防盗油系统

2024-09-16

防盗油系统（精选4篇）

防盗油系统篇1

1 引言

我国拥有长达数万公里的输油管线，随着国内石油制品需求的日益增长和国际市场石油价格的不断上涨，不法分子的黑手不断伸向输油管线，通过盗窃国家原油而牟取暴利。由于我国长达数万公里的输油管线所处的地域复杂多样，常规的人防手段难以扼制狡猾的盗油犯罪分子，必须藉助现代高科技手段，建立起准确灵敏的输油管线防盗预警系统，才能从根本上提高整个输油管道的安全防范能力，有效地制止盗油犯罪，减少国有资产的损失，使管道公司在与盗油犯罪的斗争中立于不败之地。本文主要介绍信号处理模块的硬件系统设计。

2系统组成

整个智能输油管道防盗系统由分布于各布控点的分站系统和位于调度中心的主站系统组成，见图1。

主站系统由工业控制计算机、专主站用控制软件、无线传输模块组成。主站控制软件采用主从式的控制方式控制整个预警系统，使整个系统能够有序地工作。

分站系统由微功耗的出站压力传感器、滤波放大器、信号处理模块、无线传输模块、供电系统、设备保护系统等几个部分组成。压力传感器获取来自各分站管线的出站压力信号；滤波放大器将压力传感器的输出的弱小信号进行滤波放大；信号处理模块高速采集放大器的输出信号，然后进行各种信号处理工作，并将有效的信号以约定的协议格式通过串口输出到无线传输模块；无线传输模块将数据发回到总站；供电系统负责提供整个分站系统所需要的能量，并有UPS电源随时给蓄电池充电，保证能量的长时间供应；设备保护系统是保护整个分站系统，让分站设备不容易被破坏。

3 分站控制处理控制系统硬件设计

基于DSP的信号处理模块由模数转换器（A/D）、数字信号处理器（DSP）、外部程序存储器（FLASH），外部数据存储器（SDRAM），复位电路，无线通讯控制模块（UART），电源管理模块（POWER），逻辑控制模块（Logic Control）组成。

A/D模块将模拟信号转换成DSP处理器可以处理的数字信号。FLASH存储器用来存储固化的数字信号处理程序。外部的数据存储器解决了DSP的片上存储器空间的局限。

复位电路控制整个电路的复位时序，保证系统中的DSP, A/D转换器，无线传输控制模块的正确复位。逻辑控制模块接收DSP的控制信号，经过逻辑编码制后输出对系统中的A/D，外部存储器，无线传输控制模块的控制信号。电源管理模块为整个系统提供稳定的电源，为A/D转换器提供精确的电压基准。整个系统的核心处理器是DSP，它控制A/D转换器的转换时序，接收A/D转换器输出的数字信号，然后经过分析处理，判断是否是有效的信号，然后将这个判断通过无线传输模块送回主站。

3.1 JTAG仿真口

由于高速DSP具有高度并行的结构、快速的指令周期、高密度的封装等特点，采用传统的电路仿真方法很难实现可靠的仿真。TMS320C54X系列的DSP采用一种先进的扫描仿真器对用户板进行硬件仿真。扫描仿真器不采用插入仿真的方法，而是通过DSP芯片上提供的几个仿真引脚实现仿真功能。扫描仿真消除了传统的电路仿真存在的问题，例如，仿真电缆过长会引起信号的失真，仿真插头会引起可靠性差等问题。用户程序可在目标系统的片内或片外存储器运行，而不会因为仿真器引入额外的等待状态。DSP芯片内部通过移位寄存器扫描链接实现扫描仿真，这个扫描链被外部的串口访问。采用扫描仿真，即使芯片已经焊在电路板上，也可以进行仿真调试，这对DSP系统的设计和调试带来极大的方便。

3.2 A/D转换电路

通过预处理的信号仍然是模拟信号，而DSP芯片只能对数字信号进行处理，因此在DSP的外围电路中，A/D转换器是十分重要的器件。A/D芯片的选取直接关系到信号测量的精度和数据容量的大小，因此A/D转换电路的设计主要是选择和应用A/D芯片。基于不同的应用，可以选用不同的性能指标和价位的芯片。

