CN1764768A - 具有一体填料盒以及夹具的改良的泵驱动头 - Google Patents
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Abstract
一种改良的泵驱动头(1),其具有一个一体的填料盒(9),且包括:一个接合至位于原油井内的旋转泵驱动轴杆(8)的动力传动装置(3,4);一个维持压力的填料盒(9);一个可承受作用在所述泵轴杆上的拉力的止推组件(6)。其所述的动力传动装置进一步包括一个设置成与所述轴杆(8)共轴旋转的管子(5,16),所述的管子具有至少两个不同的直径。旋转密封件(20;50)套在管子的小的外直径上,以在所述管子与填料盒体(19)之间形成一个液密封。所述密封件(20;50)的工作直径(51)小于所述管子(5,16)的大外直径。所述管子与轴杆(8)之间设置有静密封(17)。从而,静密封(17)与旋转密封件(20;50)可与所述的管子及密封的承托环(22)一起移动。有利地,一个改善的夹具(10)与所述的头部相结合,用于锁定原油井中的旋转的泵驱动轴杆(8),该夹具包括一个夹爪对(35,36),一个拉爪(35)与一个推爪(36),通过一个螺杆(38)而操作,该螺杆的一端作用在一个爪(35)上,且接合于一个形成在另一个爪(36)内的螺纹孔中。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有一体填料盒以及夹具的改良了的泵驱动头,即一种安装在原油井管顶部以操纵安装在井中的泵的驱动头,泵最常见地设计成正位移回转式,其具有一个渐进的(progressing)螺旋腔。
背景技术
在现有技术中已知有多种不同的驱动装置,安装所述的驱动装置以在泵的地面端根据井的排量而工作。从而,恒定排量的井安装的是电动马达,所述马达与泵的轴杆驱动地相连,所述的泵通常为如上所述的正位移回转类型,并具有一个渐进的螺旋腔。或者,设置一个具有可变速率液压驱动装置的液压马达,以一直跟踪井的排量直至稳定状态。驱动装置的动力传动装置可包括齿轮或者带设备。然而,在任意情况下,泵都要在填料盒上方的某处接合至驱动装置,从而使得井管的内部——其中油压由泵形成或者为井本身的压力——可以保持着隔离状态且驱动装置有利地保持在大气压下。最后,在特定类型的泵施加至驱动轴杆的拉力的作用下,传动轴承座必须承受很高的轴向推力。
在现有技术中已知设置所述头部的构件的几种方法,以更容易地对易于磨损或损坏的部件进行维修,例如由于连续运行以及原油中粉砂沉积而导致的填料盒渗漏、或者是在泵施加在驱动轴杆的轴向力作用下可能导致的止推轴承的损坏。这包括定期的维修以及日常的监测,通常由技术人员进行。
在这样的维修中,油井中的泵的停止时间应当尽量地短,原因是由于所抽吸的液体的混合特性,泵很容易发生堵塞,从而导致昂贵的油井重起动程序。因此,对于维修操作时井泵的短时间停止,部件的迅速更换是极其重要的。
例如,从美国专利申请2001/0050168 A1得知一种具有一体式填料盒的泵驱动头,其中填料盒位于回转式驱动装置的上方并采用了一个连接至井身管顶部接合凸缘的内立管。从而,由于驱动装置与泵轴杆的接合位于头构件的上方,所以通过驱动装置传递的运动可用于转动一个安装于填料盒外侧的管子。因此,填料盒介于内立管和外侧管子之间,其把驱动装置连接至所述管子与泵的内轴杆的接合处。
当将填料盒放置在头部的顶侧时,技术人员可以更加方便地够到它,但是不容易检查填料盒的密封度,因为密封设备安装在一转动部件的内部。上述的专利申请提供了从一适当的液压系统对密封设备施加压力以防止渗漏以及溢到地上的方法。然而,这使得与填料盒位于驱动头下方的传统布置相比,变得相当复杂,而损坏的程度可通过在不同高度处轻击填料盒而看到。
此外,驱动装置主轴承/泵轴杆止推轴承的双重功能总是导致整个驱动装置的全面检修,而不单单是更易于损坏的止推轴承构件。驱动装置的现场拆卸需要的时间超过一个小时,而井停止工作的时间限制是20至40分钟。
