CN116428286A - 一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,包括传动装置本体,所述传动装置本体包括潜油电机、传动轴套筒、密封机构、万向节机构和辅助传动机构,所述潜油电机的外壳顶部与传动轴套筒的底部固定为整体,所述密封机构设置在传动轴套筒的顶部,所述潜油电机的输出端设置有驱动轴,所述驱动轴的末端安装有万向节机构,该潜油直驱螺杆泵万向节传动装置在万向节机构的外侧安装有辅助传动机构,通过辅助传动机构能够配合中心的万向节机构进行扭矩的传输,进而降低了万向节机构部分的传动压力,降低了万向节机构损坏的概率,在辅助传动机构的顶部设置有密封机构,对底部提供密封效果,为万向节机构提供了良好的运行环境。

Description

一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置
技术领域
本发明涉及潜油泵技术领域,具体为一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置。
背景技术
潜油直驱螺杆泵常用于石油开采过程中,其采油过程中通过动力电缆将电力传送给井下潜油电机,再通过柔性的联轴器或者万向节等传动装置驱动举升螺杆泵转子转动,井下溶液经过螺杆泵进行增压后,即可被举升到地面上。
其中万向节传动装置能够在螺杆部分与底部的潜油电机输出轴部分发生错位后,仍旧具有传动效果,因此广泛应用于潜油直驱螺杆泵内部进行使用,但是现有的潜油直驱螺杆泵万向节传动装置仅通过单一的万向节结构进行传动,导致万向节部分磨损程度较高,尤其是当顶部的螺杆部分产生较大角度的倾斜时,会大幅度增加对万向节部分的磨损速度。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,以解决上述背景技术中提出的问题,本发明通过辅助传动机构配合万向节机构进行同步传动,降低了万向节结构部分损坏的概率,且通过内侧的十字轴使万向节的磨损情况均匀化,延长了使用寿命,提高了密封性。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,包括传动装置本体,所述传动装置本体包括潜油电机、传动轴套筒、密封机构、万向节机构和辅助传动机构,所述潜油电机的外壳顶部与传动轴套筒的底部固定为整体,所述密封机构设置在传动轴套筒的顶部,所述潜油电机的输出端设置有驱动轴,所述驱动轴的末端安装有万向节机构,所述万向节机构的侧边安装有辅助传动机构,所述驱动轴通过万向节机构与顶部的从动轴部分活动连接,所述从动轴的顶部与举升螺杆部分固定连接,所述举升螺杆的外侧安装有进油套筒,所述万向节机构的内侧安装有十字轴,所述万向节机构和辅助传动机构均安装在传动轴套筒的内侧。
进一步的,所述万向节机构包括第一万向节叉和第二万向节叉,所述第一万向节叉的底部与驱动轴的顶部固定为整体,所述第二万向节叉的顶部与从动轴的末端固定为整体。
进一步的,所述十字轴安装在第一万向节叉和第二万向节叉的中间位置上,所述驱动轴部分始终与潜油电机、传动轴套筒的中轴线相平行。
进一步的,所述辅助传动机构包括辅助驱动板和辅助从动板,所述辅助驱动板的顶部焊接安装有联动柱,所述密封机构安装在辅助从动板的侧边。
进一步的,所述辅助驱动板的内侧与驱动轴的表面焊接为整体,所述辅助从动板与从动轴的表面焊接为整体,所述联动柱的顶部设置有限位挡块,所述辅助从动轴的表面开设有弧形卡槽,所述弧形卡槽的内侧粘接有密封膜。
进一步的,所述联动柱从弧形卡槽的内部向上穿出,且弧形卡槽的宽度大于联动柱的直径,所述辅助驱动轴的侧边与传动轴套筒的内壁相贴合,所述联动柱的表面通过弹性密封膜与弧形卡槽的内壁相互粘接密封。
进一步的,所述密封机构包括橡胶卡盘和外凸柱,所述外凸柱的内侧开设有密封夹层,所述密封夹层的前端设置有插口,所述橡胶卡盘的末端设置有锥面。
进一步的,所述橡胶卡盘整体嵌入到密封夹层的内部,且密封夹层的厚度与橡胶卡盘的厚度相同。
进一步的,所述十字轴包括十字连接板和节杆,所述十字连接板的侧边开设有锁定螺孔,所述锁定螺孔的内部穿插有节杆,所述节杆的底部设置有外螺纹柱,所述外螺纹柱的端部设置有内螺纹柱。