3.3 复位电路设计

DSP的硬件复位方式有上电复位和手动复位两种方式。TMS320VC5402 DSP的复位输入信号是硬件复位信号的输入管脚。在管脚输入低电平，复位逻辑将控制DSP的内部逻辑初始化，并唤醒DSP初始化软件的执行。为使芯片初始化正常，复位信号必须至少保持5个外部时钟。然而，在上电后，系统的晶体振荡器往往需要几百毫秒的稳定期，因此，复位电路最好能产生大于200ms的低脉冲。利用RC电路的延迟特性给出复位所需的低电平时间，复位时间主要由R和C的乘积决定。

RS处的电压V=VCC (1-e-t/ι) ι=RC

设V1=1.0V为低电平与高电平的分界点, 则t=-RC1n (1-V1/VCC)

选择R=100KΩ, C=10μF, 可得t=223ms, 从而满足复位需要。

3.4 DSP系统用电源电路

3.4.1 电源转换电路

电源是DSP芯片能够正常工作的保证，TMS320VC5402为低功耗、双电源供电。其外围电路工作电压为3.3伏，而内核工作电压为1.8V，因此必须进行电压转换，以得到合适的电源电压。同时，为了降低整个系统的功耗，整个电路系统都采用3.3V低功耗的器件。

3.4.2 DSP电源地线跳跃

DSP芯片为高速逻辑电路芯片，从电磁兼容性角度考虑，设计上对电源的要求非常高，要尽量去掉电源噪声和干扰。在数字信号完整性问题中，一个很重要的组成部分就是噪声电流问题，也称为地线跳跃问题。

对于DSP这种高速芯片来说，必须在电路设计上采取一定的办法来抑制这种干扰。在电子电路设计中采用去耦技术能阻止噪声能量从一个电路传到另外一个电路。在电路中使用去耦电容可以补偿逻辑器件工作时产生的△I噪声电流，防止造成电源波动。

3.5 FLASH存储器和DSP的接口电路

将FLASH存储器的16位数据线和DSP并行接口的16位数据总线相连接，存储器的地址总线和DSP的地址总线的低19位相连，FLASH的CE#和DSP的PS脚相连，FLASH的OE#与DSP的R/W引脚相连，而FLASH的WE#与DSP的R/W信号经过反向器之后相连。

3.6 信号检测、分析的工作流程

A/D将滤波放大器输出的模拟信号转换成数字信号，数据通过DMA送到DSP的在片（OnChip）存储器里，DSP读取存储器里的数据进行各种计算，若计算后需要发送数据，则将需要发送的数据按约定协议通过串口控制模块输出到无线传输模块，由无线传输模块发回主站。电源管理模块为整个信号处理模块提供稳定可靠的电源；逻辑控制模块便于DSP管理各个模块；复位模块可以在整个信号处理模块出现异常时自动给出一个复位信号，重启整个分站系统。

4 结语

本系统利用高速低功耗的DSP（数字信号处理器）进行压力信号的分析处理，可以以更低的功耗、更快的速度完成复杂的数学计算，并且其强大的运算能力使系统在处理算法、功能扩展上有很好的发展潜力，这从硬件上保证了系统升级能力强大。通过实验可以看到，现有的预警判断方法是行之有效的，但是，对于可能遇到的新的问题我们还需要对信号处理算法、目标识别算法、以及主站程序功能等要进行进一步改进，以适应新的应用的要求

参考文献

[1]孙俊若, 胡贵池.越野输油管道防漏盗监测系统的设计与实现[J].仪表技术与传感器.2003年.10期:21～25.

[2]王社国, 魏艳娜, 董爱荣.基于DSP的语音处理和识别系统的实现[J].微计算机信息.2007年23期:179～181.

[3]李经达.复位电路设计应注意的问题[J].计算机应用研究.1994年.06期:80.