最后,为了使操作可以在更短的时间内完成,必须进行某些措施,以使得井楼下方的夹具的设计更为实用。为了锁定泵驱动轴杆,通过两个从外侧操作的螺杆,把一个径向夹紧装置包围于轴杆周围。上述的专利申请示出了一些此装置的设计。在对头部进行操作之前,操作人员锁紧轴杆,以防止其掉落井内;从而,必须操作两个螺杆可能会导致不熟练的或粗心的个人把一个螺杆拧得更紧,导致轴杆的弯曲或受损。
在对头部提供一个泵驱动装置方面,现有技术有很大的改进空间,其可消除上述的缺点且可以更可靠的方式更快、更高效地完成维修过程。
发明内容
根据上文,本发明所要解决的技术问题是提供一种泵驱动头,所述泵驱动头的填料盒和/或止推轴承可容易地进行更换,而不需要对驱动装置进行现场拆卸,且同时还使用传统的在不同高度处进行轻击的检查方法。另一个目的在于允许以同样的方式对常规及衬垫类型的密封件进行更换。一个重要的目的在于提供一种构造简单的夹具,以在维修操作中有效地保持旋转轴杆的锁紧。
通过本发明而解决了上述的技术问题,本发明提供了一种改良的泵驱动头,其具有一个一体的填料盒,且包括:一个接合至位于原油井内的旋转泵驱动轴杆的动力传动装置;一个保持压力的填料盒;一个可承受作用在上述泵轴杆上的拉力的止推组件;其特征在于:所述的动力传动装置包括一个设置成与所述轴杆共轴旋转的管子,所述的管子具有至少两个不同的直径;旋转密封件套在管子的小的外直径上,以在所述管子与填料盒体之间形成一个液密封,所述密封件的外直径小于所述管子的大的外直径;所述管子与轴杆之间的配合包括静密封;旋转和静态的密封件可通过所设置的一个承托环而与所述的管子及位于所述填料盒内部、与密封件相关的构件一起移动。
在一个优选的实施方式中,与轴杆共轴旋转的管子在其底端轴向地连接至一个套管而与其一起转动,并一起限定了所述的大直径和小直径,小直径位于填料盒内,而管子及套管一旦连接在一起就形成了一个整件。
在另一个优选的实施方式中,在所述管子/套管的底端设置有填塞件以与之一起旋转,填塞件的外直径为迷宫状的花纹。
在另一个优选的实施方式中,旋转密封件为衬垫密封,一个油密封设置于旋转密封件和往衬垫加液体润滑油的入口的下游;所述的衬垫安装在所述管子/转动套管与填料盒的内座体之间。
在另一个实施方式中,所述的衬垫通过位于所述衬垫与所述承托环之间的至少一个挡圈以及一个预加载弹簧而安装在所述的旋转套管上。
在另一个实施方式中,衬垫安装在所述管子/转动套管的小直径的周围,并在通过至少一个轴向的承托环以及一个位于所述衬垫与轴向止推组件之间的预加载弹簧而保持在该处。
在另一个实施方式中,设置静密封以减小所述管子与所述套管之间的接合区域处的径向尺寸,并在所述管子与套管牢固地结合在一起时,在该处受到压缩以实现紧密封。
在另一个优选的实施方式中,在所述管子与轴杆之间的接合区域处设置静密封以易于进行更换,并在顶盖的套筒中实现一个紧配合。
在另一个优选的实施方式中,所述的管子通过一个转动毂连接到止推组件,并一起转动,所述转动毂在压紧导引装置的作用下保持在位。
在另一个优选的实施方式中,所述毂的内径上形成有一轴向槽道,用于拔出连接所述管子和驱动装置的舌状榫。
在另一个优选的实施方式中,所述填料盒中的衬垫预加载弹簧置于一个分开的罩壳内,以防止在压缩状态时弹簧的过度加载。
在另一个优选的实施方式中,一个环形隔离件设置在填料盒中,所述的环形隔离件是有孔的以与润滑油的入口相通,且形成有一个唇形油密封的环形支座,所述的唇形油密封设置成与所述的管子/套管直径相接触。
在另一个实施方式中,所述的有孔环形隔离件形成有一个轴向居中的突出,其用于插经邻近环密封件的唇部。
在另一个实施方式中,在内径上具有迷宫状花纹的填塞件锁定至套管的底端而与之一起转动。
在另一个优选的实施方式中,一个有利地设置于填料盒体内的轴杆锁定夹具包括一对夹爪,这对夹爪一个是拉的一个是推的,通过一个螺杆而操作,设置所述的螺杆,以使其一端作用在一个夹爪上,且接合于一个形成在另一个夹爪内的螺纹孔中;所述的拉爪和推爪通过一个螺杆而操作,设置该螺杆以使其端部作用在推爪上,且接合于一个形成于拉爪内的螺纹孔中。
