CN101469693B - 一种定心式旋转柱塞抽油泵 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定心式旋转柱塞抽油泵，包括有柱塞及外套的泵筒；所述的泵筒两端带上、下接箍；所述的柱塞带有进、出油阀，上、下端分别带推力器，柱塞上头端接旋转器；柱塞上、下端位置处分设有定心珠，定心珠所设位置可架设柱塞使在泵腔内只有定心珠外径点和泵筒腔内径点接触。其是一种工作效率高且防砂卡、防磨损、防偏磨的定心式旋转柱塞抽油泵。

Description

一种定心式旋转柱塞抽油泵
技术领域
本发明涉及一种定心式旋转柱塞抽油泵。
背景技术
目前各油田所使用的抽油泵的主体结构一般由泵筒、柱塞及固定阀三部分组成，常规的泵筒直接由泵筒及两端接箍构成，内置柱塞，柱塞的两端分设上、下进出油阀和固定阀。结构虽然简单，但存在许多弊端：工作时，柱塞在抽油杆拉动下上行或下行，由于柱塞对泵筒的摩擦力相对较大，还存有柱塞撞固定阀的问题，不仅柱塞对泵筒的定向磨损较大，且工作效率自然较低，还易发生砂卡、杆柱断裂等，造成采油作业事故频繁而停产损失，用泵量的增加，导致采油成本增高、油田的实际效益不高。
为解决上述问题，本发明人曾设计了一种“自旋转柱塞抽油泵”(专利号：02257356.9)，在柱塞上头端接一万向旋转器；柱塞下头端接一带螺旋线槽及扭矩线槽的旋桨推力器，工作时，在油流冲击下借助万向旋转器和旋桨推力器推动柱塞旋转，相对提高了柱塞旋转运行的能力，但由于柱塞对泵筒的摩擦改观不大，故仍存有工作效率低、砂卡、定向磨损的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种工作效率高且防砂卡、防磨损、防偏磨的定心式旋转柱塞抽油泵。
为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：
一种定心式旋转柱塞抽油泵，包括有柱塞及外套的泵筒；所述的泵筒两端带上、下接箍；所述的柱塞带有进、出油阀，上、下端分别带推力器，柱塞上头端接旋转器；柱塞上、下端位置处分设有定心珠，定心珠所设位置可架设柱塞使在泵腔内只有定心珠外径点和泵筒腔内径点接触。
在进油阀与旋转器之间有推力珠功能单元。
所述外套的泵筒带有加强管。
本发明的优点是：
1、由于柱塞在抽汲过程中，上下均作顺时针旋转运行，所以防砂卡。
2、减轻抽油机的负荷，节约能源。
3、由于是定心珠和泵筒内径接触，所以摩擦力极小，由于柱塞旋转上下运行化解部分液流阻力，缓解了抽油杆弯曲的机率，防止了抽油杆接箍对油管的磨损。
4、分设在柱塞上、下端的定心珠使柱塞工作段始终保持良好运行状态，提高了抽汲力，使泵具有极高的泵效。
5、推力器及推力珠功能单元的设置，保证了柱塞旋转运行顺畅。
6、泵筒加设加强管，减少了泵筒断裂的事故率。
7、综合各改进结构，真正杜绝了偏磨、卡泵、砂卡，提高了工作效率，延长了泵的使用寿命；保护油井，减少作业次数，降低采油成本，为油田增加可观的效益。
附图说明
图1为本发明定心式旋转柱塞抽油泵结构示意图
图2为泵筒单元装配结构示意图
图3a为定心珠单元结构示意图(主视图)
图3b为定心珠单元结构示意图(侧视图)
图3为柱塞单元装配结构示意图
图4a为出油阀罩结构示意图(主视图)
图4b为出油阀罩结构示意图(左视图)
图4c为图4-a中A-A剖面示意图
图5a为推力器结构示意图(主视图)
图5b为推力器结构示意图(左视图，A向)
图5c为推力器结构示意图(右视图，B向)
图6为旋转器装配结构示意图
图6a为旋转器的挡环组件结构示意图
图7a为推力珠功能单元结构示意图(主视，剖面)
图7b为推力珠功能单元结构示意图(侧视图)