防盗油系统篇2

摘要：为应对安全家居的需要本文设计了一种基于单片机的室内防盗智能控制系统，该系统使用单片机作为中央控制单元，综合使用多种模块实现了防盗检测和报警。

关键词：单片机室内防盗检测报警

随着生活水平的提高，特别是物质生活水平的不断提高。人们对自己的个人安全和家庭财产安全越来越重视，安全已成为一种市场需求。基于GSM的室内防盗智能控制系统设计可解决这种安全的需求，让家庭防盗更及时、使用更方便。

1、系统工作原理

本系统采用Atmel公司的STC89C51单片机作为控制处理器核心，通过接受来自各个模块传来的信号相应的做出各种处理。红外线感应模块，采用HC-SR501普通型人体红外感应模块，此模块当打开启动开关并进入扫描模式，当设定的感应区出现人时，模块会产生高电平，人离开时恢复为低电平单片机的1个I/O口导人，一旦识别出下降沿，单片机会驱动蜂鸣器发出报警提示以及发光二极管以流水形式闪烁。探测器选用无线门磁，当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315MHz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。

2、系统硬件电路

智能报警系统硬件总体结构主要包括中央控制器、发射接收模块，DTMF(双音多频)模块，语音模块，电话接口模块等。

2.1 中央控制器

选用AT89C51单片机。P3。2(INT0)连接防盗探测器，用来检测盗情，如果盗情发生，触发外部中断0。P2.1连接语音电路，实现语音的回放控制。P2.3连接电话接口芯片，实现模拟摘挂机控制。P1.0输出模拟远程控制。P1.4连接报警蜂鸣器。P0.0～P0.3分别与MR8888的D0～D3相连，用做数据总线。P2.0与MT8888的RS0相连，控制MT8888内部寄存器的选择。P2.7与MT8888的CS控制MT8888的选通。P3.3(INTI)连接电话接门芯片的24脚，用来检测振铃。P3.6，P3.7分别与MT8888的WRaPRD相连，控制MT8888的读写操作。

2.2 探测器及无线发射、接收电路

探测器选用无线门磁，由一块永磁体和门磁主体(内部有一个常开型的千簧管)两部分组成。无线发射电路包含在门磁主体内，接收部分为超再生模块电路。PT2262/PT2272组成编、解码芯片对。当永磁体离开干簧管一定距离后，探测器立即发射包含地址编码和自身识别码(数据码)的315MHz高频无线电信号，接收电路通过识别这个无线电信号的地址码来判断是否是同一个报警系统的，然后根据自身识别码，确定是哪一个探测器报警。

红外线感应模块与计算机相连，当主人离开时，通过软件控制，启动监控。一旦检测到有人进人房间，计算机采集信息，通过RS-232，计算机与单片机通信，计算机将采集到的信息传到单片机，单片机接收到信号，单片机的P15置高电平触发无线发射器发射信号，发射出一个高电平。

2.3 DTMF收发电路

报警器电路与用户电话机共用一条电话线。选用MT8888型DTMF收发器，与单片机及语音电路组合，实现各种电话信号音的检测进行自动拨号;或者解码远程电话按键信号，传送到单片机，实现远程控制。

2.4 语音电路

选用ISDl420作为基本录、放音电路，所有的地址线均设置为0，放音的起始地址是0。当按住S3键，录音开始，数据从0地址开始存储，直到存储器满或按键松开为止。当按下Sl键，则开始放音。

收发电路、语音电路均需要通过电话接口电路与外界相连，选用PH8809电话接口芯片。

3、统的软件程序设计

系统开机运行初始化以后，将处于等待身份认定的状态，只有系统认定用户之后，控制系统才会启动监控系统。若设防信号无效，则控制系统不检测其状态。只有设防信号有效后，系统才将处于不断的检测控制系统状态之中，若控制系统检测到有非法入侵信号时。就会发送报警，可设定只发送一次，本地报警信号持续10秒。

3.1 话报警子程序流程

检测子程序用来获取提机后的回音信号，得到一个计数值。判断子程序根据程控交换机的标准确定检测到的.回音是拨号音、忙音、回铃音。拨号子程序在可以拨号条件下拨打预先设定电话，若对方为占线或响铃后无人接，则延迟一段时间，等候下一轮续拨。放音子程序在拨打的电话接通后，将预先录制的报警语音回放出来。

