CN108086956B - 一种新型潜油电动柱塞泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型潜油电动柱塞泵,通过对潜油电动柱塞泵的结构进行优化，并设置光杆、防砂接头和刮砂装置，在刮砂装置上设置包括第一圆锥段、第一圆柱段和安装段的内层，从而利用内层刮除光杆上的压裂砂并从防砂接头上的过孔排出，有效地避免了压裂砂进入电机，防止对电机造成损害。并且刮砂装置的内层设有安装段，安装段通过防砂接头上的台阶面和泵连管相互作用而固定安装，不仅安装牢固可靠，而且装卸方便，维护成本低、使用成本低。

Description

一种新型潜油电动柱塞泵

技术领域

本发明属于潜油电动柱塞泵技术领域，具体地讲，特别涉及一种新型潜油电动柱塞泵。

背景技术

目前，传统的采油机械由抽油机、抽油杆和抽油泵组成，通过抽油机带动抽油泵的柱塞上下往复将地下油汲到地上，具有体积大、成本高、功耗大、深度有限、不适于贫油井等缺点。申请号为200410050431.5的发明专利申请公开了一种数控往复式潜油电泵，主要包括电机和柱塞泵，电机的动子与柱塞泵的推杆和柱塞连接，利用动子带动推杆和柱塞往复运动，将原油提升实现采油。该专利将动力装置与抽油泵结为一体，省去井上抽油机和抽油杆，降低成本的同时，显著地提高了采油效率和设备的使用寿命。

随后，为了避免压裂砂进入动子与定子之间造成电机的损坏，各个厂家对潜油电动柱塞泵的防砂结构进行了大量的设计，但是这些防砂结构的耐久性和防砂效果均不佳，经常需要更换防砂结构，不利于生产效率的提高；并且，为了确保防砂结构的防砂效果，一些厂商的防砂结构是不可拆卸安装的，更换产生的成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种新型潜油电动柱塞泵，主要用于降低使用成本、提高防砂效果。

本发明的技术方案如下：一种新型潜油电动柱塞泵，包括电机，所述电机包括外筒、安装在外筒内的定子和穿设在定子内的动子，在所述外筒的下端固定连接有平衡筛管，在所述平衡筛管的下端固定有平衡接头，当所述动子向下运动时，动子伸入平衡筛管内；在所述外筒的上端固定连接有限位连管，在所述限位连管的上端通过限位接头固定连接有泵连管，在所述泵连管的上端固定连接有管状的防砂接头，在所述防砂接头的管壁开有过孔，在所述防砂接头的上端固定连接有进油筛管，在所述进油筛管的管壁开有第一进油孔，在所述进油筛管的上端通过泵筒下接头固定连接有外套筒和泵筒，所述泵筒位于外套筒内，在所述泵筒的上端安装有出油阀，所述出油阀也位于外套筒内；在所述动子的上端固定连接有光杆，在所述光杆的上端固定连接有推杆，在所述推杆的上下两端均开有第二进油孔，所述推杆的上端依次连接有均位于泵筒内的下进油阀、柱塞、上进油阀和刮砂杯；在所述防砂接头内安装有刮砂装置，所述刮砂装置包括内层，所述内层自上而下包括第一圆锥段、第一圆筒段和安装段，所述第一圆锥段的内壁上端与光杆外壁相抵，所述第一圆锥段的内壁下端与光杆外壁之间留有间隙，所述第一圆锥段的外壁呈上小下大的圆锥面，在所述第一圆锥段上开有沿轴向的割缝，所述第一圆筒段的内壁与第一圆锥段的内壁下端齐平，所述第一圆筒段的外径与第一圆锥段下端的外径相等，所述安装段呈圆筒状，安装段的外径比第一圆筒段的外径大；在所述防砂接头的下端设有与泵连管上端相对的台阶面，所述刮砂装置内层的安装段卡装在所述台阶面与泵连管上端之间。

本发明通过对潜油电动柱塞泵的结构进行优化，设置光杆、防砂接头和刮砂装置，在刮砂装置上设置包括第一圆锥段、第一圆柱段和安装段的内层，从而利用内层刮除光杆上的压裂砂并从防砂接头上的过孔排出，有效地避免了压裂砂进入电机，防止对电机造成损害。并且刮砂装置的内层设有安装段，安装段通过防砂接头上的台阶面和泵连管相互作用而固定安装，不仅安装牢固可靠，而且装卸方便，维护成本低、使用成本低。割缝的布置有利于确保第一圆锥段的弹性，当第一圆锥段上端磨损时有效确保第一圆锥段上端始终与光杆外壁相抵。

