CN107701409B - 一种可变径柱塞泵及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变径柱塞泵及使用方法，包括柱塞，所述柱塞端部设有第一密封带，所述柱塞一端套设有下泵筒，所述下泵筒内腔设有密封半球，所述下泵筒一端设有变径环，所述变径环包括上旋套。本发明通过设有变径环、上旋套、下旋套、紧箍弹簧、锥形滑道和滑动销，当中心杆移动时，利用紧箍弹簧起紧箍作用，上旋套和下旋套上贯穿设有的滑动销底端沿着锥形滑道底部滑动，使变径环与上泵筒和下泵筒之间的间隙可调节变化，改传统的简单机械设计为可调直径的变径环，极大程度上解决了抽油杆接箍不定向偏磨管的弊端，通过设有阀球、密封半球，利用液流推动密封半球和阀球进行密封和脱离，改变了常规密封偶件的方式，提高了实用性。
Description
技术领域
本发明涉及石油采油装置及方法，特别涉及一种可变径柱塞泵及使用方法。
背景技术
目前国内外抽油机井所使用的泵都是美国的API标准的抽油泵。可变径柱塞泵有巨大的市场潜力，国内油田的API泵约占85%以上，国外油田占比远大于国内。API标准抽油泵引进到我国已近三十余年，由于该产品是机采井必备，所以生产该泵的市场竞争激烈，产品质量参差不齐。
经过国内外抽油机的使用发现有许多的弊端：诸如柱塞和泵筒的定向偏磨，抽油杆接箍和油管壁的不定向偏磨，柱塞砂埋、砂卡、杆柱断脱等诸多弊端。
因此，发明一种可变径柱塞泵及使用方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可变径柱塞泵及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可变径柱塞泵，包括柱塞，所述柱塞端部设有第一密封带，所述柱塞一端套设有下泵筒，所述下泵筒内腔设有密封半球，所述下泵筒一端设有变径环，所述变径环包括上旋套，所述上旋套一侧设有下旋套，所述上旋套和下旋套上均贯穿设有滑动销，所述变径环两端外壁均嵌设有齿槽，所述变径环两端均套设有紧箍弹簧，所述变径环内腔设有中心杆，所述中心杆外壁嵌设有锥形滑道，所述中心杆一端设有第二密封带，所述变径环一端设有上泵筒，所述上泵筒和下泵筒上均贯穿设有齿形爪块，所述上泵筒一侧设有阀罩，所述阀罩内腔设有阀球，所述阀罩一端设有抽油杆。
优选的，所述柱塞端部外壁设有螺纹，所述柱塞通过螺纹与下泵筒可拆卸连接，所述密封半球与下泵筒内壁活动连接。
优选的，所述上旋套侧壁与下旋套侧壁相贴合，所述上旋套和下旋套组成圆筒状，所述上旋套和下旋套通过紧箍弹簧活动连接。
优选的，所述锥形滑道下泵筒一侧深度小于上泵筒一侧深度，所述滑动销与上旋套和下旋套活动连接，所述滑动销底端与锥形滑道底端相贴合，所述中心杆和柱塞内均设有液流通道。
优选的，所述齿形爪块的数量设置为多个，所述齿形爪块底端与齿槽底端相贴合。
优选的，所述中心杆贯穿上泵筒，所述中心杆与变径环活动连接，所述中心杆端部外壁设有螺纹，所述中心杆通过螺纹与阀罩可拆卸连接，所述阀球与阀罩内壁活动连接。
本发明提到的一种可变径柱塞泵的使用方法，包括以下过程：
工作时，抽油机工作，柱塞（1）和中心杆（11）上行，变经环（5）上的齿形爪块（15）啮合下旋套（7）上的齿槽（9），使变径环（5）旋转一个角度，同时中心杆（11）上的锥形滑道（12）抵住变径环（5）上的滑动销（8）滑旋上行，使变径环（5）涨开，也就是变径环（5）外径变大与上泵筒（14）和下泵筒（3）内壁作吻接，同时阀球（17）在阀罩（16）的腔内下落时和中心杆（11）上的第二密封带（13）密封，将原液提升，当中心杆（11）在抽油杆（18）带动下时，上旋套（6）的齿形爪块（15）和下旋套（7）上的齿形爪块（15）啮合旋转一个角度，变径环（5）上的滑动销（8）沿着中心杆（11）上的锥形滑道（12）下滑，使变径环（5）外径变小，解决了抽油杆（18）接箍不定向偏磨管的弊端，紧箍弹簧（10）起紧箍变径环（5）的作用，在柱塞（1）上下冲程的运行中，始终对变径环（5）进行紧箍。
