CN108425641A - 侧装式抽油杆扶正器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种侧装式抽油杆扶正器，扶正器本体的侧面设置有一个斜槽和两个轴向的直槽，所述的扶正器本体内安装有可将扶正器本体固定在抽油杆上的固定装置，固定装置的结构包括由上至下排列的滑套、波形弹簧垫圈和锥套，且三者的侧面均设置有沿轴向贯通的切口，所述的扶正器本体内侧与所述的固定装置对应的区段设置有条状凸起，条状凸起恰好填满所述的滑套和波形弹簧垫圈侧面的切口。本发明对现有的尼龙扶正器进行了改进，从而解决了现有的扶正器“增加接头连接个数，使抽油杆脱扣几率增高”、“易磨损断裂”、“在抽油杆上极易滑动”、“不能根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置”等一系列问题。
Description
技术领域
本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种侧装式抽油杆扶正器。
背景技术
抽油杆扶正器是采油作业中必备的装置，通过在抽油杆上加装扶正器，可大大减少抽油杆和油管之间的直接摩擦，防止抽油杆偏磨，从而延长抽油杆和油管的使用寿命。现有油井抽油杆扶正器普遍使用的是SY/T5832-2009《中华人民共和国石油天然气行业标准》中的：1.滚轮类抽油杆扶正器、2.柱状类抽油杆扶正器、3.卡箍类抽油杆扶正器、4.抽油杆注塑扶正器。其中：滚轮类抽油杆扶正器、柱状类抽油杆扶正器它只能加装在两根抽油杆两端之间，增加接头连接个数，使抽油杆脱扣几率增高，作业工作量增加，而且加工成本高，滚轮类抽油杆扶正器的滚轮与滚轮轴及易磨损断裂，而造成卡井。并且它们只能装在两根抽油杆两端之间，不能根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置。卡箍类抽油杆扶正器因是由两片扣在一起卡在抽油杆上，虽然可根据工作状况按需设置在抽油杆的任意位置，但是，当卡箍类抽油杆扶正器磨损达到一定程度时，卡箍类抽油杆扶正器极易解体，而造成卡井；且在工作温度高对，卡箍类抽油杆扶正器软化，卡紧力减小，在抽油杆上极易滑动，从而达不到抽油杆扶正器应有的作用。抽油杆注塑扶正器是抽油杆在加工厂直接注塑的，它不能在施工现场注塑，造成施工不方便。
此外，还有一种国内各大油田广泛采用的尼龙扶正器，这种扶正器上设置有一个斜槽和两个轴向的直槽，安装时，先使抽油杆处于斜槽内，然后旋转扶正器使抽油杆位于两个直槽内从而完成扶正器的安装。这种扶正器具有价格低廉、耐磨性能好的优点，但同样存在“不能根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置”的问题。
发明内容
本发明提供一种侧装式抽油杆扶正器，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
本发明包括扶正器本体，扶正器本体的中央设置有供抽油杆穿过的通孔，扶正器本体的侧面设置有一个斜槽和两个轴向的直槽，所述的扶正器本体内安装有可将扶正器本体固定在抽油杆上的固定装置，固定装置的结构包括由上至下排列的滑套、波形弹簧垫圈和锥套，且三者的侧面均设置有沿轴向贯通的切口，所述的滑套通过花键结构与扶正器本体连接，扶正器本体上设置有用于对滑套上行进行限位的卡簧，所述的波形弹簧垫圈至少有两个，上下相邻的两个波形弹簧垫圈的波峰和波谷上下相对，所述的扶正器本体上设置有与所述的锥套匹配的锥面；
所述的扶正器本体内侧与所述的固定装置对应的区段设置有条状凸起，条状凸起的长度方向与扶正器本体的轴线平行，条状凸起恰好填满所述的滑套和波形弹簧垫圈侧面的切口，并抵在抽油杆上。
所述的条状凸起的内侧面与抽油杆的外侧面相匹配。所述的花键上的单个键的结构为燕尾形结构，即扶正器本体和滑套通过燕尾槽实现连接。所述的波形弹簧垫圈上，波峰是完整的波峰，波谷是完整的波谷。所述的扶正器本体、滑套和锥套均由尼龙材料制成。所述的切口的横截面为扇形，相应地，条状凸起的横截面为与切口横截面大小和形状均相同的扇形。
本发明的有益效果为：
1、本发明对现有的尼龙扶正器进行了改进，从而解决了现有的扶正器“增加接头连接个数，使抽油杆脱扣几率增高”、“易磨损断裂”、“在抽油杆上极易滑动”、“不能根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置”等一系列问题。
