CN112227963A - 一种抗扭抽油杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了抽油杆技术领域内的一种抗扭抽油杆，包括抽油杆本体，抽油杆本体的一端连接有上接箍，上接箍向外的一端开有容纳腔，容纳腔所在的上接箍上沿周向方向排布有若干个滚珠槽，滚珠槽内可转动地连接有滚珠，容纳腔内连接有下接箍，下接箍上开有可与滚珠相配合的卡槽，上接箍上可滑动地连接有滑动套，滑动套上相对滚珠设有限位阶，滑动套与上接箍之间设有伸缩弹簧，伸缩弹簧的一端连接在上接箍上，伸缩弹簧的另一端抵触在限位阶上，限位阶向外一侧的滑动套上开有卡接槽，滑动套压缩伸缩弹簧时，滚珠可卡入卡接槽内，上接箍向外的一端还连接有用于限制滑动套的固定环；本发明抗扭性能好、使用寿命长、生产成本低。
Description
技术领域
本发明属于抽油杆技术领域，特别涉及一种抽油杆。
背景技术
有杆泵抽油井是油田开采过程中的重要工具，抽油杆是抽油机井的细长杆件，它上接光杆，下接抽油泵起传递动力的作用，由于地下油田有80%集中分布在浅层(<2000米)和中深层(2000米～35 00米)，因此，需要大量的油杆接箍才能够实现若干个抽油杆的连接接通，因此，具有良好的综合性能的抽油杆和抽油杆接箍对石油开采行业具有重要作用意义。
中国专利数据库中，公开了专利名称为“一种多涂层防腐碳纤维抽油杆”，申请公布日为20200901，申请公布号为CN 111608593A的专利，该装置包括抽油杆公头、抽油杆母头、第一螺纹凸出部、第二螺纹凸出部、转动套、第一螺纹孔、第二螺纹孔、圆台部、定位锥槽。该装置通过设置圆台部与定位锥槽的卡合，利用锥度配合，至少一定程度上保证了抽油杆公头与抽油杆母头的同轴度，设置转动套，使转动套上的第一螺纹孔、第二螺纹孔分别与抽油杆公头、抽油杆母头上的第一螺纹凸出部、第二螺纹凸出部螺纹旋合，使得转动套转动时，第一螺纹凸出部、第二螺纹凸出部相对移动，进而使抽油杆公头、抽油杆母头能够同轴相对移动，使得抽油杆公头和抽油杆母头能够快速连接；该装置在采油过程中，抽油杆需要在高度方向上进行上下往复运动，由于井斜，原油阻力、抽油杆柱与油管内壁的摩擦力等因素的影响，抽油杆就会不断受到拉伸、压缩、弯曲和附加扭矩等复杂的交变载荷，而发生抽油杆与接箍丝扣松动而脱扣、甚至抽油杆断裂的故障，使抽油杆落入油井内，引发井下事故，油井被迫停产，严重影响了油田的生产效率，增加了油田的生产成本。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，解决现有技术中抽油杆易扭断、生产成本高的技术问题，提供一种抗扭抽油杆，本发明抽油杆抗扭性能好、使用寿命长、生产成本低。
本发明的目的是这样实现的：一种抗扭抽油杆，包括抽油杆本体，所述抽油杆本体的一端连接有上接箍，所述上接箍向外的一端开有容纳腔，所述容纳腔所在的上接箍上沿周向方向排布有若干个滚珠槽，所述滚珠槽内可转动地连接有滚珠，所述容纳腔内连接有下接箍，所述下接箍上开有可与滚珠相配合的卡槽，所述上接箍上可滑动地连接有滑动套，所述滑动套上相对滚珠设有限位阶，所述滑动套与上接箍之间设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端连接在上接箍上，所述伸缩弹簧的另一端抵触在限位阶上，限位阶向外一侧的所述滑动套上开有卡接槽，滑动套压缩伸缩弹簧时，滚珠可卡入卡接槽内，所述上接箍向外的一端还连接有用于限制滑动套的固定环。