所述刮砂装置还包括中间层和外层，所述中间层和外层均包括第二圆锥段和第二圆筒段，所述第二圆锥段呈上小下大的圆锥形管状，第二圆锥段的上端与光杆外壁相抵，在所述第二圆锥段上也开有沿轴向的割缝，所述第二圆通段呈圆筒状，所述中间层的第二圆筒段搭接在内层第一圆筒段的上部并焊接固定，在所述中间层与内层之间留有间距，所述外层的第二圆筒段搭接在中间层第二圆筒段的上部并焊接固定，在所述外层与中间层之间留有间距，在所述中间层和外层的第二圆筒段上均开有过孔。这样设置中间层和外层，使内层、中间层和外层三重结合，有效地刮除砂砾，提高刮砂装置的使用寿命，避免经常更换，有利于提高生产效率。

作为优选，所述外层第二圆锥段上端的厚度d1、中间层第二圆锥段上端的厚度d2和内层第一圆锥段上端的厚度d3，满足d1＞d2＞d3。

所述刮砂装置还包括外层，所述刮砂装置的外层自上而下包括第三圆锥段和第三圆筒段，所述第三圆锥段的内壁上端与光杆的外壁相抵，所述第三圆锥段的内壁中部呈与外壁相适应的锥面，在所述第三圆锥段的中部开有过孔，所述第三圆锥段与第三圆柱段交接处的内壁也与光杆的外壁相抵，在所述第三圆柱段的中部开有过孔，所述第三圆柱段的下部套在内层的第一圆柱段上并焊接固定。这样的刮砂装置整体结构简单、组装操作方便，并且刮砂效果显著。

所述刮砂装置采用弹簧钢材质。

所述光杆的上端通过光杆接头与推杆的下端固定连接，所述光杆接头自下而上包括下连接段，辅助段和上连接段，所述下连接段呈圆柱状伸入光杆内、并与光杆螺纹连接，所述辅助段呈圆管状，在辅助段上开有过孔，所述上连接段套在推杆的下端并与推杆螺纹连接，所述推杆的内孔与辅助段的内孔贯通。在光杆接头上设置辅助段，辅助段上开设过孔，在停机需要洗井时，便于利用辅助段上的过孔将热水注入下方，使用更加方便。

所述光杆接头上连接段的上端呈上小下大的圆锥形，在所述泵筒下接头内卡装有与光杆接头上端相配合的接头座。光杆的上行阻力小。

作为优选，所述第二进油孔在推杆的上端相对布置有两个，第二进油孔在推杆的下端周向均布有三个。

在所述进油筛管外固定有筛网。

所述外筒的下端通过电机下接头与平衡筛管固定连接，在所述动子的下端与电机下接头的中部之间连接有管状的密封罩。这样设置密封罩，可以有效地避免砂砾自平衡筛管进入电机，结合上方的刮砂装置，双管齐下有效地避免了砂砾进入电机，进一步降低了电机被砂砾刮伤的风险。

有益效果：本发明通过对潜油电动柱塞泵的结构进行优化，从而提供了一种新型潜油电动柱塞泵，有效地避免了压裂砂进入电机，提高防砂效果的同时降低了使用成本，具有构思巧妙、结构简单、改造容易和改造成本低等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明下段的结构示意图。

图2为本发明中段的结构示意图。

图3为本发明上段的结构示意图。

图4为实施例一中刮砂装置的结构示意图。

图5为图4的A-A剖视图。

图6为实施例二中刮砂装置的结构示意图。

图7为图6的B-B剖视图。

附图标记：平衡接头1、撞垫2、平衡筛管3、动子4、密封罩5、电机下接头6、外筒7、定子8、限位连管9、限位接头10、泵连管11、光杆12、防砂接头13、套管14、刮砂装置15、外层1511、中间层1512、内层1513、进油筛管16、第一进油孔16a、筛网17、光杆接头18、下连接段1811、辅助段1812、上连接段1813、推杆19、第二进油孔19a、接头座20、泵筒下接头21、外套筒22、泵筒23、下进油阀24、柱塞25、上进油阀26、刮砂杯27、出油阀28。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1所示，本实施例包括电机，所述电机包括外筒7、安装在外筒7内的定子8和穿设在定子8内的动子4。在所述外筒7的下端固定连接有平衡筛管3，在所述平衡筛管3的管壁开有过孔，在平衡筛管3的下端固定有平衡接头1，当所述动子4向下运动时，动子4伸入平衡筛管3内；这些均与现有技术相同，在此不做赘述。本实施例中，为了避免砂砾自平衡筛管3进入电机，对电机下段进行了如下防砂设计：所述外筒7的下端通过电机下接头6与平衡筛管3固定连接，所述电机下接头6的外壁与外筒7螺纹连接，所述电机下接头6的内壁与平衡筛管3螺纹连接。在所述动子4的下端设有加粗的配合段，该配合段的外壁与平衡筛管3的内壁配合。在所述动子4的下端与电机下接头6的中部之间连接有管状的密封罩5，所述密封罩5的上端与电机下接头6内壁中部密封连接，密封罩5的下端与动子4配合端的上端密封连接，所述密封罩5为类似于风琴罩的造型，当动子4上下运动时，所述密封罩5随之伸缩。为了减轻动子4与平衡接头1之间的冲击，在所述平衡接头1的内底布置有撞垫2。

