CN103075336A

CN103075336A - 自止推单螺杆泵系统

Info

Publication number: CN103075336A
Application number: CN2013100568369A
Authority: CN
Inventors: 赵润波; 王莹; 姬梦阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-23
Filing date: 2013-02-23
Publication date: 2013-05-01

Abstract

自止推单螺杆泵系统，包括出口止推联轴节、单螺杆泵短节、中间段止推联轴节、入口止推联轴节、入口端法兰及连接轴。所述出口止推联轴节与单螺杆泵短节的定子螺纹连接，螺杆泵转子与出口止推联轴节内止推块螺纹连接。所述螺杆泵短节的另一端与中段止推联轴节连接。所述中段止推联轴节的另一端与另一螺杆泵短节连接，螺杆泵短节及中段止推联轴节的串联数量依据下潜深度需求及单节泵级数确定。末端螺杆泵短节的一端与入口止推联轴节连接。

Description

自止推单螺杆泵系统

技术领域

本发明涉及一种自止推单螺杆泵系统，尤其是电潜螺杆泵采油系统专用螺杆泵系统。

背景技术

电潜螺杆泵采油较其它采油方式明显节能，具有显著的经济效益，但一直没能大面积推广，其主因是技术不过关。电潜螺杆泵采油系统技术中的潜油电机制造技术、螺杆泵制造技术基本成熟稳定，减速器制造技术也取得积极进展并取得突破，螺杆泵与减速器连接及动力传导技术一直没有大的突破，成为制约电潜螺杆泵采油系统应用与推广的技术瓶颈。现有电潜螺杆泵采油系统中，螺杆泵轴向力与转矩传导技术主要包括以下几种：一种是源于美国和加拿大的推力联结装置，该装置由推力轴承或推力轴承组及绕性轴或绕性联轴器组成，安放在螺杆泵下侧。其不足是螺杆泵转子承受的轴向力表现为轴向压力，转子容易变形，从而影响寿命。而推力轴系统尽管用了新技术，推力轴承组的推力有很大提高，基本解决了推力不足的问题，但这种结构无法回避柔性轴受巨大推力与柔性轴绕性之间的矛盾，柔性轴疲劳损坏问题仍十分突出。而在推力轴承与柔性联轴器的组合中，柔性联轴器内只有部分齿起传动扭矩的作用，并且径向力作用大，寿命也不长；第二种是原苏联采用的双泵技术，由于双泵的螺旋方向相反，双泵串联抵消泵的轴向力，解决了推力问题，国内也有人申请了类似的专利，但这种做法由于采用了双泵，输入扭矩要求提高一倍，降低了减速器的使用寿命；第三种是我国大庆油田研制的双柔性杆装置，双柔性杆分别安装在螺杆泵的两端，出口端柔性杆与推力轴承组连接承载螺杆泵轴向力，进口端柔性杆承载减速器扭矩传递。该装置的最大创新点是将螺杆泵轴向力承载机构与螺杆泵扭矩传递装置分别放在了螺杆泵的两侧，使得承载轴向力的装置不再承受扭力，而承载扭力的装置也不再承受轴向力，这样的安排充分发挥了金属杆件的受力特性，但出口柔性杆受轴向拉力作用的疲劳问题仍难以规避，轴承组的润滑以及运动的稳定性有待提高；更为突出的问题是，随着下潜深度不断增加的实际需求，要求螺杆泵的总长度变得越来越长，以此保证一定的输出压头，而太长的螺杆泵除了制造难度大增外，实际运行中的同轴度无法保证，输出压头变小，定子脱胶严重，因此，国产螺杆泵一般下潜深度都不深，无法满足深井采油的需要。

发明内容

本发明针对上述技术不足及实际需求，提供一种制造简单、结构紧凑、运行可靠、适用范围更广的采油单螺杆泵系统。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案为：自止推单螺杆泵系统，包括出口端止推联轴节、单螺杆泵短节、中间段止推联轴节、入口止推联轴节、入口端法兰及连接轴。采取的技术措施包括：出口端联轴节的一端与油管连接，而另一端与螺杆泵短节连接，该螺杆泵短节的另一端与中间段止推联轴节连接，中间段止推联轴节的另一端与另一螺杆泵短节连接，并视需要连接多节螺杆泵，最后与入口段止推联轴节连接，并通过入口连接法兰和同圆心输入轴与动力输出机连接。所述出口端止推联轴节包括油管连接件、壳体、止推连接块、止推轴承动环、止推轴承静环、静环座、垫圈、连接件。所述油管连接件与油管螺纹连接，止推轴承动环与螺杆泵转子螺纹连接，连接件与螺杆泵定子螺纹连接。所述单螺杆泵短节包括螺杆泵转子和螺杆泵定子。所述中间段止推联轴节包括连接件、壳体、内花键连接件、外花键连接件、十字轴承座、十字轴、中间连接件、十字轴承座、十字轴、止推连接块、止推轴承动环、止推轴承静环、静环座、垫圈、连接件。所述中间段止推联轴节中的连接件与螺杆泵短节定子螺纹连接，外花键连接件与螺杆泵转子螺纹连接，并与内花键连接件花键连接，止推连接块与螺杆泵短节转子螺纹连接，连接件与螺杆泵定子螺纹连接。所述入口止推连接节包括连接件、壳体、内花键连接件、外花键连接件、十字轴承座、十字轴、中间连接件、十字轴承座、十字轴、止推连接块、止推轴承动环、止推轴承静环、入口连接法兰、同圆心输入轴。其中，连接件与螺杆泵短节定子螺纹连接，外花键连接件与螺杆泵转子螺纹连接，并与内花键连接件花键连接，止推连接块与同圆心输入轴螺纹连接，壳体与入口连接法兰螺纹连接。