进一步的,所述节杆设置有四个,且每个节杆均通过末端的内螺纹柱安装到锁定螺孔的内部,所述外螺纹柱的表面套设有锁定套环。
本发明的有益效果:本发明的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,包括传动装置本体,所述传动装置本体包括潜油电机、传动轴套筒、密封机构、进油套筒、举升螺杆、辅助传动机构、万向节机构、十字轴、驱动轴、第一万向节叉、第二万向节叉、从动轴、辅助驱动板、联动柱、辅助从动板、限位挡块、橡胶卡盘、弧形卡槽、外凸柱、十字连接板、节杆、外螺纹柱、内螺纹柱、锁定套环、锁定螺孔、插口、锥面、密封夹层。
1.该潜油直驱螺杆泵万向节传动装置在万向节机构的外侧安装有辅助传动机构,通过辅助传动机构能够配合中心的万向节机构进行扭矩的传输,进而降低了万向节机构部分的传动压力,同时也通过弧形卡槽对顶部的从动轴偏移最大角度进行限制,降低了万向节机构损坏的概率。
2.该潜油直驱螺杆泵万向节传动装置在辅助传动机构的顶部设置有密封机构,通过密封结构能够在辅助从动板的位置上额外进行密封处理,在弧形卡槽的内部铺设密封膜配合外侧的橡胶卡盘,即可对万向节机构部分提供密封保护效果,为万向节机构提供了良好的运行环境。
3.该潜油直驱螺杆泵万向节传动装置在万向节的内侧安装有十字轴结构,且该十字轴结构中的每个节杆部分均能够进行转动或者拆除,因此在长时间运行后通过控制节杆的安装方向,即可将万向节机构传动过程中传动的压力均匀的分散在节杆的侧边其它位置,达到延长万向节机构使用寿命的目的。
附图说明
图1为本发明一种潜油直驱螺杆泵外形的结构示意图;
图2为本发明一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置内部的结构示意图;
图3为本发明一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置部分的侧面剖视图;
图4为本发明一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置十字轴部分的侧面剖视图;
图5为本发明一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置密封机构部分的侧面剖视图;
图中:1、潜油电机;2、传动轴套筒;3、密封机构;4、进油套筒;5、举升螺杆;6、辅助传动机构;7、万向节机构;8、十字轴;9、驱动轴;10、第一万向节叉;11、第二万向节叉;12、从动轴;13、辅助驱动板;14、联动柱;15、辅助从动板;16、限位挡块;17、橡胶卡盘;18、弧形卡槽;19、外凸柱;20、十字连接板;21、节杆;22、外螺纹柱;23、内螺纹柱;24、锁定套环;25、锁定螺孔;26、插口;27、锥面;28、密封夹层。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
请参阅图1至图5,本发明提供一种技术方案:一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,包括传动装置本体,所述传动装置本体包括潜油电机1、传动轴套筒2、密封机构3、万向节机构7和辅助传动机构6,所述潜油电机1的外壳顶部与传动轴套筒2的底部固定为整体,所述密封机构3设置在传动轴套筒2的顶部,所述潜油电机1的输出端设置有驱动轴9,所述驱动轴9的末端安装有万向节机构7,所述万向节机构7的侧边安装有辅助传动机构6,所述驱动轴9通过万向节机构7与顶部的从动轴12部分活动连接,所述从动轴12的顶部与举升螺杆5部分固定连接,所述举升螺杆5的外侧安装有进油套筒4,所述万向节机构7的内侧安装有十字轴8,所述万向节机构7和辅助传动机构6均安装在传动轴套筒2的内侧,该潜油直驱螺杆泵万向节传动装置安装时,将潜油电机1安装在泵体的最底部后,即可通过传动轴套筒2以及内侧的万向节机构7、辅助传动机构6将潜油电机1的输出动力部分传输到顶部的举升螺杆5部分,该过程中通过万向节机构7能够在举升螺杆5与底部的驱动轴9部分产生一定的角度偏移时仍旧提供有效的传动效果,并配合外侧的辅助传动机构6完成该动力输出的过程,确保万向节机构7能够稳定的进行运行传动,在辅助传动机构6的顶部安装有密封机构3,通过该密封机构3能够对顶部进油套筒4内部渗入的井下溶液部分进行密封阻隔,实现对万向节机构7和最底部的潜油电机1部分提供额外的密封效果,降低了故障率。