3.2 远程控制子程序流程

没有盗情发生，户主打回电话时，检测到有振铃，设定几次振铃还没人接听时，系统自动提机接通电话，等待户主通过电话机键盘输入命令，通过DTMF把命令传送到主机，解码后完成各种远程控制动作。

设计中采用的是最常用的串口三线制连接方法，这样是为了实现两种工作方式。一是当计算机作为上位机和单片机连接时用，这是为了调试的需要。二是移动通信模块与单片机连接时用，这主要是观察最终结果。在连接串口的时候，必须要注意一个原则：接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连，彼此交叉，信号地对应相接。这样才能保证连接线的正确，而且连接好后用串口调试工具测试，以免因为连接线的不正确导致无法通信。

总结

该家用防盗报警系统设计采用了STC89C51单片机作为系统的中央控制单元，并结合软件编程，通过无线发射接收模块，实现了数据传输。接收到信号时，报警器及时地发出报警声。本智能防盗报警系统功能完善、安装方便、容易应用。换接其他传感器，例如火、温度、烟雾探测器，就可作为防火报警系统使用。另外，通过扩展外部的存储器、主机的探头接口数、显示模块、语音电路等，可使系统智能化程度更高、功能更强。

参考文献

[1] 郭云志.智能无线防盗报警器的设计[J].电子工程师，，34(3)

[2] 钟志万.采用AT89C2051设计的家用无线防盗报警器[J].实验科学与技术，，8(1)

[3] 焦锏，侯俐.基于GSM的室内防盗智能控制系统设计[J].消费导刊，2010(1)

[4] 黄仕凰，刘政.基于单片机的室内环境控制系统[J].实验室研究与探索，，31(6)

井下防盗油装置的研制篇3

图1为小组概况，表1为小组成员表。

选择课题

盗放原油既给油田生产设备造成很大的破坏，又给油田造成巨大的经济损失，同时给生产管理带来很大的困难。大庆油田第七采油厂地处偏远，四周村屯环绕，原油盗放现象较为严重。据初步调查 (图2)，第七采油厂至少有300口重点盗放油井，仅2009年被上提并割断光杆的油井就有251口，严重影响了原油生产。

因此，研制一种既可有效防止原油被盗，又可避免被破坏的井下防盗油装置，对降低油田经济损失，保证原油生产任务顺利完成具有重要意义，为此小组将活动课题确定为“井下防盗油装置的研制”。

设定目标

小组成员对第七采油厂现存的几种盗油方式进行调研，发现目前盗窃原油的方式主要分为3种。

(1)通过上提光杆、短接配电箱及加装摩擦块等手段，令原油采出速度小于地层溢出速度，迫使油套环空液面上升，从而打开套管闸门放油。

(2)直接从油管闸门放油。

(3)其他盗油方式。

在调研中各种盗油方式所占比例具体情况详见图3。从环行通道盗油占总盗油方式的91%，从油管盗油占7%，其他盗油方式占2%，其中从环行通道盗油主要有3种形式：割断光杆方式、短接配电箱方式、加装摩擦块方式，所占比例分别为76%、20%、14%。

从图3中可以看出，从环行通道盗油是目前主要的盗油方式，即通过多种方式使油套环空液面上升，然后打开套管阀门将油盗出。因此，小组成员一致认为，防盗油装置的主要功能应该是--在井内液面上升时密封住油套环行空间。这样可防止绝大多数抽油井原油被盗，为此，小组成员制定出本次小组活动目标：从套管盗放油量为0。

提出各种方案并确定最佳方案

1 方案的提出

针对制定的目标，小组成员从防盗油装置所需的技术特点入手，根据油田生产实际情况，运用“头脑风暴法”深入研究，提出3种方案： (1) 设计井下压力控制开关; (2) 设计井下溢流控制器; (3) 设计浮力式井下防盗油装置。