采取的具体技术措施还包括：作用在螺杆泵短节转子上的轴向力分别由止推联轴节中的止推轴承承载，亦即作用在螺杆泵短节转子上的轴向力由止推连接块、止推轴承动环和止推轴承静环组成的止推轴承承载。螺杆泵驱动力通过同圆心输入轴同心输入，后经十字轴连轴系统转换为螺杆泵转子的偏心运动。螺杆泵短节间转子偏心运动的转差由十字轴连轴系统协调。

与现有技术相比，本发明的自止推单螺杆泵系统由螺杆泵短节和止推连轴节连接而成，螺杆泵短节由于长度大大缩短，其制造难度大大降低，同轴度容易保持，而且由于每个螺杆泵短节相对独立运行，螺杆泵短节之间没有同轴度要求，即便整个系统在弯曲下工作，也不会影响单节螺杆泵运转；系统所受轴向力分摊给每节螺杆泵上的止推连轴装置，止推轴承的载荷要求相对较小，易于实现；同圆心轴动力输入，可直接与动力机法兰连接。更可以根据下潜深度要求，通过增减螺杆泵短节的数量，调整输出压头，满足不同井深采油的需要。

附图说明

图1是本发明实施例的装配剖视示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

图1所示，1、油管连接件，2、壳体，3、止推连接块，4、止推轴承动环，5、止推轴承静环，6、静环座，7、垫圈，8、连接件，9、螺杆泵转子，10、螺杆泵定子，11、连接件，12、壳体，13、内花键连接件，14、外花键连接件，15、十字轴承座，16、十字轴，17、中间连接件，18、十字轴承座，19、十字轴，20、止推连接块，21、止推轴承动环，22、止推轴承静环，23、静环座，24、垫圈，25、连接件，26、螺杆泵短节转子，27、螺杆泵定子，28、连接件，29、壳体，30、内花键连接件，31、外花键连接件，32、十字轴承座，33、十字轴，34、中间连接件，35、十字轴承座，36、十字轴，37、止推连接块，38、止推轴承动环，39、止推轴承静环，40、入口连接法兰，41、同圆心输入轴。

本发明的具体实施例包括：自止推单螺杆泵系统，包括出口端止推联轴节、单螺杆泵短节、中间段止推联轴节、入口止推联轴节、入口端法兰及连接轴。所述出口端联轴节的一端与油管连接，而另一端与螺杆泵短节连接，该螺杆泵短节的另一端与中间段止推联轴节连接，中间段止推联轴节的另一端与另一螺杆泵短节连接，并视需要连接多节螺杆泵，最后与入口段止推联轴节连接，并通过入口连接法兰和同圆心输入轴与动力输出机连接；

上述出口端止推联轴节包括油管连接件1、壳体2、止推连接块3、止推轴承动环4、止推轴承静环5、静环座6、垫圈7、连接件8。所述油管连接件1与油管螺纹连接，止推轴承动环4与螺杆泵转子9螺纹连接，连接件8与螺杆泵定子10螺纹连接。所述单螺杆泵短节包括螺杆泵转子9和26、螺杆泵定子10和27。所述中间段止推联轴节包括连接件11、壳体12、内花键连接件13、外花键连接件14、十字轴承座15、十字轴16、中间连接件17、十字轴承座18、十字轴19、止推连接块20、止推轴承动环21、止推轴承静环22、静环座23、垫圈24、连接件25。所述中间段止推联轴节中的连接件11与螺杆泵短节定子10螺纹连接，外花键连接件14与螺杆泵转子9螺纹连接，并与内花键连接件13花键连接，止推连接块20与螺杆泵短节转子26螺纹连接，连接件25与螺杆泵定子27螺纹连接。所述入口止推连接节包括连接件28、壳体29、内花键连接件30、外花键连接件31、十字轴承座32、十字轴33、中间连接件34、十字轴承座35、十字轴36、止推连接块37、止推轴承动环38、止推轴承静环39、入口连接法兰40、同圆心输入轴41。其中，连接件28与螺杆泵短节定子27螺纹连接，外花键连接件36与螺杆泵转子26螺纹连接，并与内花键连接件30花键连接，止推连接块37与同圆心输入轴41螺纹连接，壳体29与入口连接法兰40螺纹连接，作用在螺杆泵短节转子9上的轴向力由止推连接块3、止推轴承动环4和止推轴承静环5组成的止推轴承承载，作用在螺杆泵短节转子26上的轴向力由由止推连接块20、止推轴承动环21和止推轴承静环22组成的止推轴承承载，螺杆泵驱动力通过同圆心输入轴41同心输入，后经十字轴连轴系统转换为螺杆泵转子的偏心运动，螺杆泵短节间转子偏心运动的转差由十字轴连轴系统协调。