本发明的技术效果和优点：通过设有变径环、上旋套、下旋套、紧箍弹簧、锥形滑道和滑动销，当中心杆移动时，利用紧箍弹簧起紧箍作用，上旋套和下旋套上贯穿设有的滑动销底端沿着锥形滑道底部滑动，使变径环与上泵筒和下泵筒之间的间隙可调节变化，改传统的简单机械设计为可调直径的变径环，极大程度上解决了抽油杆接箍不定向偏磨管的弊端，通过设有阀球、密封半球，利用液流推动密封半球和阀球进行密封和脱离，改变了常规密封偶件的方式，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明变径环变径示意图；
图3为本发明变径环示意图；
图4为本发明滑动销结构示意图；
图5为本发明紧箍弹簧示意图；
图6为本发明中心杆示意图；
图7为本发明密封半球示意图；
图中：1柱塞、2第一密封带、3下泵筒、4密封半球、5变径环、6上旋套、7下旋套、8滑动销、9齿槽、10紧箍弹簧、11中心杆、12锥形滑道、13第二密封带、14上泵筒、15、齿形爪块、16阀罩、17阀球、18抽油杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-7所示的一种可变径柱塞泵，包括柱塞1，所述柱塞1端部设有第一密封带2，所述柱塞1一端套设有下泵筒3，所述下泵筒3内腔设有密封半球4，所述下泵筒3一端设有变径环5，所述变径环5包括上旋套6，所述上旋套6一侧设有下旋套7，所述上旋套6和下旋套7上均贯穿设有滑动销8，所述变径环5两端外壁均嵌设有齿槽9，所述变径环5两端均套设有紧箍弹簧10，所述变径环5内腔设有中心杆11，所述中心杆11外壁嵌设有锥形滑道12，通过设有变径环5、上旋套6、下旋套7、紧箍弹簧10、锥形滑道12和滑动销8，当中心杆11移动时，利用紧箍弹簧10起紧箍作用，上旋套6和下旋套7上贯穿设有的滑动销8底端沿着锥形滑道12底部滑动，使变径环5与上泵筒14和下泵筒3之间的间隙可调节变化，改传统的简单机械设计为可调直径的变径环5，极大程度上解决了抽油杆18接箍不定向偏磨管的弊端，所述中心杆11一端设有第二密封带13，所述变径环5一端设有上泵筒14，所述上泵筒14和下泵筒3上均贯穿设有齿形爪块15，所述上泵筒14一侧设有阀罩16，所述阀罩16内腔设有阀球17，所述阀罩16一端设有抽油杆18。
其中，柱塞1端部外壁设有螺纹，所述柱塞1通过螺纹与下泵筒3可拆卸连接，所述密封半球4与下泵筒3内壁活动连接，所述上旋套6侧壁与下旋套7侧壁相贴合，所述上旋套6和下旋套7组成圆筒状，所述上旋套6和下旋套7通过紧箍弹簧10活动连接，所述锥形滑道12下泵筒3一侧深度小于上泵筒14一侧深度，所述滑动销8与上旋套6和下旋套7活动连接，所述滑动销8底端与锥形滑道12底端相贴合，所述中心杆11和柱塞1内均设有液流通道，所述齿形爪块15的数量设置为多个，所述齿形爪块15底端与齿槽9底端相贴合，所述中心杆11贯穿上泵筒14，所述中心杆11与变径环5活动连接，所述中心杆11端部外壁设有螺纹，所述中心杆11通过螺纹与阀罩16可拆卸连接，所述阀球17与阀罩16内壁活动连接，通过设有阀球17、密封半球4，利用液流推动密封半球4和阀球17进行密封和脱离，改变了常规密封偶件的方式，提高了实用性。