在另一个优选的实施方式中,具有自动对中夹爪的夹具与填料盒体相关连,所述的夹爪在压紧螺杆的作用下以楔形接触的方式夹紧轴杆,该楔形接触形成于夹爪的外表面与夹具滑动体的内表面;有利地,通过设置一个锥形的锥面而获得此楔形接触。
在一个进一步的优选实施方式中,自动对中夹爪的径向夹紧运动通过夹具与盒子或盖子的一个棱形配合而被导引;一个弹性装置安装于两个夹爪之间,以在夹紧操作得以释放时打开夹爪;有利地,轴杆夹紧表面相对于一个中心呈半圆形,所述的中心相较于轴杆的中心线偏向相对夹爪的方向。
附图说明
在所附的十张附图中示出了本发明的一个可能的实施方式,其中:图1为本发明改良的驱动头的一个纵向剖视图,其示出了填料盒、驱动装置(在此为一个齿轮动力传动装置)、止推轴承、以及用于锁定泵驱动轴杆的夹具的整体构造;图2为一个局部放大视图,其局限于驱动装置的旋转轴承、止推轴承以及填料盒;图3为锁定泵驱动轴杆的自动对中夹具的竖直剖视图;图4为上图夹具的平面剖视图;图5为改良驱动头的一个纵向剖视图,所述改良驱动头具有一个不特定的驱动装置,此图示出了填料盒、止推轴承、以及用于锁定泵驱动轴杆的夹具的整体构造;图6为图5中所示驱动头的详细放大视图;图7为填料盒的剖视图,其突出了衬垫设置;图8为改良驱动头的另一实施方式的一个剖视图,其结合了一个改进了的填料盒以及自动对中夹具;图9为轴杆动力驱动装置以及填料盒的放大剖视图;图10为旋转轴杆的自动对中爪形夹具的放大剖视图;以及图11为上图所示夹具的平面剖视图,其中一个夹爪示出了其剖面。
具体实施方式
在图1中,所示的井口装置1包括带有齿轮3、4的驱动装置2,所述的齿轮3、4由马达M驱动,齿轮4锁定至一个旋转的管5上,所述的管5上部连接至一个止推组件6,并且通过常规连接盘7连接至一个泵的旋转驱动轴杆8,所述轴杆8延伸至井孔下方。同时,所示的填料盒9位于驱动装置2的下方,在此,其有利地与自动对中夹具10形成为一体,所述的自动对中夹具10具有用于锁紧轴杆8的爪。
图2详细地示出了齿轮4的主轴承11,所述的主轴承11位于驱动装置2的外壳12上。转管5通过舌状榫13锁定至齿轮4,并在齿轮4内共轴地延伸。管5的底端14在15处制有螺纹,用于与填料盒的转动套管16相接合。静态环形密封件17保持在所述的端部14与套管16之间且受到压缩,在转动过程中它们是承载在环形件上的部件。填料盒的转动套管16承载有轴向止推轴承18,所述的止推轴承18设置在所述盒体19内,以承受作用在密封件20上的井压的轴向载荷。与所述转动套管16底端21螺纹接合的是承托环22,设置所述的承托环以保持所述的密封件,且可以通过所述承托环而把密封件拉出,所示的密封件通过抵靠所述止推轴承18的隔离件23而保持分开。一个橡胶填塞件24与承托环22相连,所述的橡胶填塞件在其外径上形成有一个迷宫状的外周花纹25,以截获尽可能多的保留在抽吸液体中的固体颗粒。在填塞件24上方且在每个油密封20处形成有径向的排泄孔26,当需要时,利用这些孔来检查相应的上游密封件在井压的作用下是否有渗漏。
同时,在图2中,显示出所述管5与止推轴承的毂27可转动地连接,所述管5通过螺钉29与顶盖28一起紧固至止推轴承的毂。此毂可以在钟形件30之下转动并具有一个上油密封32,所述的钟形件30覆盖了止推组件6的轴承31。此钟形件通过螺钉33紧固至驱动装置2的外壳12。所述的毂27在其内径上形成有一轴向槽道34,以允许不需要拆卸止推组件6——即毂27、钟形件30以及轴承31——就可将舌状榫13拔出。
图3示出了包绕着轴杆8外径的拉爪(pull jaw)35及推爪(push jaw)36。为了增强夹紧,如37处所述示,接触区域具有水平的压纹。夹爪对通过在外部操作的螺杆38而合拢,环绕着此螺杆的杆部40设置有一个密封件39,以阻止加压液体的渗漏。在拉爪35的本体上形成有阴螺纹,而螺杆的端部41作用在推爪36上。在图3中,示出了夹具10是张开的,而在图4中示出夹具10是闭合的。为了导引和施加弹性偏压,在拉爪35和盖子42之间设置了至少两个销43以及两个弹簧44,所述的销和弹簧有效地防止了夹爪的转动且把夹爪偏压至打开位置。