如图1、图2和图3所示，在所述外筒7的上端固定连接有限位连管9，在所述限位连管9的上端通过限位接头10固定连接有泵连管11。在所述泵连管11的上端固定连接有管状的防砂接头13，在所述防砂接头13的管壁开有过孔。在所述防砂接头13的上端固定连接有进油筛管16，在所述进油筛管16的管壁开有多个第一进油孔16a，在所述进油筛管16外固定有筛网17。在所述进油筛管16的上端通过泵筒下接头21固定连接有外套筒22和泵筒23，所述泵筒23位于外套筒22内。在所述泵筒23的上端安装有出油阀28，所述出油阀28也位于外套筒22内。

如图1、图2和图3所示，在所述动子4的上端通过接头固定连接有光杆12，所述光杆12呈中空管状。在所述光杆12的上端固定连接有管状的推杆19。所述光杆12的上端通过光杆接头18与推杆19的下端固定连接，所述光杆接头18自下而上包括下连接段1811，辅助段1812和上连接段1813。所述下连接段1811呈圆柱状伸入光杆12内、并与光杆12螺纹连接。所述辅助段1812呈圆管状，在辅助段1812上开有过孔。所述上连接段1813套在推杆19的下端并与推杆19螺纹连接，所述推杆19的内孔与辅助段1812的内孔贯通。所述光杆接头18上连接段1813的上端呈上小下大的圆锥形，在所述泵筒下接头21内卡装有与光杆接头18上端相配合的接头座20。在所述推杆19的上下两端均开有第二进油孔19a，所述第二进油孔19a在推杆19的上端相对布置有两个，第二进油孔19a在推杆19的下端周向均布有三个。所述推杆19的上端依次连接有均位于泵筒23内的下进油阀24、柱塞25、上进油阀26和刮砂杯27。

如图2、图4和图5所示，在所述防砂接头13内安装有刮砂装置15，所述刮砂装置15包括内层1513，所述内层1513自上而下包括第一圆锥段、第一圆筒段和安装段。所述第一圆锥段的内壁上端与光杆12外壁相抵，在所述第一圆锥段的内壁下端与光杆12外壁之间留有间隙，所述第一圆锥段的外壁呈上小下大的圆锥面，在所述第一圆锥段上开有沿轴向的割缝。所述第一圆筒段的内壁与第一圆锥段的内壁下端齐平，所述第一圆筒段的外径与第一圆锥段下端的外径相等。所述安装段呈圆筒状，安装段的外径比第一圆筒段的外径大。在所述防砂接头13的下端设有与泵连管11上端相对的台阶面，所述刮砂装置15内层的安装段卡装在所述台阶面与泵连管11上端之间。并且，在所述安装段内开有朝下的台阶孔，在所述台阶孔内紧配合有套管14，所述套管14的上端与安装段内的台阶孔内底相抵、套管14的下端与泵连管11的上端相抵。所述刮砂装置15还包括中间层1512和外层1511，所述中间层1512和外层1511均包括第二圆锥段和第二圆筒段，所述第二圆锥段呈上小下大的圆锥形管状，第二圆锥段的上端与光杆12外壁相抵，在所述第二圆锥段上也开有沿轴向的割缝。所述第二圆筒段呈圆筒状，所述中间层的第二圆筒段搭接在内层第一圆筒段的上部并焊接固定，在所述中间层与内层之间留有间距。所述外层的第二圆筒段搭接在中间层第二圆筒段的上部并焊接固定，在所述外层与中间层之间留有间距，在所述中间层和外层的第二圆筒段上均开有过孔。所述外层第二圆锥段上端的厚度d1、中间层第二圆锥段上端的厚度d2和内层第一圆锥段上端的厚度d3，满足d1＞d2＞d3。所述刮砂装置15采用弹簧钢材质。