2、本发明中，扶正器本体、滑套、波形弹簧垫圈、卡簧和锥套均可从抽油杆的侧向套在抽油杆上，从而侧装式抽油杆扶正器的安装更加方便，快捷。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图；
图2是图1中A处的结构示意图；
图3是图1的俯视图；
图4是波形弹簧垫圈的安装结构示意图；
图5是图1中B处的结构示意图；
图6为现有的尼龙扶正器的结构示意图；
图7为本发明的外部结构示意图。
图中：1-抽油杆，2-扶正器本体，3-锥套，4-波形弹簧垫圈，5-滑套，6-卡簧，7-花键，8-条状凸起，9-直槽，10-斜槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步描述：
本发明包括扶正器本体2，扶正器本体2的中央设置有供抽油杆1穿过的通孔，扶正器本体2的侧面设置有一个斜槽10和两个轴向的直槽9。安装时，先使抽油杆1处于斜槽10内，然后旋转扶正器本体2使抽油杆1位于两个直槽9内从而完成扶正器的安装。以上为现有技术中的通用结构，在此不再赘述。
作为本发明的一大创新，本发明在现有的尼龙扶正器内安装了可将扶正器本体2固定在抽油杆1上的固定装置。通过固定装置的设置，使扶正器可以根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置，并可实现稳定可靠的夹紧。
固定装置的结构包括由上至下排列的滑套5、波形弹簧垫圈4和锥套3，所述的扶正器本体2上设置有与所述的锥套3匹配的锥面，锥套3在波形弹簧垫圈4的弹力作用下楔入扶正器本体2与抽油杆1之间的缝隙，从而将扶正器固定在抽油杆1上。扶正器受热软化后，波形弹簧垫圈4可对夹紧力进行补偿，大大减少了锥套3对抽油杆1施加的夹紧力的下降幅度，从而进一步防止扶正器在抽油杆1上滑动。
滑套5、波形弹簧垫圈4和锥套3的侧面均设置有沿轴向贯通的切口，使这三个零件可以从抽油杆1的侧向套在抽油杆1上，从而使抽油杆扶正器的安装更加方便，快捷。
所述的滑套5通过花键7结构与扶正器本体2连接(由于所述的切口的存在，花键7结构中的键排列角度不满360°)，花键7上的单个键的结构为燕尾形结构，即扶正器本体2和滑套5之间通过多个燕尾槽实现连接。由于扶正器本体2上直槽9的存在，在锥套3楔入过程中，扶正器本体2可能因承受锥套3的内部挤压而变形。而采用上述的花键连接结构，不但可以保证滑套5在扶正器本体2内的稳定安装，而且通过燕尾槽可在滑套5和扶正器本体2之间形成紧密的结合力，从而防止扶正器本体2在锥套3楔入的过程中被锥套3挤压发生变形(甚至破裂)。
扶正器本体2上设置有用于对滑套5上行进行限位的卡簧6。
所述的波形弹簧垫圈4至少有两个，上下相邻的两个波形弹簧垫圈4的波峰和波谷上下相对，这样的结构使得多个波形弹簧垫圈4叠加组成了一个侧面带有缺口的波形弹簧，从而为锥套3提供足够的轴向推力和足够的形变距离，进而使锥套3向抽油杆1施加足够大的压力，最终保证扶正器在抽油杆3上夹紧的牢固性。
所述的扶正器本体2内侧与所述的固定装置对应的区段设置有条状凸起8，条状凸起8的长度方向与扶正器本体2的轴线平行，条状凸起8恰好填满所述的滑套5和波形弹簧垫圈4侧面的切口，并抵在抽油杆1上。条状凸起8的内侧面与抽油杆1的外侧面相匹配，即条状凸起8的内侧面与抽油杆1的外侧面是同轴且等半径的圆柱面(或部分圆柱面)。
条状凸起8是本发明的核心所在，其作用主要有一下几项：
1、为了从侧面将波形弹簧垫圈4套在抽油杆1上，本发明在波形弹簧垫圈4上设置了切口，但是现有技术中并没有带有切口的弹簧。但在本发明中，由于条状凸起8的存在，在波形弹簧垫圈4被压缩时，波形弹簧垫圈4的两个端点(即切口两侧)的位置被条状凸起8限制，使波形弹簧垫圈4被压缩时产生足够的弹性回复力，从而保证波形弹簧垫圈4作为弹簧的作用可以有效发挥。同时，由于波形弹簧垫圈4的两个端点的位置被条状凸起8限制，使得上下相邻的两个波形弹簧垫圈4不会发生错位，即保证了波峰和波谷完全对应。