图5所示的是原油井的泵轴杆8的动力传动装置45的驱动头,其中该驱动头并不由齿轮构成,而是例如包括一个通过舌状榫47而锁定至管46而与管一起转动的滑轮(未示)。止推组件6设置有一个毂48,其与上述的毂27类似,但没有形成有轴向槽道。也需要承受所述管46上的径向载荷的这个止推组件还包括有一个径向轴承49以及填料盒9的套管16。图6更详细地示出了带有油密封20以及隔离环23的填料盒,且示出了静密封17,其通过管46的端部14而紧密地固定在所述轴杆8上。可以发现毂48导引填料盒的套管16及其上方的管46。由此,其与图2所示的实施方式不相同,在图2的实施方式中,填料盒的套管16以及管5导引于齿轮4的毂上。
此外,图7示出了所述转动套管16的底端21,其与承托环22螺纹连接以保持所述的衬垫50,衬垫本身位于所述套管与填料盒9的内座体51之间。衬垫通过承托环22、挡圈52以及弹簧53而保持在所述的套管上,抵靠着所述的轴向止推轴承18。一个有孔的环形隔离件54以及一个油密封55设置在衬垫50与所述轴承18之间。所述的内座体51具有一个肩部56,以在组装的状态下由挡圈52抵靠。弹簧53用于对衬垫50进行预加载,在组装好的状态下,环22将与底部挡圈52保持分开。如果设置有排泄孔57,则其由衬垫50遮盖。当衬垫滑过所述转动套管16的外表面时,孔58用于将润滑油导向衬垫的内径。当衬垫50可能断裂破坏时,井液将升至轴承18的上方并从处于大气压下的通气孔59流出。
在图8至11中示出了井口装置的另一个实施方式。在图8中,示出了一体的填料盒60,其中套管61与轴杆8一起固连式地转动,并与衬垫50之间相互摩擦。此套管与管62共轴地延伸,且与管62牢固地密封接合,所述的管62把运动从齿轮4通过盖子28的套筒63传递至连接盘7。静密封64置于盖子套筒与轴杆8之间,从而,通过首先拆开连接盘7然后移走具有套筒63的盖子28,就可以容易地拉出密封件64。此外,所示的夹具65位于所述一体填料盒的下方,通过仅仅致动导向螺杆67和圆锥连接配合68的作用而合拢其自动对中的夹爪66,所述的圆锥连接配合68设置在夹爪和滑动体69之间。
在图9中示出的是驱动头1的本体12,其上部70容置有安装在钟形件71下的止推组件6,后者(钟形件71)由螺钉72固定。填料盒60的本体73是驱动装置外壳12的一个一体部分,且形成有两个径向的孔,其中,较低的孔74位于衬垫50的上游,如同孔57中最低的那个,而较高的孔75跟孔58一样,用于往旋转衬垫型密封50加干净的润滑油,该旋转衬垫型密封50作用在套管61的外直径上。与轴杆8静态接触的、具有迷宫77的填塞件76锁定至套管61的底端而与之一起转动。所述的套管底端还具有轴向承托环78,用于拆除填料盒60的内部构件。一个比环78大的轴向承托环79安装在最低衬垫50与本体73上的一个轴向凸缘80之间。一个分成两半81和82的罩壳邻近所述衬垫,该两半是分开的以封闭该衬垫预加载弹簧83。该罩壳的顶部接触环84,此环沿径向地被穿孔而为来自于孔75的加压润滑油提供一个通道。此环的底部形成有容置一旋转唇形密封件86的一个内支座85,环的顶部形成有一个居中的、轴向延伸的突出部分87,用于插入到外侧金属壳和位于所述转动套管61的表面上的密封环88的外/内唇之间。此居中的突出部分87用于把一个可能的轴向推力直接地传递至轴向止推轴承18。最后,一个为止推轴承31设置的隔离环89套在毂27和齿轮毂11的外径上。
图10和11示出了用于锁定轴杆8的自动对中夹具65的另一实施方式,其示出了设置于本体69中的凹入部分90,用于使轴杆8可以在夹紧操作的过程中从所述本体中通过。每个所述的自动对中夹爪66都设置有一个销91,用于在槽道92作导引运动,所述的槽道92形成于夹具壳体94的盖子93中。每个夹爪都具有一个棱形的导引件95,其与夹具径向夹紧运动的方向垂直,所述的导引件沿着轴杆8的径向逐渐地变细。所述的棱形导引件95适于在所述盖子93中切削出的圆形槽道96内径向地滑动,其中夹爪由所述的销91导引。两个弹簧97沿一个与夹紧方向相平行的方向容置于插孔中,以在撤去夹紧力时把夹爪66偏压至打开位置。在本体69上,一个插孔98设置于螺杆67的区域中以允许螺杆头的穿过,而防止旋转的销99确保了本体69在壳体94内的取向。夹紧轴杆的表面100相对于一个中心呈半圆形,此中心相较于轴杆8的中心线偏向相对的爪,且所述表面略微地粗糙化,其上形成有圆形截面的压纹。