本发明的优点：螺杆泵短节的制造难度低，质量精度容易保证；螺杆泵短节之间相对独立，可根据下潜深度加减螺杆泵短节数量，有利于标准化；螺杆泵短节的同轴性易保持，更适合高速旋转；系统轴向力由不同节独立承担，推力轴承的承载力容易保证；同心动力输入方式使得应用更加便捷。

本发明的实施例已被阐明，由本领域人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims

1.自止推单螺杆泵系统，包括出口端止推联轴节、单螺杆泵短节、中间段止推联轴节、入口止推联轴节、入口端法兰及连接轴；其特征在于：所述出口端联轴节的一端与油管连接，而另一端与螺杆泵短节连接，该螺杆泵短节的另一端与中间段止推联轴节连接，中间段止推联轴节的另一端与另一螺杆泵短节连接，并视需要串联多节中间段止推联轴节和螺杆泵短节，最后一节螺杆泵短节与入口段止推联轴节连接，并通过入口连接法兰和同圆心输入轴与动力输出机连接；所述出口端止推联轴节包括油管连接件（1）、壳体（2）、止推连接块（3）、止推轴承动环（4）、止推轴承静环（5）、静环座（6）、垫圈（7）、连接件（8）；所述油管连接件（1）与油管螺纹连接，止推连接块（3）与螺杆泵转子（9）螺纹连接，连接件（8）与螺杆泵定子（10）螺纹连接；所述单螺杆泵短节包括螺杆泵转子（9）和（26）、螺杆泵定子（10）和（27）；所述中间段止推联轴节包括连接件（11）、壳体（12）、内花键连接件（13）、外花键连接件（14）、十字轴承座（15）、十字轴（16）、中间连接件（17）、十字轴承座（18）、十字轴（19）、止推连接块（20）、止推轴承动环（21）、止推轴承静环（22）、静环座（23）、垫圈（24）、连接件（25）；所述中间段止推联轴节中的连接件（11）与螺杆泵短节定子（10）螺纹连接，外花键连接件（14）与螺杆泵转子（9）螺纹连接，并与内花键连接件（13）花键连接，止推连接块（20）与螺杆泵短节转子（26）螺纹连接，连接件（25）与螺杆泵定子（27）螺纹连接；所述入口止推连接节包括连接件（28）、壳体（29）、内花键连接件（30）、外花键连接件（31）、十字轴承座（32）、十字轴（33）、中间连接件（34）、十字轴承座（35）、十字轴（36）、止推连接块（37）、止推轴承动环（38）、止推轴承静环（39）、入口连接法兰（40）、同圆心输入轴（41）；其中，连接件（28）与螺杆泵短节定子（27）螺纹连接，外花键连接件（36）与螺杆泵转子（26）螺纹连接，并与内花键连接件（30）花键连接，止推连接块（37）与同圆心输入轴（41）螺纹连接，壳体（29）与入口连接法兰（40）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的自止推单螺杆泵系统，其特征在于：作用在螺杆泵短节转子上的轴向力分别由止推联轴节中的止推轴承承载，亦即作用在螺杆泵短节转子（9）上的轴向力由止推连接块（3）、止推轴承动环（4）和止推轴承静环（5）组成的止推轴承承载；作用在螺杆泵短节转子（26）上的轴向力由由止推连接块（20）、止推轴承动环（21）和止推轴承静环（22）组成的止推轴承承载。

3.根据权利要求1所述的自止推单螺杆泵系统，其特征在于：螺杆泵驱动力通过同圆心输入轴（41）同心输入，后经十字轴连轴系统转换为螺杆泵转子的偏心运动。

4.根据权利要求1所述的自止推单螺杆泵系统，其特征在于：螺杆泵短节间转子偏心运动的转差由十字轴连轴系统协调。