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抽油机的结构示意图。参见图1，抽油机包括抽油杆1、驴头2、游梁3、支撑架4、配重5、减速机6、电机7、支撑台8连接杆10、锁紧螺母40和曲柄30。电机7和支撑架4均位于支撑台8上，支撑架4为三角结构的支撑架，游梁3的中部与支撑架4的顶端铰接，游梁3的一端与连接杆10连接，连接杆10通过锁紧螺母40与曲柄30连接，配重5位于曲柄30上，曲柄30与减速机6连接，减速机6与电机7连接。游梁3的一端与驴头2连接，驴头2与抽油杆1连接，抽油杆1与井下的抽油泵连接。

支撑台8用于安装电机7和支撑架4，保证电机7和支撑架4的稳定性。支撑架4用于安装游梁3，游梁3的中部与支撑架4连接使游梁3能够转动，游梁3用于安装驴头2。配重5位于曲柄30上，使曲柄30更容易摆动。减速机6能够减低电机7的输出的转速，同时使电机7输出的机械能的扭矩更大，使曲柄30摆动。

在本公开实施例中，当抽油机工作时，电机7将电能转化为机械能，并传递给减速机6，减速机6将机械能传递给曲柄30，使曲柄30转动，曲柄30通过连接杆10带动游梁3围绕支撑架4摆动，并使驴头2随同游梁3做上下往复运动，并且带动抽油杆1也做上下往复运动，抽油杆1在上下往复运动过程中个井下的抽油泵提供动能，将井下的石油抽出。

当锁紧螺母40松动时，锁紧螺母40可能会从曲柄销子20中脱落，从而造成曲柄销子20从曲柄30中脱落，使曲柄30无法与连接杆10连接，从而无法给抽油泵提供动能，使抽油机无法工作，甚至会造成其他安全事故。

图2是本公开实施例提供的一种抽油机监控设备的结构示意图。参见图2，该抽油机监控设备应用于抽油机，抽油机包括连接杆10、杆状的曲柄销子20、曲柄30、锁紧螺母40和用于测量锁紧螺母40和曲柄销子20之间角度值的角度传感器50。

曲柄30具有贯穿曲柄30相对两面的曲柄通孔301，曲柄销子20穿过曲柄通孔301，且曲柄销子20的第一端和第二端分别从曲柄30的相对两面伸出，曲柄销子20的第一端与连接杆10连接，曲柄销子20的第二端固定有锁紧螺母40，第一端和第二端为曲柄销子20的相对两端。角度传感器50包括第一部件501和第二部件502。第一部件501通过安装座(图2未示出)安装在曲柄销子20的侧壁上，第二部件502位于锁紧螺母40的端面上，第一部件501为磁场发射器和磁场接收器中的一个，第二部件502为磁场发射器和磁场接收器中的另一个。

图3是本公开实施例提供的一种安装座的截面示意图。参见图3，安装座90包括套设在曲柄销子上的安装环901以及位于安装环901上的定位机构，安装环901的外圈设置有沿安装环901的周向延伸的滑动轨道902，第一部件501可滑动地设置在滑动轨道902上，所述定位机构用于在第一部件501与第二部件502相对时限制第一部件501运动。

图4是本公开实施例提供的一种抽油机监控设备的框图。参见图4，油机监控设备还包括用于根据角度值控制抽油机工作状态的控制装置60。角度传感器50和控制装置60无线连接。

在该实现方式中，在抽油机中，曲柄30通过曲柄销子20与连接杆10连接，曲柄销子20的第一端与连接杆10连接，曲柄销子20的第二端固定有锁紧螺母40，避免曲柄销子20从曲柄30中脱落。角度传感器50通过第一部件501和第二部件502测量锁紧螺母40和曲柄销子20之间的角度值，并将测得的角度值的数据传输给控制装置60，控制装置60根据角度值的数据判断锁紧螺母40是否松动。当锁紧螺母40松动时，控制装置60可以控制抽油机停止工作，避免造成抽油机故障或者其他安全事故。同时在曲柄销子20上设置安装座90和定位机构，方便安装第一部件501，通过滑动轨道调整第一部件501的位置，定位机构限制第一部件501运动，保证在初始状态下，第一部件501与第二部件502对齐，保证测量的准确性。