通过操作螺杆38而合拢夹具10,从而使得其夹爪35、36夹紧轴杆,当轴杆8停止转动时,可对驱动头和驱动装置进行拆卸/重装以用于维修;夹爪绕着轴杆自动对中而不对轴杆造成损坏。一旦轴杆被夹紧且井压耗尽,则使用一个传统设备来松开连接盘7及释放轴杆8和转管5或46之间的连接。通过移去螺钉29及盖子28,可将套管16、静密封17以及填料盒9的油密封20脱开以进行迅速的更换。在图2的实施方式中,由于设置在毂27中的槽道34,舌状榫13并不会影响管子5的移去。快速地实现了管组件5或46、具有静密封17的套管16、轴承18、旋转密封20、油密封或衬垫、承托环22、以及填塞件24的更换,井的停止工作时间最短。组装以相反的顺序进行。
为了也取下止推组件6,通过松开螺钉33而释放止推轴承32。当填料盒及止推组件均需要更换时,仅通过松开螺钉33,可以简单、容易地实现移除止推组件6及填料盒组件的操作。在这方面,图2与图6的实施方式的操作方式彼此之间将稍有不同,即齿轮传动装置2将与相应的轴承11一样保持与填料盒9的本体19相连接,而轴承49将与止推组件6及填料盒9的内部部件一起移去。
最后,孔26除了有助于排出通过了位于上游的油密封20或填塞件24的渗漏之外,还可用于在压力作用下注入液体——有利地为油,以增强受影响的油密封20的密封效果,所述压力沿着朝向止推轴承18的方向传播至后面的油密封。
在采用了衬垫50时,环22会承托住衬垫50和挡圈52以进行组装。为了进行拆卸,环22将通过推压所述的挡圈52以及完全压缩的弹簧33而把压缩衬垫推向盒9的内壁51,并释放它,从而允许其作为一个整体地被移去。
在图8和9的实施方式中,对填料盒的操作作如下的解释。在组装时,衬垫50在弹簧83的作用下被压向轴向承托环79和凸缘80;衬垫50压缩于旋转套管61的外径以及本体73的孔之间。套管与轴杆8以及带有迷宫77的填塞件76一起转动,用于阻止提升原油中的粘渣使其不能在压力作用下接触到静密封64,所述的静密封64位于驱动头顶端的轴杆8和套管63之间。在取出填料盒60的衬垫及内部部件时,使用了另外的轴向承托环78;环78起到了轴向承托件的作用,以防止部件的脱落。分开的罩壳81、82允许弹簧对衬垫进行预加载,而且如果在操作过程中从孔75流出的干净油的背压消失时,还可以防止弹簧83的过载。在最后叙述的例子中,轴向推力将从衬垫5传递至罩壳,从而直接地传至环84;推力将从该环通过轴向居中的突出87而进一步传递至轴向止推轴承18。从而,推力将不会影响唇形密封86,且唇形密封86可以自由地牢固夹紧;推力也不会影响密封环88,因为轴向居中的突出87把推力直接地传递至密封环轴向强度最大的部分。环88阻止干净的润滑油进入到位于填料盒60外侧的上腔,而唇形密封或油密封86允许来自于孔75的干净润滑油从中流过,但阻止干净油和原油回流向有孔的环84。唇形或油密封86不会磨损,因为通常仅当轴杆保持静止时才能感受到井压。在操作时,通过孔75往衬垫加入干净润滑油,且干净的润滑油分布在所述的密封环88及衬垫50之间,还充满了分开的罩壳81、82内的环形腔。润滑油的压力保持高于井压以防止油滴通过衬垫到达头部,从而油滴输入井中,且衬垫和套管61之间的接触可保持在一个适当的状态下,以进行正确的运行及获得较长的寿命。
为了维修,在拆卸之前通过孔74排干填料盒60,从而避免了不利的喷溅,该喷溅可能弄脏止推轴承31及操作人员。此外,该孔允许在井重新开动之前,在填料盒内部构件和衬垫处于原来的位置的情况下,把填料盒60冲洗干净。