本实施例,所述万向节机构7包括第一万向节叉10和第二万向节叉11,所述第一万向节叉10的底部与驱动轴9的顶部固定为整体,所述第二万向节叉11的顶部与从动轴12的末端固定为整体,所述十字轴8安装在第一万向节叉10和第二万向节叉11的中间位置上,所述驱动轴9部分始终与潜油电机1、传动轴套筒2的中轴线相平行,具体的,通过驱动轴9带动第一万向节叉10进行转动,第一万向节叉10通过中间的十字轴8带动顶部的第二万向节叉11进行转动,进而驱动顶部的从动轴12进行旋转,从动轴12与顶部的举升螺杆5部分进行固定连接,即可通过举升螺杆5将从进油套筒4表面渗入的液体向上进行推送,完成油液泵出的过程。
本实施例,所述辅助传动机构6包括辅助驱动板13和辅助从动板15,所述辅助驱动板13的顶部焊接安装有联动柱14,所述密封机构3安装在辅助从动板15的侧边,所述辅助驱动板13的内侧与驱动轴9的表面焊接为整体,所述辅助从动板15与从动轴12的表面焊接为整体,所述联动柱14的顶部设置有限位挡块16,所述辅助从动轴12的表面开设有弧形卡槽18,所述弧形卡槽18的内侧粘接有密封膜,所述联动柱14从弧形卡槽18的内部向上穿出,且弧形卡槽18的宽度大于联动柱14的直径,所述辅助驱动轴9的侧边与传动轴套筒2的内壁相贴合,所述联动柱14的表面通过弹性密封膜与弧形卡槽18的内壁相互粘接密封,在万向节机构7的外侧安装有辅助传动机构6,通过辅助传动机构6能够配合中心的万向节机构7进行扭矩的传输,进而降低了万向节机构7部分的传动压力,同时也通过弧形卡槽18对顶部的从动轴12偏移最大角度进行限制,降低了万向节机构7损坏的概率,具体的,当中间的万向节机构7将底部的驱动轴9上的扭矩向上进行传递时,通过两侧的联动柱14即可同步随着辅助驱动板13的转动而将顶部的辅助从动板15进行推动,且当顶部的从动轴12随着举升螺杆5产生倾斜时,当倾斜到超过设定的阈值后,即可通过弧形卡槽18对联动柱14部分进行限制遮挡,实现锁定的功能,避免举升螺杆5部分倾斜过大导致出现损坏的情况。
本实施例,所述密封机构3包括橡胶卡盘17和外凸柱19,所述外凸柱19的内侧开设有密封夹层28,所述密封夹层28的前端设置有插口26,所述橡胶卡盘17的末端设置有锥面27,所述橡胶卡盘17整体嵌入到密封夹层28的内部,且密封夹层28的厚度与橡胶卡盘17的厚度相同,在辅助传动机构6的顶部设置有密封机构3,通过密封结构能够在辅助从动板15的位置上额外进行密封处理,在弧形卡槽18的内部铺设密封膜配合外侧的橡胶卡盘17,即可对万向节机构7部分提供密封保护效果,为万向节机构7提供了良好的运行环境,具体的,当通过万向节机构7和辅助传动机构6将底部的驱动轴9将扭矩向上进行传动的过程中,在顶部的橡胶卡盘17部分,将侧边的外凸柱19部分进行密封处理,而中间的弧形卡槽18则通过内侧的联动柱14以及联动柱14表面粘接的密封膜进行密封处理,即可实现对辅助从动板15的顶部和底部进行阻隔密封处理。
本实施例,所述十字轴8包括十字连接板20和节杆21,所述十字连接板20的侧边开设有锁定螺孔25,所述锁定螺孔25的内部穿插有节杆21,所述节杆21的底部设置有外螺纹柱22,所述外螺纹柱22的端部设置有内螺纹柱23,所述节杆21设置有四个,且每个节杆21均通过末端的内螺纹柱23安装到锁定螺孔25的内部,所述外螺纹柱22的表面套设有锁定套环24,在万向节的内侧安装有十字轴8结构,且该十字轴8结构中的每个节杆21部分均能够进行转动或者拆除,因此在长时间运行后通过控制节杆21的安装方向,即可将万向节机构7传动过程中传输的压力均匀的分散在节杆21的侧边其它位置,达到延长万向节机构7使用寿命的目的,具体的,通过将四个节杆21的末端分别和第一万向节叉10或者第二万向节叉11部分的进行连接传动,即可通过该十字轴8将万向节机构7部分提供传动功能,且长时间的运转后,通过将每个节杆21部分进行调控,使其旋转一定角度,即可改变对每个节杆21传动时施加的推力角度,进而避免节杆21部分长时间受到同向的推力导致发生变形的情况。