本发明进行连接时，将下接箍连接到一根抽油杆上，将上接箍连接到另一根抽油杆上，向抽油杆的方向推动滑动套，滑动套带动限位阶移动，限位阶压缩伸缩弹簧远离滚珠，当卡接槽随着滑动套移动到滚珠位置处时，滚珠不再受到限位阶的限制，滚珠稍微向上移动并卡入卡接槽内，将另一根抽油杆的下接箍插入容纳腔，使滚珠卡入滚珠槽内，然后松开滑动套，伸缩弹簧的回复力推动滑动套回复至初始位置，限位阶重新抵触滚珠，使滚珠被卡接在滚珠槽和限位阶之间，再旋紧固定环，使固定环固定滑动套，完成下接箍与上接箍的连接，即完成两根抽油杆的连接，依次类推，重复上述步骤，根据采油深度需要，使各个抽油杆相互连接，实现若干根抽油杆的连接；进行采油工作时，抽油杆在抽油的过程中进行着上下往复运动，抽油杆在井下承受较大的扭转交变载荷作用，上抽油杆和下抽油杆将扭矩载荷传递给下接箍和上接箍，滑动套和滚珠槽形成滚珠的转动空间，若干个滚珠沿着滚珠槽转动，将扭矩载荷经滚珠吸收并传递衰减出去，缓冲了上抽油杆与下抽油杆之间承受的瞬时扭转力；实现若干根抽油杆之间稳定高效的才有工作；本发明滑动套和伸缩弹簧的作用，使下接箍与上接箍方便连接，滚珠、滚珠槽和滑动套的联合作用，有效吸收并衰减下接箍与上接箍之间的瞬时扭力，结构可靠，稳定性好，抽油杆不易断裂，使用成本低，可应用于抽油杆的连接工作中。
为了实现抽油杆抗扭力，所述下接箍内设有安装腔，所述安装腔内设有下缓冲组件，所述下缓冲组件包括可转动地连接在安装腔内的下缓冲杆，所述下接箍的远离抽油杆的一端设有下凸台，下缓冲杆抵触在下凸台上，所述下缓冲杆上设有可伸出下接箍外的下延伸杆；所述上接箍向内的一端开有与容纳腔相连通的连接腔，连接腔与容纳腔之间的上接箍上设有上凸台，所述连接腔内设有上缓冲组件，所述上缓冲组件包括可转动地连接在连接腔内的上缓冲杆，上缓冲杆抵触在上凸台上，所述上缓冲杆上设有可伸入容纳腔内的上延伸杆，所述上延伸杆上开有连接槽，下延伸杆可插入连接槽内。
为了实现上接箍与下接箍连接牢固，所述连接槽内连接有卡接套，所述卡接套朝向容纳腔的一端排布有若干个弹性卡齿，所述下延伸杆上开有卡齿槽，所述下延伸杆插入连接槽内时，弹性卡齿卡接在卡齿槽内。
为了实现上缓冲杆可转动，连接腔所在的上接箍上开有上滑槽，所述上滑槽内可转动地连接有上转动座，所述上转动座上开有上通孔，所述上缓冲杆可滑动的连接在上通孔内，上转动座与上延伸杆之间的上缓冲杆上设有上限位凸台，上限位凸台可抵触在上转动座上。
为了实现上缓冲杆可在连接腔内移动，所述上缓冲杆上套装有上缓冲弹簧，上缓冲弹簧的一端抵触在上转动座上，上缓冲弹簧的另一端抵触在上缓冲杆上。
为了实现下缓冲杆可转动，安装腔所在的下接箍上开有下滑槽，所述下滑槽内可转动地连接有下转动座，所述下转动座上开有下通孔，所述下缓冲杆可滑动的连接在下通孔内，下转动座与下延伸杆之间的下缓冲杆上设有下限位凸台，下限位凸台可抵触在下转动座上。
为了实现下缓冲杆可在安装腔内移动，所述下缓冲杆上套装有下缓冲弹簧，下缓冲弹簧的一端抵触在下转动座上，下缓冲弹簧的另一端抵触在下缓冲杆上。
为了进一步固定滑动套，所述上接箍上还螺纹连接有防脱环，所述滑动套在防脱环和固定环之间。
为了实现密封，所述上接箍相对滑动套的一侧开有密封槽一，所述密封槽内连接有密封圈一，密封圈一在滑动套与上接箍之间。
为了实现密封，容纳腔所在的所述上接箍上还开有至少一个密封槽二，所述密封槽二内连接有密封圈二。
附图说明
图1为本发明中上接箍的结构示意图。
图2为本发明中下接箍的结构示意图。
图3为本发明中上接箍和下接箍分别连接在抽油杆两端时的结构示意图。
图4为本发明中两根抽油杆经上接箍和下接箍连接时的结构示意图。
图5为图4中A处的局部放大图。
图6为本发明中卡接套的结构示意图。