本发明工作过程如下：工作时，抽油机工作，柱塞1和中心杆11上行，变经环5上的齿形爪块15啮合下旋套7上的齿槽9，使变径环5旋转一个角度，同时中心杆11上的锥形滑道12抵住变径环5上的滑动销8滑旋上行，使变径环5涨开，即变径环5外径变大与上泵筒14和下泵筒3内壁作吻接，同时阀球17在阀罩16的腔内下落时和中心杆11上的第二密封带13密封，将原液提升，当中心杆11在抽油杆18带动下时，上旋套6的齿形爪块15和下旋套7上的齿形爪块15啮合旋转一个角度，变径环5上的滑动销8沿着中心杆11上的锥形滑道12下滑，使变径环5外径变小，极大程度上解决了抽油杆18接箍不定向偏磨管的弊端，紧箍弹簧10起紧箍变径环5的作用，在柱塞1上下冲程的运行中它始终处对变径环5进行紧箍。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种可变径柱塞泵，包括柱塞（1），其特征在于：所述柱塞（1）端部设有第一密封带（2），所述柱塞（1）一端套设有下泵筒（3），所述下泵筒（3）内腔设有密封半球（4），所述下泵筒（3）一端设有变径环（5），所述变径环（5）包括上旋套（6），所述上旋套（6）一侧设有下旋套（7），所述上旋套（6）和下旋套（7）上均贯穿设有滑动销（8），所述变径环（5）两端外壁均嵌设有齿槽（9），所述变径环（5）两端均套设有紧箍弹簧（10），所述变径环（5）内腔设有中心杆（11），所述中心杆（11）外壁嵌设有锥形滑道（12），所述中心杆（11）一端设有第二密封带（13），所述变径环（5）一端设有上泵筒（14），所述上泵筒（14）和下泵筒（3）上均贯穿设有齿形爪块（15），所述上泵筒（14）一侧设有阀罩（16），所述阀罩（16）内腔设有阀球（17），所述阀罩（16）一端设有抽油杆（18）；
所述上旋套（6）侧壁与下旋套（7）侧壁相贴合，所述上旋套（6）和下旋套（7）组成圆筒状，所述上旋套（6）和下旋套（7）通过紧箍弹簧（10）活动连接；
所述锥形滑道（12）相对于下泵筒（3）一侧深度小于相对于上泵筒（14）一侧深度，所述滑动销（8）与上旋套（6）和下旋套（7）活动连接，所述滑动销（8）底端与锥形滑道（12）底端相贴合，所述中心杆（11）和柱塞（1）内均设有液流通道。
2.根据权利要求1所述的一种可变径柱塞泵，其特征在于：所述柱塞（1）端部外壁设有螺纹，所述柱塞（1）通过螺纹与下泵筒（3）可拆卸连接，所述密封半球（4）与下泵筒（3）内壁活动连接。
3.根据权利要求1所述的一种可变径柱塞泵，其特征在于：所述齿形爪块（15）的数量设置为多个，所述齿形爪块（15）底端与齿槽（9）底端相贴合。
4.根据权利要求1所述的一种可变径柱塞泵，其特征在于：所述中心杆（11）贯穿上泵筒（14），所述中心杆（11）与变径环（5）活动连接，所述中心杆（11）端部外壁设有螺纹，所述中心杆（11）通过螺纹与阀罩（16）可拆卸连接，所述阀球（17）与阀罩（16）内壁活动连接。
5.一种如权利要求1-4中任一项所述的可变径柱塞泵的使用方法，其特征是包括以下过程：
工作时，抽油机工作，柱塞（1）和中心杆（11）上行，变径环（5）上的齿形爪块（15）啮合下旋套（7）上的齿槽（9），使变径环（5）旋转一个角度，同时中心杆（11）上的锥形滑道（12）抵住变径环（5）上的滑动销（8）滑旋上行，使变径环（5）涨开，也就是变径环（5）外径变大与上泵筒（14）和下泵筒（3）内壁作吻接，同时阀球（17）在阀罩（16）的腔内下落时和中心杆（11）上的第二密封带（13）密封，将原液提升，当中心杆（11）在抽油杆（18）带动下行时，上旋套（6）的齿形爪块（15）和下旋套（7）上的齿形爪块（15）啮合旋转一个角度，变径环（5）上的滑动销（8）沿着中心杆（11）上的锥形滑道（12）下滑，使变径环（5）外径变小，解决了抽油杆（18）接箍不定向偏磨管的弊端，紧箍弹簧（10）起紧箍变径环（5）的作用，在柱塞（1）上下冲程的运行中，始终对变径环（5）进行紧箍。
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