实施例二：

如图1、图2、图3、图6和图7所示，所述刮砂装置15包括内层1513和外层1511，所述刮砂装置15的外层自上而下包括第三圆锥段和第三圆筒段，所述第三圆锥段的内壁上端与光杆12的外壁相抵，所述第三圆锥段的内壁中部呈与外壁相适应的锥面，在所述第三圆锥段的中部开有过孔。所述第三圆锥段下端与第三圆柱段交接处的内壁也与光杆12的外壁相抵。在所述第三圆柱段的中部开有过孔，所述第三圆柱段的下部套在内层1513的第一圆柱段上并焊接固定。本实施例的其他结构与实施例一相同，在此不做赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种新型潜油电动柱塞泵，包括电机，所述电机包括外筒、安装在外筒内的定子和穿设在定子内的动子，在所述外筒的下端固定连接有平衡筛管，在所述平衡筛管的下端固定有平衡接头，当所述动子向下运动时，动子伸入平衡筛管内；

其特征在于：在所述外筒的上端固定连接有限位连管，在所述限位连管的上端通过限位接头固定连接有泵连管，在所述泵连管的上端固定连接有管状的防砂接头，在所述防砂接头的管壁开有过孔，在所述防砂接头的上端固定连接有进油筛管，在所述进油筛管的管壁开有第一进油孔，在所述进油筛管的上端通过泵筒下接头固定连接有外套筒和泵筒，所述泵筒位于外套筒内，在所述泵筒的上端安装有出油阀，所述出油阀也位于外套筒内；

在所述动子的上端固定连接有光杆，在所述光杆的上端固定连接有推杆，在所述推杆的上下两端均开有第二进油孔，所述推杆的上端依次连接有均位于泵筒内的下进油阀、柱塞、上进油阀和刮砂杯；

在所述防砂接头内安装有刮砂装置，所述刮砂装置包括内层，所述内层自上而下包括第一圆锥段、第一圆筒段和安装段，所述第一圆锥段的内壁上端与光杆外壁相抵，所述第一圆锥段的内壁下端与光杆外壁之间留有间隙，所述第一圆锥段的外壁呈上小下大的圆锥面，在所述第一圆锥段上开有沿轴向的割缝，所述第一圆筒段的内壁与第一圆锥段的内壁下端齐平，所述第一圆筒段的外径与第一圆锥段下端的外径相等，所述安装段呈圆筒状，安装段的外径比第一圆筒段的外径大；在所述防砂接头的下端设有与泵连管上端相对的台阶面，所述刮砂装置内层的安装段卡装在所述台阶面与泵连管上端之间；

所述外筒的下端通过电机下接头与平衡筛管固定连接，在所述动子的下端与电机下接头的中部之间连接有管状的密封罩。

2.根据权利要求1所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述刮砂装置还包括中间层和外层，所述中间层和外层均包括第二圆锥段和第二圆筒段，所述第二圆锥段呈上小下大的圆锥形管状，第二圆锥段的上端与光杆外壁相抵，在所述第二圆锥段上也开有沿轴向的割缝，所述第二圆筒段呈圆筒状，所述中间层的第二圆筒段搭接在内层第一圆筒段的上部并焊接固定，在所述中间层与内层之间留有间距，所述外层的第二圆筒段搭接在中间层第二圆筒段的上部并焊接固定，在所述外层与中间层之间留有间距，在所述中间层和外层的第二圆筒段上均开有过孔。

3.根据权利要求2所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述外层第二圆锥段上端的厚度d1、中间层第二圆锥段上端的厚度d2和内层第一圆锥段上端的厚度d3，满足d1＞d2＞d3。

4.根据权利要求1所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述刮砂装置还包括外层，所述刮砂装置的外层自上而下包括第三圆锥段和第三圆筒段，所述第三圆锥段的内壁上端与光杆的外壁相抵，所述第三圆锥段的内壁中部呈与外壁相适应的锥面，在所述第三圆锥段的中部开有过孔，所述第三圆锥段与第三圆柱段交接处的内壁也与光杆的外壁相抵，在所述第三圆柱段的中部开有过孔，所述第三圆柱段的下部套在内层的第一圆柱段上并焊接固定。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述刮砂装置采用弹簧钢材质。

6.根据权利要求1所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述光杆的上端通过光杆接头与推杆的下端固定连接，所述光杆接头自下而上包括下连接段，辅助段和上连接段，所述下连接段呈圆柱状伸入光杆内、并与光杆螺纹连接，所述辅助段呈圆管状，在辅助段上开有过孔，所述上连接段套在推杆的下端并与推杆螺纹连接，所述推杆的内孔与辅助段的内孔贯通。

7.根据权利要求6所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述光杆接头上连接段的上端呈上小下大的圆锥形，在所述泵筒下接头内卡装有与光杆接头上端相配合的接头座。

8.根据权利要求7所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：所述第二进油孔在推杆的上端相对布置有两个，第二进油孔在推杆的下端周向均布有三个。

9.根据权利要求8所述的一种新型潜油电动柱塞泵，其特征在于：在所述进油筛管外固定有筛网。

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