图中：1抽油杆本体，2上接箍，201容纳腔，202滚珠槽，203滚珠，204固定环，205连接腔，206上凸台，207上滑槽，208密封槽一，209密封槽二，3下接箍，301卡槽，302安装腔，303下凸台，304下滑槽，4滑动套，401限位阶，402卡接槽，5伸缩弹簧，6上缓冲组件，601上缓冲杆，601a上限位凸台，602上延伸杆，603连接槽，604卡接套，604a弹性卡齿，605上转动座，605a上通孔，606上缓冲弹簧，7下缓冲组件，701下缓冲杆，701a下限位凸台，702下延伸杆，702a卡齿槽，703下转动座，703a下通孔，704下缓冲弹簧，8防脱环，9密封圈一，10密封圈二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1～6所示的一种抗扭抽油杆，包括抽油杆本体1，抽油杆本体1的一端连接有上接箍2，上接箍2向外的一端开有容纳腔201，容纳腔201所在的上接箍2上沿周向方向排布有若干个滚珠203槽202，滚珠203槽202内可转动地连接有滚珠203，容纳腔201内连接有下接箍3，下接箍3上开有可与滚珠203相配合的卡槽301，上接箍2上可滑动地连接有滑动套4，滑动套4上相对滚珠203设有限位阶401，滑动套4与上接箍2之间设有伸缩弹簧5，伸缩弹簧5的一端连接在上接箍2上，伸缩弹簧5的另一端抵触在限位阶401上，限位阶401向外一侧的滑动套4上开有卡接槽402，滑动套4压缩伸缩弹簧5时，滚珠203可卡入卡接槽402内，上接箍2向外的一端还连接有用于限制滑动套4的固定环204；下接箍3内设有安装腔302，安装腔302内设有下缓冲组件7，下缓冲组件7包括可转动地连接在安装腔302内的下缓冲杆701，下接箍3的远离抽油杆的一端设有下凸台303，下缓冲杆701抵触在下凸台303上，下缓冲杆701上设有可伸出下接箍3外的下延伸杆702；上接箍2向内的一端开有与容纳腔201相连通的连接腔205，连接腔205与容纳腔201之间的上接箍2上设有上凸台206，连接腔205内设有上缓冲组件6，上缓冲组件6包括可转动地连接在连接腔205内的上缓冲杆601，上缓冲杆601抵触在上凸台206上，上缓冲杆601上设有可伸入容纳腔201内的上延伸杆602，上延伸杆602上开有连接槽603，下延伸杆702可插入连接槽603内，连接槽603内连接有卡接套604，卡接套604朝向容纳腔201的一端排布有若干个弹性卡齿604a，下延伸杆702上开有卡齿槽702a，下延伸杆702插入连接槽603内时，弹性卡齿604a卡接在卡齿槽702a内；连接腔205所在的上接箍2上开有上滑槽207，上滑槽207内可转动地连接有上转动座605，上转动座605上开有上通孔605a，上缓冲杆601可滑动的连接在上通孔605a内，上转动座605与上延伸杆602之间的上缓冲杆601上设有上限位凸台601a，上限位凸台601a可抵触在上转动座605上，上缓冲杆601上套装有上缓冲弹簧606，上缓冲弹簧606的一端抵触在上转动座605上，上缓冲弹簧606的另一端抵触在上缓冲杆601上；安装腔302所在的下接箍3上开有下滑槽304，下滑槽304内可转动地连接有下转动座703，下转动座703上开有下通孔703a，下缓冲杆701可滑动的连接在下通孔703a内，下转动座703与下延伸杆702之间的下缓冲杆701上设有下限位凸台701a，下限位凸台701a可抵触在下转动座703上，下缓冲杆701上套装有下缓冲弹簧704，下缓冲弹簧704的一端抵触在下转动座703上，下缓冲弹簧704的另一端抵触在下缓冲杆701上；上接箍2上还螺纹连接有防脱环8，滑动套4在防脱环8和固定环204之间；上接箍2相对滑动套4的一侧开有密封槽一208，密封槽内连接有密封圈一9，密封圈一9在滑动套4与上接箍2之间；容纳腔201所在的上接箍2上还开有至少一个密封槽二209，密封槽二209内连接有密封圈二10。