在本公开实施例中，由于锁紧螺母40会转动，在曲柄销子20上设置滑动轨道902方便调节第一部件501的位置，使第一部件501与第二部件502对齐。

在本公开实施例中，第一部件501向第二部件502发射磁场信号，第二部件502根据接受到的磁场信号的大小和方向输出对应的电信号，并传输给控制装置60，控制装置60根据电信号判断第一部件501的位置，根据第一部件501的位置判断锁紧螺母40转动的角度。控制装置60根据锁紧螺母40转动的角度判断锁紧螺母40是否松动。

如图2所示，第一部件501位于曲柄销子20上，第二部件502位于锁紧螺母40上。当然也可以将第一部件501设置在锁紧螺母40上，将第二部件502位于曲柄销子20上。

图5是本公开实施例提供的一种角度传感器的工作示意图。参见图5，第一部件501位于曲柄销子20上，第二部件502位于锁紧螺母40上。当锁紧螺母40转动时，会带动第二部件502转动，即第二部件502相对于第一部件501转动的角度就是锁紧螺母40相对于曲柄销子20转动的角度。

在实际工作中，锁紧螺母40围绕曲柄销子20转动，假设在图5中锁紧螺母40沿着方向a转动时，是锁紧螺母40松动的方向。

在初始状态时，第一部件501和第二部件502的连线穿过锁紧螺母40和曲柄销子20的圆心O，假设此时第一部件501位于A点，第二部件502位于B点，此时第一部件501和第二部件502的距离最近，第二部件502接受的磁场信号最强。

当锁紧螺母40沿着方向a转动时，假设此时第二部件502由B点转到B1点，第一部件501和第二部件502的距离增加，第二部件502接受到的磁场信号减小，且磁场信号的方向也会发生变化，第二部件502将变化后的磁场信号的大小和方向以电信号的形式传输给控制装置60，控制装置60根据电信号判断第二部件502的位置，即可以得出AB1的长度。由于锁紧螺母40是围绕曲柄销子20转动的，所以第二部件502与圆心O的距离OB1是不变且已知的，第一部件501的位置A没有变化，OA也是不变且已知的。在三角形AOB1中，三条边都是已知的，那么三角形AOB1的形状固定，即可以得出∠AOB1的大小，该∠AOB1就是锁紧螺母40的转动角度，控制装置60根据锁紧螺母40的转动角度判断锁紧螺母40是否松动。

在本公开实施例中，由于曲柄销子20的两端分别连接有锁紧螺母40和连接杆10，在工作过程中，如果锁紧螺母40沿与方向a相反的方向转动，即锁紧螺母40朝向曲柄30移动，此时，连接杆10会挡在曲柄30上，避免锁紧螺母40更加紧固。所以在实际工作中，锁紧螺母40只会沿着方向a转动，即不存在锁紧螺母40在转动的过程中更加紧固的情况。

在本公开实施例中，角度传感器50可以持续监测锁紧螺母40与曲柄销子20之间转动的角度，保证能够及时发现锁紧螺母40松动的情况。

在其他实现方式中，角度传感器50也可以是隔一段时间监测一次锁紧螺母40与曲柄销子20之间转动的角度，避免角度传感器50持续工作，造成角度传感器50损坏。

示例性地，角度传感器50可以间隔四小时监测一次锁紧螺母40与曲柄销子20之间转动的角度。

再次参见图2，曲柄销子20为圆台状，曲柄通孔301为圆台状的通孔，曲柄销子20的第一端的直径大于所述曲柄销子20的第二端的直径，从锁紧螺母40到连接杆10的方向，曲柄通孔301的直径逐渐增大。

在该实现方式中，将曲柄销子20为圆台状，且直径较大的一端与连接杆10连接，避免曲柄销子20从曲柄通孔301中脱出。

在安装曲柄销子20时，将曲柄销子20的第二端从曲柄通孔301的直径较大的一端插入曲柄通孔301内，曲柄销子20的第二端从锁紧螺母40的螺纹通孔中伸出。

在本公开实施例中，圆台状的曲柄销子20的锥角可以在3-5度之间。曲柄通孔301的锥角可以在3-5度之间。

在本公开实施例中，曲柄销子20的第二端从锁紧螺母40的螺纹通孔中伸出，可以将曲柄销子20做的稍长，便于安装锁紧螺母40。同时便于安装角度传感器50。

再次参见图2，曲柄通孔301的直径大于曲柄销子20的直径。保证曲柄销子20能够在曲柄通孔301中顺畅地移动，便于安装。

示例性地，曲柄通孔301的直径与曲柄销子20的直径的差值的范围可以在1毫米至5毫米之间。

例如，曲柄通孔301的直径与曲柄销子20的直径的差值可以为1.2毫米。

如图2所示，抽油机还包括连接环101、固定杆102和连接螺栓103。固定杆102与曲柄销子20的第二端固定连接，连接环101与固定杆102连接，连接杆10通过连接螺栓103与连接环101连接。