带有自动对中夹爪66的轴杆锁定夹具65这样操作:首先拧紧螺杆67而沿轴杆8的径向推压夹具本体69使之抵压夹爪66,使得后者沿垂直于本体位移的方向在轴杆8的周围合拢。本体与夹爪之间的接触发生于本体的内锥面68和夹爪66的配合外锥面上。夹爪在其彼此靠近的运动中由锥面68、棱形的导引件95、以及位于槽道92内的销91导引。在夹紧过程结束时,通过沿相反方向转动螺杆67而将本体69推回,同时,弹簧97会使夹爪66分开。
本发明的优点在于:通过把填料盒9安装在止推组件6以及驱动构件的下方,获得了对旋转密封件20或50及填塞件24操作的完全控制;通过把止推组件设置在顶部,同时填料盒9的内部构件可通过顶部而移去,迅速地实现了更换,井停止工作的时间很短;从而,操作人员可以维修多种备件,其可能包括止推组件6,且可直接地更换位于驱动头中的任意磨损或破坏了的零件。
在实施本发明时,使用的材料、具体的尺寸及结构可与在此所描述的不相同,但其在技术上与之等同,而不偏离本发明的范畴。可把管62/套管61的组合制造成一个整体,虽然这会导致更为复杂的结构以及极为昂贵。
从而,虽然较不方便,夹具10或类似的夹具65可设置成一个独立的单元,而不是连接至填料盒9的本体19。
如本发明所述的,与止推组件6不相关的填料盒9构造是较不方便的,虽然它也是可行的。实际上,在使用中更易于损坏的零件是转动部件之间的密封件、油密封或衬垫、止推轴承18、以及静密封17和64。分开的构造虽然是可行的,但会延缓损害部件、旋转密封20或50、止推组件6以及填塞件24的同时、迅速的更换。而在另一方面,轴杆锁定夹具10或65可以是分开的构造,与图1、5和8中所示的夹具与填料盒本体成一体的情形相反。
Claims (37)
1.一种改良的泵驱动头(1),其具有一个一体的填料盒(9,60),且包括:一个接合至位于原油井内的旋转泵驱动轴杆(8)的动力传动装置(3,4);一个保持压力的填料盒(9,60);一个可承受作用在所述泵轴杆上的拉力的止推组件(6);其特征在于:所述的动力传动装置包括一个设置成与所述轴杆(8)共轴旋转的管(5,16;62,61),所述的管具有至少两个不同的直径;旋转密封件(20;50)套在管的小的外直径上,以在所述管与填料盒的主体(19,73)之间形成一个液密封,所述密封件(20;50)的外径(51)小于所述管(5,16;62,61)的大的外径;所述管与轴杆之间的配合结合有静密封(17,64);以及所述静密封(17,64)与旋转密封件(20;50)可借助于所设置的一个承托环(22,78)而与所述管以及位于所述填料盒(9,60)内部的、与密封件相关的构件一起移动。
2.如权利要求1所述的改良的驱动头,其特征在于:与所述轴杆共轴旋转的管(5,62)在其底端轴向地连接至一个套管(16,61)而与之一起转动,并一起限定了所述的大直径和小直径,小直径位于该填料盒(9,60)内部,并且,管及套管一旦连接在一起就形成了一个整件。
3.如权利要求1或2所述的改良的驱动头,其特征在于:在所述管/套管(5,16)的底端(21)设置有一个填塞件(24),其与所述管/套管一起旋转,该填塞件的外径具有迷宫状的花纹。
4.如上述权利要求1、2或3所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的填塞件(24)连接到位于所述填料盒(9)的管/套管(5,16)上的密封件(20;50)的该承托环(22)上。
5.如上述权利要求中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:沿着井中压力流的方向,在该填塞件(24)和/或该相应的油密封(20)的下游设置有一个与外部连通的排泄孔(26)。
6.如上述权利要求中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:当该旋转密封件为衬垫密封件(50)时,一个油密封(55,88)设置于旋转密封件和往该衬垫加液体润滑油的入口(58,75)的下游,所述的衬垫安装在所述管/转动套管(5,16;62,61)与填料盒(9,60)的内座体(51)之间。