2、向抽油杆1上安装本发明时，先将扶正器本体2套在抽油杆上，再依次安装锥套3、波形弹簧垫圈4和滑套5，安装锥套3、波形弹簧垫圈4和滑套5前，先将条状凸起8的内侧的圆弧面抵在抽油杆1上，可使扶正器本体2处于一个基本准确的安装位置，即此时抽油杆1和扶正器本体2之间的空间形状基本等于安装锥套3、波形弹簧垫圈4和滑套5所需要的空间形状，从而减少了安装锥套3、波形弹簧垫圈4和滑套5安装时的对正时间，这一点对提高井场作业效率意义重大。在井场施工时，尤其是在北方寒冷的冬天，安装抽油杆扶正器时，工人的手很不灵活，因此，安装诸如锥套3、波形弹簧垫圈4和滑套5等细小零件时对正比较困难，按照每跟抽油杆1上安装一个抽油管扶正器、每个抽油杆扶正器的安装时间节省30秒、井深1000米计算，一次作业的时间便可节省一小时左右，因此，条状凸起8提高作业效率的效果十分明显。
3、由于在扶正器本体2内安装了固定装置，导致扶正器本体2上与固定装置所在区段对应的区段的壁厚变薄，结构强度降低，而条状凸起8可与所述的燕尾槽结构共同作用，对扶正器本体2的结构强度进行补偿。
所述的波形弹簧垫圈4上，波峰是完整的波峰，波谷是完整的波谷，也就是说，波形弹簧垫圈4的两个端点处正好处于波峰或波谷的顶点，这样的设计，可避免被压缩时波形弹簧垫圈4的两给端点沿轴向(即上下方向)串动，使波形弹簧垫圈4被压缩时产生足够的弹性回复力，从而进一步保证波形弹簧垫圈4作为弹簧的作用可以有效发挥。
所述的扶正器本体2、滑套5和锥套3均由尼龙材料制成，尼龙材料具有很好的耐磨性能，从而使扶正器具有较长的使用寿命。同时，尼龙材料具有较好的韧性，可在切口宽度小于抽油杆1直径的情况下将滑套5和锥套3顺利地套在抽油杆上。
所述的切口的横截面为扇形，相应地，条状凸起8的横截面为与切口横截面大小和形状均相同的扇形。扇形的切口不但便于滑套5、波形弹簧垫圈4和锥套3的安装，而且便于滑套5、波形弹簧垫圈4和锥套3的装配。
具体实施过程中，为了增大扶正器的过液能力，可在扶正器本体2的外侧设置过液槽，由于过液槽属于扶正器上的常见结构，故在此不再赘述。
本发明对现有的尼龙扶正器进行了改进，从而解决了现有的扶正器“增加接头连接个数，使抽油杆脱扣几率增高”、“易磨损断裂”、“在抽油杆上极易滑动”、“不能根据实际工作按需设置在抽油杆的任意位置”等一系列问题。
Claims (6)
1.一种侧装式抽油杆扶正器，包括扶正器本体(2)，扶正器本体(2)的中央设置有供抽油杆(1)穿过的通孔，扶正器本体(2)的侧面设置有一个斜槽(10)和两个轴向的直槽(9)，其特征在于：所述的扶正器本体(2)内安装有可将扶正器本体(2)固定在抽油杆(1)上的固定装置，固定装置的结构包括由上至下排列的滑套(5)、波形弹簧垫圈(4)和锥套(3)，且三者的侧面均设置有沿轴向贯通的切口，所述的滑套(5)通过花键(7)结构与扶正器本体(2)连接，扶正器本体(2)上设置有用于对滑套(5)的上行进行限位的卡簧(6)，所述的波形弹簧垫圈(4)至少有两个，上下相邻的两个波形弹簧垫圈(4)的波峰和波谷上下相对，所述的扶正器本体(2)上设置有与所述的锥套(3)匹配的锥面；
所述的扶正器本体(2)内侧与所述的固定装置对应的区段设置有条状凸起(8)，条状凸起(8)的长度方向与扶正器本体(2)的轴线平行，条状凸起(8)恰好填满所述的滑套(5)和波形弹簧垫圈(4)侧面的切口，并抵在抽油杆(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种侧装式抽油杆扶正器，其特征在于：所述的条状凸起(8)的内侧面与抽油杆(1)的外侧面相匹配。
3.根据权利要求1所述的一种侧装式抽油杆扶正器，其特征在于：所述的花键(7)上的单个键的结构为燕尾形结构，即扶正器本体(2)和滑套(5)通过燕尾槽实现连接。
4.根据权利要求1所述的一种侧装式抽油杆扶正器，其特征在于：所述的波形弹簧垫圈(4)上，波峰是完整的波峰，波谷是完整的波谷。
5.根据权利要求1所述的一种侧装式抽油杆扶正器，其特征在于：所述的扶正器本体(2)、滑套(5)和锥套(3)均由尼龙材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种侧装式抽油杆扶正器，其特征在于：所述的切口的横截面为扇形，相应地，条状凸起(8)的横截面为与切口横截面大小和形状均相同的扇形。
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