在该实现方式中，在曲柄30转动的过程中，曲柄销子20在曲柄通孔301中转动，从而带动连接环101、固定杆102和连接杆10转动，使连接杆10的中心线穿过锁紧螺母40内圆的圆心，便于连接杆10与曲柄30连接。

再次参见图2，曲柄销子20上具有一圈与安装环901对应的环形凹槽201，安装环固定在环形凹槽201内。再次参见图3，滑动轨道902为一倒凸字型轨道，第一部件501具有一与倒凸字型轨道相配合的凹字型的连接部。

在该实现方式中，将滑动轨道902布置为倒凸字型轨道，并通过倒凸字型与第一部件501上的凹字型的连接部，将滑动轨道902与第一部件501连接起来，使第一部件501能够在滑动轨道902上滑动。

再次参见图3，安装环901的外侧壁上具有多个沿安装环901的周向间隔布置的通孔903，第一部件501的外侧壁上布置有螺杆511，螺杆511穿过通孔903与螺母连接。

在该实现方式中，在第一部件501的外侧壁上布置有螺杆511，并通过螺杆511、通孔903和螺母将第一部件501固定，避免第一部件501脱落。

再次参见图4，抽油机监控设备还包括无线节点70，无线节点70与角度传感器50电连接。

控制装置60包括：无线网关601和控制柜602，无线网关601与无线节点70无线连接，无线网关601与控制柜602电连接。无线网关601，被配置为根据角度传感器50的电信号计算曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值，并在角度值超过阈值时通过控制柜602控制抽油机停机。

在该实现方式中，无线节点70是一种无线传输设备，第二部件502将接受到的磁场信号的大小和方向的数据转化为电信号，并通过无线节点70传输给无线网关601，无线网关601根据接受的电信号的数据计算锁紧螺母40的位置，最终计算曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值，即上述的∠AOB1。当曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值超过阈值时，无线网关601给控制柜602发送停机的电信号，控制柜602接收停机信号后控制抽油机停机。

再次参见图4，抽油机监控设备还包括控制中心设备80，无线网关601与控制中心设备80无线连接。无线网关601，被配置为当角度值超过阈值时，向控制中心设备80发送预警信号。

在该实现方式中，无线网关601根据接受的电信号的数据计算曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值，当曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值超过阈值时，向控制中心设备80发送预警电信号，中心设备80接受无线网关601发送的预警电信号，并发出预警信号，提示工作人员锁紧螺母40已经松动。当工作人员看到预警信号后可以对锁紧螺母40进行检修，避免影响抽油机工作。

在本公开实施例中，中心设备80可以位于抽油机的控制中心内，保证工作人员在控制中心观察抽油机工作时能够及时看到预警信息，并对锁紧螺母40进行检修。

示例性地，中心设备80发出的预警信息可以为提示音，例如，当锁紧螺母40松动时，中心设备80可以发出“嘟”的提示音，也发出“锁紧螺母已松动”的提示音。

在另一种实现方式中，中心设备80发出的预警信息可以为提示文本框，例如，当锁紧螺母40松动时，在控制中心的屏幕上显示“锁紧螺母已松动”的文本框。

在本公开实施例中，阈值的范围在40度至80度之间。

在该实现方式中，抽油机在工作观察中，锁紧螺母40难免会转动，如果锁紧螺母40一转动就发出预警信息，预警信息会过于频繁，影响工作人员工作。将阈值设置在40度至100度之间，避免预警信息过于频繁，又保证在锁紧螺母40松动时能够及时发现。

示例性地，阈值可以为60度，当锁紧螺母40与曲柄销子20之间转动的角度超过60度时，控制柜602控制中心设备80发出预警信号，提示工作人员锁紧螺母40已经松动。

在本公开实施例中，控制中心设备80，被配置为获取用户输入的停机信号，并将停机信号发送给无线网关601。无线网关601，还被配置为在接收到停机信号时，通过控制柜602控制抽油机停机。

在该实现方式中，工作人员看到预警信号后，可以向中心设备80输入停机信号，中心设备80将停机信号发送给无线网关601，无线网关601再将停机信号发送给控制柜602，控制柜602控制抽油机停机。便于工作人员控制抽油机的工作。