本发明中抽油杆本体1的两端分别与上接箍2和下接箍3螺纹连接，进行连接时，将上接箍2连接到一根抽油杆上，将下接箍3连接到另一根抽油杆上，向抽油杆的方向推动滑动套4，滑动套4带动限位阶401移动，限位阶401压缩伸缩弹簧5远离滚珠203，当卡接槽402随着滑动套4移动到滚珠203位置处时，滚珠203不再受到限位阶401的限制，滚珠203稍微向上移动并卡入卡接槽402内，将另一根抽油杆的下接箍3插入容纳腔201，下延伸杆702伸入连接槽603内，弹性卡齿604a会稍微向里变形，当滚珠203卡入滚珠203槽202内时，弹性卡齿604a刚好卡入卡齿槽702a内，上缓冲弹簧606和下缓冲弹簧704被稍微压缩变形，上缓冲弹簧606和下缓冲弹簧704的弹簧回复力朝向相反方向轻微拉伸，使弹性卡齿604a在卡齿槽702a内位置稳定，不会发生窜动，然后松开滑动套4，伸缩弹簧5的回复力推动滑动套4回复至初始位置，限位阶401重新抵触滚珠203，使滚珠203被卡接在滚珠203槽202和限位阶401之间，再旋紧固定环204和防脱环8，使滑动套4被固定在固定环204和防脱环8之间，完成下接箍3与上接箍2的连接，即完成两根抽油杆的连接，依次类推，重复上述步骤，根据采油深度需要，使各个抽油杆相互连接，实现若干根抽油杆的连接；本发明进行采油工作时，抽油杆在抽油的过程中进行着上下往复运动，抽油杆在井下会承受较大的扭转交变载荷作用，上抽油杆和下抽油杆将扭矩载荷传递给下接箍3和上接箍2，滑动套4和滚珠203槽202形成滚珠203的转动空间，若干个滚珠203沿着滚珠203槽202转动，将扭矩载荷经滚珠203吸收并传递衰减出去，同时，上接箍2和下接箍3也会将部分扭矩经上延伸杆602和下延伸杆702传递给上转动座605和下转动座703，使上转动座605和下转动座703分别在上滑槽207和下滑槽304内转动，将扭力进一步衰减分散，缓冲了上抽油杆与下抽油杆之间承受的瞬时扭转力，实现对抽油杆、上接箍2和下接箍3的抗扭保护，最终实现若干根抽油杆之间稳定高效的才有工作；本发明中上接箍2和下接箍3的设置，实现方便若干根抽油杆的连接，使用方便；滚珠203、滚珠203槽202、滑动套4和伸缩弹簧5的联合作用，有效吸收并衰减下接箍3与上接箍2之间的瞬时扭力，结构可靠，稳定性好，抽油杆不易断裂，使用成本低；上缓冲组件6和下缓冲组件7的设置，使上接箍2和下接箍3连接可靠，不容易松脱，且进一步提升抽油杆的抗扭性能，使用寿命长，可应用于抽油杆的连接工作中。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗扭抽油杆，包括抽油杆本体，其特征在于：所述抽油杆本体的一端连接有上接箍，所述上接箍向外的一端开有容纳腔，所述容纳腔所在的上接箍上沿周向方向排布有若干个滚珠槽，所述滚珠槽内可转动地连接有滚珠，所述容纳腔内连接有下接箍，所述下接箍上开有可与滚珠相配合的卡槽，所述上接箍上可滑动地连接有滑动套，所述滑动套上相对滚珠设有限位阶，所述滑动套与上接箍之间设有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的一端连接在上接箍上，所述伸缩弹簧的另一端抵触在限位阶上，限位阶向外一侧的所述滑动套上开有卡接槽，滑动套压缩伸缩弹簧时，滚珠可卡入卡接槽内，所述上接箍向外的一端还连接有用于限制滑动套的固定环。
2.根据权利要求1所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述下接箍内设有安装腔，所述安装腔内设有下缓冲组件，所述下缓冲组件包括可转动地连接在安装腔内的下缓冲杆，所述下接箍的远离抽油杆的一端设有下凸台，下缓冲杆抵触在下凸台上，所述下缓冲杆上设有可伸出下接箍外的下延伸杆；所述上接箍向内的一端开有与容纳腔相连通的连接腔，连接腔与容纳腔之间的上接箍上设有上凸台，所述连接腔内设有上缓冲组件，所述上缓冲组件包括可转动地连接在连接腔内的上缓冲杆，上缓冲杆抵触在上凸台上，所述上缓冲杆上设有可伸入容纳腔内的上延伸杆，所述上延伸杆上开有连接槽，下延伸杆可插入连接槽内。