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,包括传动装置本体,其特征在于:所述传动装置本体包括潜油电机(1)、传动轴套筒(2)、密封机构(3)、万向节机构(7)和辅助传动机构(6),所述潜油电机(1)的外壳顶部与传动轴套筒(2)的底部固定为整体,所述密封机构(3)设置在传动轴套筒(2)的顶部,所述潜油电机(1)的输出端设置有驱动轴(9),所述驱动轴(9)的末端安装有万向节机构(7),所述万向节机构(7)的侧边安装有辅助传动机构(6),所述驱动轴(9)通过万向节机构(7)与顶部的从动轴(12)部分活动连接,所述从动轴(12)的顶部与举升螺杆(5)部分固定连接,所述举升螺杆(5)的外侧安装有进油套筒(4),所述万向节机构(7)的内侧安装有十字轴(8),所述万向节机构(7)和辅助传动机构(6)均安装在传动轴套筒(2)的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述万向节机构(7)包括第一万向节叉(10)和第二万向节叉(11),所述第一万向节叉(10)的底部与驱动轴(9)的顶部固定为整体,所述第二万向节叉(11)的顶部与从动轴(12)的末端固定为整体。
3.根据权利要求2所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述十字轴(8)安装在第一万向节叉(10)和第二万向节叉(11)的中间位置上,所述驱动轴(9)部分始终与潜油电机(1)、传动轴套筒(2)的中轴线相平行。
4.根据权利要求2所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述辅助传动机构(6)包括辅助驱动板(13)和辅助从动板(15),所述辅助驱动板(13)的顶部焊接安装有联动柱(14),所述密封机构(3)安装在辅助从动板(15)的侧边。
5.根据权利要求4所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述辅助驱动板(13)的内侧与驱动轴(9)的表面焊接为整体,所述辅助从动板(15)与从动轴(12)的表面焊接为整体,所述联动柱(14)的顶部设置有限位挡块(16),所述辅助从动轴(12)的表面开设有弧形卡槽(18),所述弧形卡槽(18)的内侧粘接有密封膜。
6.根据权利要求5所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述联动柱(14)从弧形卡槽(18)的内部向上穿出,且弧形卡槽(18)的宽度大于联动柱(14)的直径,所述辅助驱动轴(9)的侧边与传动轴套筒(2)的内壁相贴合,所述联动柱(14)的表面通过弹性密封膜与弧形卡槽(18)的内壁相互粘接密封。
7.根据权利要求4所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述密封机构(3)包括橡胶卡盘(17)和外凸柱(19),所述外凸柱(19)的内侧开设有密封夹层(28),所述密封夹层(28)的前端设置有插口(26),所述橡胶卡盘(17)的末端设置有锥面(27)。
8.根据权利要求7所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述橡胶卡盘(17)整体嵌入到密封夹层(28)的内部,且密封夹层(28)的厚度与橡胶卡盘(17)的厚度相同。
9.根据权利要求2所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述十字轴(8)包括十字连接板(20)和节杆(21),所述十字连接板(20)的侧边开设有锁定螺孔(25),所述锁定螺孔(25)的内部穿插有节杆(21),所述节杆(21)的底部设置有外螺纹柱(22),所述外螺纹柱(22)的端部设置有内螺纹柱(23)。
10.根据权利要求9所述的一种潜油直驱螺杆泵万向节传动装置,其特征在于:所述节杆(21)设置有四个,且每个节杆(21)均通过末端的内螺纹柱(23)安装到锁定螺孔(25)的内部,所述外螺纹柱(22)的表面套设有锁定套环(24)。
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