轴3固定连接，故可将停机后的直驱
电机进行锁死，重新启动抽油机时，将手动锁死组件松开到松弛状态即可，具
有结构简单，操作方便的优点。
具体的，在本发明的优选实施例中，手动锁死组件包括一固定连接于小直
径刹车齿轮16的制动轴8、固定在制动轴8另一端的刹车轮9、铰接在直驱电
机1的固定座2上且与刹车轮9配合的刹车件以及用于驱动刹车件对刹车轮9
进行抱死的刹车摇臂12，刹车摇臂12连接有手动执行机构，通过手动执行机
构可带动刹车摇臂12对刹车轮9进行制动抱死。制动轴8设置在固定座2上，
直驱电机1的机身在位于制动轴8的一侧设有控制盒4。刹车件由第一弧形刹
车蹄6和第二弧形刹车蹄7构成，第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车蹄7通过
刹车蹄轴5连接围合成一个圆环状，两者的弧形内表面均与刹车轮9的外表面
适配。第一弧形刹车蹄6的弧形内表面设有第一刹车片18，第二弧形刹车蹄7
的弧形内表面设有第二刹车片19，第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车蹄7上均
设有安装孔20，第一刹车片18和第二刹车片19均通过相应的安装孔20分别
可拆卸地固定在第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车蹄7上，在第一刹车片18
和第二刹车片19磨损消耗后，通过安装孔20可方便地拆卸下第一刹车片18
和第二刹车片19并换装新的刹车片。第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车蹄7
的下端延伸为一垂直于水平面的直板状结构，且两者的下端通过一刹车拉销10
连接。刹车拉销10在对应于第一弧形刹车蹄6的自由端设有调节螺母(图中
未示出)，刹车拉销10的自由端的杆壁上设有螺纹。刹车拉销10在对应于第
二弧形刹车蹄7的固定端与刹车摇臂12连接。
再进一步地，在本发明的优选实施例中，刹车拉销10的销身上设有固定
环21，固定环21与直驱电机的固定座固定连接，刹车拉销10套设有第一弹簧
11和第二弹簧111，第一弹簧11和第二弹簧111分别位于固定环21的两侧，
第一弹簧11的外端与第一弧形刹车蹄6的下端抵接配合，第二弹簧111的外
端与第二弧形刹车蹄7的下端抵接配合。
刹车摇臂12的柄头处为一抵接部13，刹车拉销10的固定端与该抵接部
13铰接，在抵接部13面向刹车拉销10固定端的一端面设置为弧形端面14，
该弧形端面与第二弧形刹车蹄7的下端抵接。在扳动刹车摇臂12的柄身时，
借助抵接部13的弧形端面14可较为省力地将刹车摇臂12压下，从而拉动刹
车拉销10向着刹车摇臂12一侧移动。此时，第一弧形刹车蹄6的下端在刹车
拉销10的拉动下向着刹车摇臂12一侧移到，而第二弧形刹车蹄7的下端则在
刹车摇臂12的抵压下朝向第一弧形刹车蹄6的下端移动，使得第一弧形刹车
蹄6的弧形部位和第二弧形刹车蹄7的弧形部位相互靠近，对刹车轮9形成紧
紧地抱合，从而对制动轴8进行制动，并最终锁定大直径刹车齿轮15。为减轻
大直径刹车齿轮15的重量并相应节省材料，大直径刹车齿轮15的轮面上设有
贯通若干通孔17。
进一步地，在本发明的优选实施例中，手动执行机构包括刹车座23、两个
固定在刹车座23上的月牙状锁死块24以及铰接于刹车座23上的刹车把25，
两个锁死块24之间具有间隙，刹车把25可活动于两个锁死块24之间，可方
便刹车把25在其中来回摆动。锁死块24的外弧沿设有锁齿241，刹车把25
的上端铰接有一弹簧拉杆26，弹簧拉杆26下端设有与锁齿241卡接配合的齿
块261以及连接于刹车座23的张紧弹簧(图中未示出)。刹车把25的下部铰
接有纵横拉杆组件22，纵横拉杆组件22的另一端与刹车摇臂12的上端铰接。
在拉动刹车把25向着锁死块24的外弧沿运动时，在杠杆原理下，纵横拉
杆组件22被向外拉动，从而牵引刹车摇臂12的上端向下运动，使得刹车摇臂
12的下端将刹车拉销10向外拉动，从而将第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车
蹄7拉近抱合，对刹车轮9进行抱死。此时，由于张紧弹簧的作用，弹簧拉杆
24下端的齿块241落在锁死块22外弧沿的锁齿221内，从而将刹车把23卡死，
使得刹车摇臂12被锁定，进而实现对刹车轮9的抱合制动。在需要放开刹车
轮9时，按压弹簧拉杆26的上端即可，此时，张紧弹簧被拉伸，弹簧拉杆26
下端的齿块261可脱离出锁死块24外弧沿的锁齿241，使得刹车拉销10向内
复位，从而使第一弧形刹车蹄6和第二弧形刹车蹄7分开，撤除对刹车轮9的
摩擦抱死。
综上所述，本发明的齿轮传动锁定装置在大直径刹车齿轮和小直径刹
车齿轮设置了较大的齿速比，通过变速使小直径刹车齿轮的转矩降低，具有明
显的省力效果，更便于直驱电机的制动锁定。使得抽油机在停机检修期间可防
止曲柄由自重导致的转动，避免对工人造成意外伤害，达到了有效安全生产的
目的。其结构简单，操作安全方便，大大减轻工人劳动强度，降低维修成本，
且再次开动机器进行传动时，不需要进行复杂的操作即可达到快速传动的效
果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业
的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中
描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有
各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明
要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。