3.根据权利要求2所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述连接槽内连接有卡接套，所述卡接套朝向容纳腔的一端排布有若干个弹性卡齿，所述下延伸杆上开有卡齿槽，所述下延伸杆插入连接槽内时，弹性卡齿卡接在卡齿槽内。
4.根据权利要求3所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：连接腔所在的上接箍上开有上滑槽，所述上滑槽内可转动地连接有上转动座，所述上转动座上开有上通孔，所述上缓冲杆可滑动的连接在上通孔内，上转动座与上延伸杆之间的上缓冲杆上设有上限位凸台，上限位凸台可抵触在上转动座上。
5.根据权利要求4所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述上缓冲杆上套装有上缓冲弹簧，上缓冲弹簧的一端抵触在上转动座上，上缓冲弹簧的另一端抵触在上缓冲杆上。
6.根据权利要求3所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：安装腔所在的下接箍上开有下滑槽，所述下滑槽内可转动地连接有下转动座，所述下转动座上开有下通孔，所述下缓冲杆可滑动的连接在下通孔内，下转动座与下延伸杆之间的下缓冲杆上设有下限位凸台，下限位凸台可抵触在下转动座上。
7.根据权利要求6所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述下缓冲杆上套装有下缓冲弹簧，下缓冲弹簧的一端抵触在下转动座上，下缓冲弹簧的另一端抵触在下缓冲杆上。
8.根据权利要求5所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述上接箍上还螺纹连接有防脱环，所述滑动套在防脱环和固定环之间。
9.根据权利要求8所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：所述上接箍相对滑动套的一侧开有密封槽一，所述密封槽内连接有密封圈一，密封圈一在滑动套与上接箍之间。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种抗扭抽油杆，其特征在于：容纳腔所在的所述上接箍上还开有至少一个密封槽二，所述密封槽二内连接有密封圈二。
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| CN102828699A (zh) * | 2012-09-21 | 2012-12-19 | 山东墨龙石油机械股份有限公司 | 抗扭抽油杆 |
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| CN205638265U (zh) * | 2016-04-07 | 2016-10-12 | 山东高原圣隆抽油杆有限公司 | 一种防扭套接抽油杆 |
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2020
- 2020-10-28 CN CN202011171725.9A patent/CN112227963B/zh active Active
Patent Citations (6)
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