7.如上述权利要求中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的衬垫(50)通过位于所述衬垫与所述承托环(22)之间的至少一个挡圈(52)和一个预加载弹簧(53)而安装在所述的旋转套管(16)上。
8.如权利要求1-6中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:衬垫(50)安装在所述管/转动套管(61)的小直径的周围,并通过至少一个轴向的承托环(79)以及一个位于所述衬垫与该轴向止推组件(18)之间的预加载弹簧(83)而保持在该处。
9.如权利要求2-7中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:设置静密封(17)以减小所述管(5)与所述套管(16)之间的接合区域处的径向尺寸,并在所述管与套管牢固地结合在一起时,该静密封在该处受到压缩以实现紧密封。
10.如权利要求1-8中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:在所述管(62)与轴杆(8)之间的接合区域处设置静密封(64)以便于更换,并在顶盖(28)的套筒(63)中实现一个紧配合。
11.如上述权利要求中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的管(5,62)通过一个转动毂(27)连接到该止推组件(6)并一起转动,该转动毂(27)在一个压紧导引装置作用下保持在位。
12.如上述权利要求11所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的压紧导引装置包括一个滚动止推轴承(31)以及一个钟形件(30),所述钟形件包封所述的毂(27)以及所述的止推轴承。
13.如上述权利要求11所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的压紧导引装置包括一个设置在驱动装置外壳(12)上部(70)内的滚动止推轴承(31)以及一个钟形件(71),所述的钟形件包封所述的毂(27)以及所述的止推轴承。
14.如上述权利要求11所述的改良的驱动头,其特征在于:在所述毂的内径上形成有一轴向槽道(34),用于拔出所述管子(5)和驱动装置之间的连接舌状榫(13)。
15.如权利要求6和8至10中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:所述填料盒中的衬垫预加载弹簧(83)设置在一个分开的罩壳(81,83)内,而防止在压缩状态时弹簧的过度加载。
16.如权利要求8所述的改良的驱动头,其特征在于:一个环形隔离件(54,84)设置在填料盒中,所述的环形隔离件是有孔的而与润滑油的入(58,75)相连通。
17.如上述权利要求16所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的有孔的环形隔离件(84)形成有一个用于唇形油密封(86)的环形支座(85),所述的唇形油密封设置成与所述的管/套管(61)的直径相接触。
18.如上述权利要求16所述的改良的驱动头,其特征在于:所述有孔的环形隔离件(84)形成有一个轴向居中的突出(87),该突出插经一个邻近的环密封件(88)的唇部。
19.如权利要求1-3中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:在内径上具有迷宫状花纹(77)的一填塞件(76)锁定至套管(61)的底端而与所述套管一起转动。
20.如上述权利要求中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:一个设置于填料盒(9)本体(19)内的轴杆锁定夹具(10)包括一对夹爪(35,36),一个是拉爪(35)而一个是推爪(36),通过一个螺杆(38)而操作,设置所述的螺杆而使其一端作用在一个夹爪(35)上,且接合于一个形成在另一个夹爪(36)内的螺纹孔中。