图7c为图7-a中H部放大结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明定心式旋转柱塞抽油泵的总体构成包括泵筒单元、柱塞单元、旋转器单元三大部分。
如图2所示，泵筒1的两端带上、下接箍101、102，本发明对泵筒单元的改进是：在泵筒的外围套有加强管103，该加强管的两端分别与上、下接箍101、102螺接，使得泵筒形成双管结构，强度得到大大增强。
如图3所示，柱塞单元3是本发明核心改造单元，与现有技术同，柱塞上、下接头6、9分别接进、出油阀4、5，进、出油阀4、5的外端带有上、下推力器11、10。本发明主要改进点在于：在柱塞上、下接头的适当位置设有定心珠7。本实施例中定心珠单元结构可参见图3a、图3b、图3c。一组(多个为一组，本实施例一组定心珠为3个)定心珠7通过一对坐垫701安置在柱塞上、下接头6、9上，上接头6螺接一上接头帽，上接头帽与柱塞上端头间夹置定心珠单元；下接头9适当部位直接置有凸块，凸块与柱塞下端头间夹置定心珠单元。定心珠的直径设计及所设位置结合应能架设柱塞2，使在泵腔内只有定心珠外径点和泵筒腔内径点接触。
所述的进、出油阀结构为现有技术，此处不赘述，图4a、图4b、图4c示例性的给出出油阀罩4的结构。
所述的推力器构成参见图5a、图5b、图5c，基本结构构成为原有技术，改进点在于：所述的各相邻螺旋旋桨1001叶片间呈120°的推角，图5a、图5b、图5c示例性的给出上推力器10的结构，下推力器11结构与上推力器结构相同。
所述的旋转器2构成参见图6，包括抽油杆接头16、旋转轴套12、挡环组件13、滚针轴承14、旋转轴15。其对以前设计(专利号：02257356.9)的旋转器做了改进：挡环组件13的构成参见图6a，将以前的平面滚针轴承换成立柱式轴承131，内架设有可缓冲撞击力的旋转定心球132。
本发明第二改进点：在进油阀与旋转器之间设有推力珠功能单元8，推力珠功能单元构成参见图7a、图7b、图7c，由一对环式垫夹801置一组推力珠802，一组为3～10个，均匀布置，6个为最佳。
本发明工作特点是：
1、改变常规抽油泵的运行方式，通过下推力器和上推力器的结构，使原液在进入泵腔过程中冲击推力器的叶片，产生扭矩使柱塞自行旋转，柱塞之所以能旋转，在柱塞的上下两端特制有类似轴承的定心珠，定心珠的作用是把柱塞架起来，使柱塞在泵腔内只有空心珠的外径和泵腔内径点接触，使泵腔和柱塞外径无摩擦力，只有液流和柱塞有摩擦力。这样泵腔内和柱塞的摩擦力极小，使柱塞能顺利旋转下行。
2、上推力器和进油阀间的推力珠，是将从柱塞腔内出来的原液沿着设计的固定油道冲击上推力器，增加柱塞的旋转力，使柱塞按顺时旋转向下运行。
3、当柱塞上行时，上推力器上的推力叶片冲击泵腔内的液体产生扭矩，又推动柱塞按顺时针方向旋转。
所以定心旋转柱塞泵柱塞在抽汲过程中上下都能按顺时针方向旋转运动，不过上行旋转比较慢。
上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本发明的申请专利范围。

Claims (4)

1.一种定心式旋转柱塞抽油泵，包括有柱塞及在柱塞外套有的泵筒；所述的泵筒两端带上、下接箍；所述的柱塞带有进、出油阀，进、出油阀的外端分别带有上、下推力器，柱塞上头端接旋转器；其特征在于：柱塞上、下端位置处分设有定心珠，定心珠所设位置可架设柱塞使在泵腔内只有定心珠外径点和泵筒腔内径点接触。
2.根据权利要求1所述的定心式旋转柱塞抽油泵，其特征在于：在进油阀与旋转器之间有推力珠功能单元。
3.根据权利要求1所述的定心式旋转柱塞抽油泵，其特征在于：所述的泵筒外围套有加强管。
4.根据权利要求1所述的定心式旋转柱塞抽油泵，其特征在于：所述柱塞的推力器的各相邻螺旋旋桨叶片间呈120°的推角。
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