在本公开实施例中，无线网关601，还被配置为当无线网关601发出的预警信号超过预设时长且角度值仍超过阈值时，通过控制柜602控制抽油机停机。

在该实现方式中，当锁紧螺母40与曲柄销子20之间的角度超过阈值时，中心设备80首先发出预警信号，当该预警信号一直未得到处理，且当锁紧螺母40与曲柄销子20之间的角度仍然超过阈值时，无线网关601向控制柜602发送停机信号，控制柜602控制抽油机关闭，避免造成抽油机故障或者引发其他安全事故。

在本公开实施例中，预设时长的范围在3分钟至7分钟之间，避免工作人员未能及时看到预警提示，造成抽油机故障或者引发其他安全事故。

示例性地，该预设时长可以为5分钟，当中心设备80发出的预警信号超过5分钟时，控制柜602控制抽油机关闭。

在本公开实施例中，无线网关601可以为网络基站，该网络基站不仅能够根据接受的电信号的数据计算曲柄销子20和锁紧螺母40之间的角度值，同时也可以为无线节点70、控制中心设备80以及控制柜602提供网络。使无线网关601、无线节点70、控制中心设备80以及控制柜602之间信号传输流畅，避免由于网络不好造成信号传输迟缓，无法及时发现锁紧螺母40松动。

在本公开实施例中，网络基站提供的网络可以是第三代移动通信技术(3G)、第四代移动通信技术(4G)、第五代移动通信技术(5G)和第六代移动通信技术(6G)中的至少一种，保证无线传输的准确性和流畅性。

图6是本公开实施例提供的一种锁紧螺母的俯视图，参见图6，锁紧螺母40包括至少两个凸起401，凸起401布置与锁紧螺母40的外圈连接，至少两个凸起401对称布置。

在该实现方式中，在锁紧螺母40上布置凸起401，握住凸起401便于转动锁紧螺母40，在安装锁紧螺母40时，可以通过转动凸起401从而转动锁紧螺母40，将锁紧螺母40安装在曲柄销子20上。也可以通过凸起401转动锁紧螺母40，将锁紧螺母40从曲柄销子20上卸下。

如图6所示，锁紧螺母40上布置了四个凸起401，在转动锁紧螺母40时，凸起401也会随着转动，可以切换不同的凸起401转动锁紧螺母40，更加方便。

本公开提供的抽油机监测系统，解决巡检员工巡检时肉眼观察，不能及时发现机抽油机曲柄销子锁紧螺母发生松动的故障，也不能第一时间赶到现场处理，从而造成设备事故的问题。在正常运转的抽油机上现场采集抽油机曲柄销子运行情况生成数据，及时反映抽油机曲柄销子的运行情况。利用测量传感器信息，采用无线发射方式，传给系统接收器，再由信号接收器，出给计算机显示，存储，上传网络，再在控制中心平台显示，达到使操作员工及时发现机抽油机曲柄销子锁紧螺母发生松动的故障，使员工在第一时间赶到现场处理，若员工不能及时赶到现场处理，则控制器进行抽油机停机操作，避免发生设备事故。

本公开实施例还提供的一种抽油机系统，抽油机系统包括抽油机监控设备和抽油机，抽油机与控制柜电连接。

在抽油机中，曲柄通过曲柄销子与连接杆连接，曲柄销子的第一端与连接杆连接，曲柄销子的第二端固定有锁紧螺母，避免曲柄销子从曲柄中脱落。电机提供的电能通过减速机传递给曲柄，使曲柄转动，曲柄通过连接杆带动游梁摆动，并使驴头随同游梁做上下往复运动并且带动抽油杆也做上下往复运动，抽油杆在上下往复运动过程中将井下的石油抽出。角度传感器测量锁紧螺母和曲柄销子之间角度值，并将测得的角度值的数据传输给控制柜，控制柜根据角度值的数据判断锁紧螺母是否松动。当锁紧螺母松动时，控制柜可以控制抽油机停止工作，避免造成抽油机故障或者其他安全事故。

本公开提供的抽油机系统解决了完全依靠员工巡检，无法及时发现并及时停井的问题。该抽油机系统实现自动监测与保护功能，当发生紧螺母松动时，监测装置自动监测并发出信号使抽油机停井，不再单纯依靠员工巡检和手动停井。

本公开提供的抽油机系统解决了由此产生其它故障而增加员工工作量、生产成本和影响油井正常生产的问题。

该抽油机系统实现了紧螺母松动即自动停井，不会出现紧螺母松动，造成油井停产。在紧螺母松动时，及时警报，给工作人员提出警示，就可以采取有针对性的措施进行处理，恢复油井生产。

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。