21.如上述权利要求20所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的推爪和拉爪(35,36)通过一个螺杆(38)而操作,设置该螺杆而使其端部作用在推爪(35)上,且接合于形成在拉爪(36)内的螺纹孔中。
22.如上述权利要求20和21所述的改良的驱动头,其特征在于:螺杆(38)的杆部(40)是圆柱形的且通过一个密封件(39)而配合在盖子(42)上。
23.如上述权利要求20、21和22所述的改良的驱动头,其特征在于:在拉爪(35)和盖子(42)之间设置有导引和弹性偏压装置(43,44)。
24.如权利要求1-19中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:一个具有自动对中夹爪(66)的夹具(65)与填料盒(60)的本体(73)相关联,所述的夹爪在压紧螺杆(67)的作用下,以在夹爪的外表面与夹具滑动体(69)的内表面之间形成的一种楔形接触的方式夹紧轴杆。
25.如上述权利要求24所述的改良的驱动头,其特征在于:有利地,通过设置一个圆锥形的锥面(68)而获得所述的楔形接触。
26.如权利要求24或25所述的改良的驱动头,其特征在于:所述夹爪的径向夹紧运动通过与夹具外壳(94)或盖子(93)的一个棱形配合(95,96)而被导引。
27.如权利要求24至26中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:一个弹性装置(97)安装于两个夹爪之间,以在夹紧操作得以释放时打开所述的夹爪。
28.如权利要求24至27中任一项所述的改良的驱动头,其特征在于:所述的轴杆夹紧表面(100)相对于一个中心呈半圆形,所述的中心相较于轴杆的中心线偏向相对夹爪的方向。
29.一种改良的夹具(10),用于锁定原油井中的旋转的泵驱动轴杆(8),包括可通过螺杆而在驱动轴杆周围合拢的夹爪,其特征在于:所述的夹爪是成对的(35,36),一个是拉爪(35)而一个是推爪(36),通过一个螺杆(38)而操作,所述螺杆一端作用在一个夹爪(35)上,且接合于一个形成在另一个夹爪(36)内的螺纹孔中。
30.如上述权利要求29所述的夹具,其特征在于:其包括一个夹爪对(35,36),一个是拉爪(35)而一个是推爪(36),通过一个螺杆(38)而操作,该螺杆的一端作用在推爪上,且接合于一个形成在拉爪内的螺纹孔中。
31.如上述权利要求29或30所述的夹具,其特征在于:所述螺杆的杆部是圆柱形的且通过一个密封而配合在盖子上。
32.如上述权利要求29、30和31所述的夹具,其特征在于:在所述拉爪和盖子之间设置有导引和弹性作用部件。
33.一种改良的夹具(65),用于锁定原油井中的旋转的泵驱动轴杆(8),包括可通过螺杆而在驱动轴杆周围合拢的夹爪,其特征在于:所述自动对中夹爪(66)在压紧螺杆(67)的作用下,通过楔形接触(68)的方式被操作从而合拢,该楔形接触的关系形成在夹爪的外表面与夹具滑动体(69)的内表面之间。
34.如上述权利要求33所述的夹具,其特征在于:有利地,通过设置一个圆锥形的锥面(68)而获得所述的楔形接触。
35.如权利要求33或34所述的夹具,其特征在于:所述夹爪的径向夹紧运动通过与夹具外壳(94)或盖子(93)的一个棱形配合(95,96)而被导引。
36.如权利要求33至35中任一项所述的夹具,其特征在于:一个弹性装置(97)安装于两个夹爪之间,以在夹紧操作得以释放时打开所述的夹爪。
37.如权利要求33至36中任一项所述的夹具,其特征在于:所述的轴杆夹紧表面(100)相对于一个中心呈半圆形,所述的中心相较于轴杆的中心线偏向相对夹爪的方向。
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20060426 |