2确定最佳方案

(1）方案1：设计井下压力控制开关

井下压力控制开关(图4)计划设计上接头、外套、缸体、弹簧、柱塞、开关和下接头等结构。上下接头与外套连接，外套的内部设有一个装有弹簧的缸体，在缸体的下端设有柱塞，柱塞的下部连接开关。

随油井动管柱作业，压力控制开关安装于锚定丢手封隔器下部，锚定丢手封隔器在油层射孔段上部丢手(图5)。随着动液面上升，管柱内压力开关处压力随之升高，柱塞带动开关开始上行压缩弹簧，当动液面达到一定程度 (接近井口附近) ，压力控制开关自动关闭，使井筒内的液体无法从油套环形空间放出，从而达到防盗油的目的;当动液面下降时，弹簧推动柱塞带动开关开始下行，直到动液面达到预定高度及以下时，压力控制开关处于开启状态，不影响油井正常生产。

(2）方案2：设计井下溢流控制器

井下溢流控制器(图6)计划设计割缝管、伸缩管及装有单流阀的封隔器等结构。割缝管连接到伸缩管的上接头，伸缩管的下接头连接到装有单流阀的封隔器上。随油井动管柱作业，下入溢流控制器，当油井沉没度很低，套管内液柱压力与过割缝管的压力损失远远小于井底流压，液流经过割缝管流速很快;随着油井产量的增加，沉没度升高，套管内液柱压力不断升高，过割缝管的压力损失随着过孔流速的降低不断减小，当液面接近或到达井口时，液流过割缝管的流速为0或很低，使从套管内放油放不出或放的很慢，进而达到防盗油的目的。

(3）方案3：设计浮力式井下防盗油装置

浮力式井下防盗油装置(图7)计划设计油管接箍、中心管、密封座和密封滑块等结构，在作业时，将浮力防盗油装置安装在井口以下，上下油管接箍与油管短接或油管相连，密封滑块选用密度低于原油密度的耐压、耐温材质制成，当环套空间内的液面上升到该防盗装置所在位置时，密封滑块在油套环空液体的浮力作用下上升，与密封座的环形空间密封，阻止油套环形空间内的液体上返，从而实现防盗油目的。液面下降后，密封滑块在重力作用下自动下行打开环形空间，不影响正常的洗井、液面测试等工作。

小组成员根据设计思路，绘制方案优缺点对比表(表2)。

从表2中可以看出，3种方案各有优、缺点，为了更准确的确定出最佳方案，小组成员运用决策树方法对方案进行优选。通过指标系数及项目系数，得出项目评价结果(表3、表4)。

根据指标项目评价结果，绘制决策树(图8)，计算综合评价值Xi，选择较大的Xi值，确定为最佳技术方案。

i为方案A、B、C

根据综合评价值确定方案3———浮力式井下防盗油装置为最佳方案。

制定对策

根据优选的方案，小组成员通过实际考察，确定设计内容，制定出对策实施表，并做到问题清楚，目标明确，措施具体，专人负责，限期完成(表5)。

实施对策

小组成员根据所制定的对策实施表，各负其责，立即组织实施。

1 实施1：设计压盖式可调结构，提高装置适应性

因油井套管内径受生产误差、内壁毛刺及作业磕碰等条件的影响，套管直径尺寸皆存在细微差别。因此，为使井下防盗油装置可在绝大部分采油井上应用，设计了压盖可调结构(图9、图10)。

该结构由旋转压盖、固定座、遇水膨胀橡胶圈及顶丝组成。在井下防盗油装置下入前，可现场测量套管内径后对密封座外径进行调节。考虑到套管内径存在的毛刺有可能在防盗油装置下入井筒时刮坏密封圈，将密封座外径调节至小于油井套管内径1mm左右即可。

为保障密封座与套管之间在承压状态下的密封性，本小组采用遇水可膨胀式橡胶作为密封座橡胶圈。该橡胶在遇水的状态下在6h内将体积膨胀至本体1.5倍以上，从而保证密封座与套管之间的密封可靠性。

第七采油厂共有抽油井3 735口，其中套管内径在122～126mm之间的非定点检测井3248口，占总井数的的86.96%，而通过压盖式可调结构，密封座外径可在121～127mm之间任意调节，所以井下防盗油装置可在全厂86.96%的抽油井上顺利下入，具有较强的适应性。

2 实施2：设计环行通道，保障动液面测试的正常实施

动液面测试是使用回声仪，通过采集经过油管接头反射的接箍波信号和经过油层表面反射的液面波信号，找出井口位置、动液面位置和基准接箍波。然后利用公式来计算动液面深度。它是油田测试液面的常规方法，是确定油井沉没度，确定抽油泵泵效的有效手段。因此，在正常生产时，必须在油套环形空间留有足够空间，使声波的上下传递不受干扰，从而保证动液面测试的顺利实施。因此，我们在密封座上设计了环形通道，密封座与中心管通过均布的3条支撑筋连接，其余部分为中空，即形成环形通道(图11)，该通道半径4mm，整体为环形结构，为声波传递留下了足够的空间。试验井葡64-93井在装置下入3天后进行测试，液面为520m，曲线清晰，测量准确，表明该结构达到了设计要求。

3 实施3：设计上浮式密封滑块，实现环空开关

为使井下防盗油装置达到正常生产时不影响洗井、动液面测试等措施的实施，在停井时密封油套环形空间，打开套管闸门无油流的目的，设计了可上下灵活运动的上浮式密封滑块。密封滑块采用低密度(密度为0.37g/cm3)，耐高压(25MPa)，耐高温 (160℃材质制成，不影响油井正常的热洗、化清等工作。根据第七采油厂原油密度0.83g/cm3，可得出计算公式为:

通过计算可以看出，浮子在平衡浮子自身重力后，仍剩余上顶力17.758N，可以实现浮力式井下防盗油装置在液面到井口时封闭油套环空的目的，并在后续的室外试验中得到了验证(图12)。

4 实施成果

浮力式井下防盗油装置已在葡64-93及葡86-902井上成功应用，经定期动液面测试及多次现场停井放油试验证明，该装置正常工作。在现场作业时，该井溢流量较大，套管闸门及井口皆有液体溢出，下入浮力式井下防盗油后，套管闸门溢流立即停止。关闭所有闸门憋压5min后，套管闸门无液体流出，说明密封滑块与密封座之间、密封座与套管壁之间密封良好，可实现停井后，液面到井口时关闭油套环空的目的。应用后，该装置防盗效果明显，并且地面装置除在下入浮力式井下防盗油装置初期遭到2次破坏外，再无遭破坏记录，达到了麻痹盗油份子，保护油田设施的目的，节省了大量设备维修、更换及作业费用。

效果确认

1效果检查

工艺QC小组通过一年来的活动，勇于创新，不断完善, 成功研制出浮力式井下防盗油装置(图13)。

(1）试验后动液面测试情况

下入浮力式井下防盗油装置2d后，小组成员即对葡64-93井进行现场动液面测试，从图14中可看出液面测试曲线清晰，可以证明该装置的下入，不影响抽油井动液面测试。

(2）试验后单井放油效果及跟踪情况

为了进一步验证测试效果，小组成员还进行定期动液面监督测试(表6)，液面测试情况稳定正常。

下入浮力式井下防盗油装置后，小组成员将葡86-902停井6h，打开套管闸门放油量均为0(图15)。

小组成员进行每周抽样调查，并及时与采油队相关人员结合，确定该装置工作正常，并且打开套管闸门放油量均为0，达到了防盗油目的，成功完成了小组本次活动确定的活动目标。

2效益分析

(1）经济效益

经对葡64-93及葡86-902井以往盗油情况的核实，两口井年被盗放原油约100t，截至2009年12月，防盗油装置已试验应用3个月，累计防盗油量约为25t，按吨油效益2 000元计算，该井已获得经济效益5万元，实际投入费用1.2万元，目前已获纯经济效益3.8万元。若全厂大范围推广使用，经济效益将更加可观。

(2）社会效益

浮力式井下防盗油装置可以避免在盗油过程中出现的安全隐患及环保问题，对保障顺利完成原油生产任务，创建环保矿区起到了积极作用。并且该装置可麻痹盗油份子，使其误以为抽油井产量不高而放弃盗油，从而避免油田物资被反复破坏，降低生产管理难度。

标准化

为进一步巩固工艺QC小组所取得的成果，制订了以下标准化措施。

(1)编写浮力式井下防盗油装置操作规程，加强工人的培训力度，杜绝违章操作现象发生。

(2)为了进一步扩大浮力式井下防盗油装置的经济效益和社会效益，2010年计划在大庆油田推广应用该装置450口井。

总结和今后的打算

工艺QC小组通过一年来的活动，圆满完成一个PDCA循环，成功研制出浮力式井下防盗油装置，为保卫油田物资，打击盗油现象作出努力。而且活动后小组成员的质量意识、团队协作精神、分析问题、解决问题的能力都有了极大的提高。

关于抽油机减速器防盗油塞的设计篇4

(1) 受火车车厢卫生间门锁结构启发, 考虑采用内三角或外三角结构油塞 (如图2、图3所示) , 虽然个人不容易制作外三角或内三角形“钥匙”, 但实际上火车车厢的钥匙一些个人也有, 并不能完全防盗;另外, 即使不用专用钥匙, 内三角油塞可用平口螺丝刀等工具轻易打开, 外三角油塞可用钳子或活口扳手打开。因此, 虽然三角形油塞制作简便, 但不够安全。

(2) 在油塞背面采用内螺纹结构 (如图4所示) , 安装和拆卸时用螺栓旋紧油塞, 并用螺母背紧螺栓和油塞, 这样螺栓、螺母和油塞紧固为一体, 虽然加大了盗油的难度, 但普通螺栓随处可以买到, 油塞很容易拧开。另外, 一旦螺纹生锈或破坏后就很难再次打开, 给维修减速机带来诸多不便, 可靠性极差。

以上几种结构均不十分理想, 因此, 作者受膨胀螺栓结构启发, 设计以下结构。

(3) 在油塞的背面采用光孔结构 (如图5所示) , 既简化了油塞结构, 又给盗油加大了难度, 不用专用钥匙根本无法打开油塞。其主体结构由4部分组成, 序号1防盗油塞, 序号2、3、4组成了钥匙组件:

序号1为防盗油塞, 材料45#钢、调质处理, 它是在普通油塞结构的基础上, 在内部钻光孔, 为提高其精度, 宜采用先钻、后扩、再铰的加工工艺;为了增加其强度和结构上的合理性, 在其左端增加一凸台;为了防止盗油者采用扁铲和手锤打开油塞, 应当对油塞右端孔部采用局部或整体淬火处理。

序号2为锥柄螺栓, 其左端为锥柄, 用于胀紧锥套, 右端为圆柱形螺纹, 用于拧紧锥套。

序号3为六方锥套, 材料45#钢、调质处理, 其左端内孔为锥孔, 锥度与序号2锥度相匹配, 外圆与序号1内孔相配合, 采用配合形式为间隙配合, 左端切有“十”字形开口, 在受到径向力时, 能够略微张开, 其右端采用外六方结构, 其尺寸为标准螺母外形尺寸, 便于用标准扳手拆装。

使用时, 将序号2锥柄螺栓穿入序号3六方锥套中, 带好序号4螺母, 先不要拧紧, 将序号2、3、4穿入序号1防盗油塞后, 用扳手拧紧序号4螺母, 使四个部分坚固成一体后, 再用扳手转动六方套, 用于安装或拆卸防盗油塞。

经实验对比, 结果如下:第三种方案可靠性最强, 其具有结构合理简单, 巧妙地利用组件之间的摩擦力传递转矩, 制造成本低, 油塞与钥匙配件的个数不用完全对应, 每个维修队只配备几套钥匙即可, 防盗性好, 适用性强。该结构也可用于其他机器设备相关结构上。

虽然经过多次修改设计, 但治标不治本, 优化后的设计只能增加不法分子偷盗的难度。为了提高设备的安全性, 要想从根本上杜绝盗油的事件发生, 最好的办法就是提高国民的素质, 提高公民的法制意识, 加大执法力度。

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