CN207609554U - 一种抽油泵用阀副 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抽油泵用阀副，包括阀球本体和与其配合的阀座本体，阀球本体内设有腔体，腔体内设置阀球内芯，所有阀球内芯能够在腔体内自由移动，阀座本体为环状体，其端面与内孔交接处为与阀球本体适配的配合密封面，配合密封面包括保护锥面和导流圆弧面，保护锥面连接于端面且向内孔倾斜设置，导流圆弧面与保护锥面和内孔孔壁均圆滑过渡连接。采用该阀，阀球本体在阀罩内开启过程中受到高速液流冲击所产生的旋转力，被阀球本体内阀球内芯的惯性所抵消，将不会旋转和反弹，减小阀球本体和阀罩、阀座本体之间的磨损，减轻了阀球本体对配合密封面的撞击和磨损，提高抽油泵的泵效同时延长抽油泵的使用寿命。

Description

一种抽油泵用阀副

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是一种抽油泵用阀副。

背景技术

目前，油气开采领域所使用的抽油泵都要使用两套或两套以上的阀球和阀座及阀罩，构成抽油泵的进油阀和出油阀，阀球、阀座及阀罩是抽油泵的核心部件，同时是易损件。抽油泵在工作过程中，抽油泵柱塞的抽吸运动伴随着泵阀的启闭动作，阀开启时，阀球起跳，同时被高速的液流冲击，在阀罩腔室中做无规则的高速旋转及与阀罩内壁碰撞弹跳，在阀开启过程中阀球持续的旋转并不停的与阀罩内壁碰撞，使阀罩内壁磨损，这种工况占据了抽油泵一半的工作时间。阀关闭时，阀球回落到阀座的密封面上时也是在旋转同时弹跳撞击，这种高频次的弹跳碰撞和高速旋转，严重磨损阀罩的内壁和阀座的密封面，这种情况导致抽油泵使用中经常出现阀罩断裂及阀座密封面严重磨损密封失效，使抽油泵出现早期泵效降低及阀罩断裂等事故，从而达不到预期的使用寿命。

目前这种防范抽油泵早期失效的技术是在抽油泵阀罩内壁堆焊耐磨合金安装一个耐磨合金衬套，这种方法只能延缓阀罩的磨损，同时却使阀球加快了磨损，对于阀球旋转弹跳引起阀座密封面磨损，阀开启和关闭时，阀球的起跳和回落运动对阀座密封面造成磨损，高速的液流对阀座的密封面也造成切割和冲蚀。目前抽油泵阀座现有的技术是阀座与阀球配合面为锥面，配套的阀球在这个锥面研磨出一条密封环带，当阀球与阀座配合时，配合锥面与阀球表面形成较小的夹角，使得阀球开启瞬间流道小，进油阻力大，井液流速高，对阀球的冲击力大，使阀球旋转并撞击阀罩内壁，阀关闭过程，阀球回落时如果有较小的偏心，就会接触到配合锥面与阀座端面的棱边上，易造成棱边的变形，因为，配合锥面与阀球夹角很小，棱边较小的变形就会使得阀球配合不严密，造成漏失。同时，阀座配合锥面与阀球之间较小的夹角也容易集砂，影响密封效果。抽油泵阀座主要的失效形式就是配合密封面被损坏，损坏的形式主要有密封面被高速液流切割出沟槽，密封面被阀球撞击出点蚀坑或是被严重磨损面积扩大，这几种失效形式有时是同时出现。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的抽油泵的阀球启闭时的旋转弹跳，磨损阀罩及阀座，阀球回落偏心易造成阀座密封面棱边变形，密封面被高速液流切割出沟槽，密封面被阀球撞击出点蚀坑或是被严重磨损面积扩大使得阀球阀座配合不严密，导致抽油泵使用寿命短的问题，提供一种抽油泵用阀副。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种抽油泵用阀副，包括阀球本体和与其配合的阀座本体，所述阀球本体内设有腔体，所述腔体内设置至少一个阀球内芯，所述腔体的最小内径大于每个所述阀球内芯的最大外径，所有所述阀球内芯能够在所述腔体内自由移动，所述阀座本体为环状体，其端面与内孔交接处为与所述阀球本体适配的配合密封面，所述配合密封面包括保护锥面和导流圆弧面，所述保护锥面连接于所述端面且向所述内孔倾斜设置，且所述保护锥面相对于所述端面的倾角α大小为5°-30°，所述导流圆弧面一端与所述保护锥面圆滑过渡连接，另一端与所述内孔孔壁圆滑过渡连接。

采用本实用新型所述的抽油泵用阀副，所述阀球本体在阀罩内开启过程中受到高速液流冲击所产生的旋转力，被所述阀球本体内所述阀球内芯的惯性所抵消，从而不能持续旋转而迅速保持相对静止状态，所述阀球本体起跳撞击带阀罩内壁时，所受到的反弹力也被所述阀球内芯的惯性所抵消，使得所述阀球本体不再在阀罩内持续的弹跳撞击，最终沿阀罩内壁滑行，同样阀关闭过程中，所述阀球本体回落到所述配合密封面上，由于所述阀球内芯的惯性，将不会发生持续的旋转和反弹，从而极大减小所述阀球本体和阀罩、所述阀座本体之间的磨损，所述配合密封面呈喇叭口，所述阀球本体回落偏心也不易撞击所述配合密封面棱边以致其变形，增大了所述阀座本体开启瞬间的流道面积，所述阀球本体开启阻力小，减轻了高速液流对所述配合密封面的冲蚀，不易集砂，减轻了所述阀球本体对所述配合密封面的撞击和磨损，提高抽油泵的泵效同时延长抽油泵的使用寿命，便于安装，维修方便。

本实用新型不限应用于油气开采行业的抽油泵产品，这种技术原理和产品结构可以应用于任何不希望阀球本体运动过程中产生旋转和弹跳的技术领域。

优选地，所述腔体为球型空腔，所述腔体与所述阀球本体同心。

优选地，该抽油泵用阀副球包括一个所述阀球内芯，所述阀球内芯为球体。

优选地，该抽油泵用阀副球包括若干个所述阀球内芯，每个所述阀球内芯为颗粒体。

优选地，所述阀球本体和所有所述阀球内芯的材质均为耐磨合金、陶瓷或者特种塑料，或者不限于上述材质的耐磨材料。

优选地，所述阀座本体为圆环结构件。

优选地，所述导流圆弧面上设有至少一圈密封带，每圈所述密封带在所述导流圆弧面上研磨成型。

优选地，所述导流圆弧面上设有第一密封带和第二密封带，所述第一密封带和所述第二密封带相连接且具有夹角。

采用这种结构设置，多个密封带能够配合不同直径的所述阀球本体。

优选地，每个所述密封带与适配的所述阀球本体为配合研磨成型结构件。

优选地，所述阀座本体的两个端面均设有所述密封带。

优选地，所述保护锥面和所述导流圆弧面均为抛光结构面。

优选地，所述阀座本体的材质为耐磨合金、陶瓷或者特种塑料，或者不限于上述材质的耐磨材料。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、运用本实用新型所述的抽油泵用阀副，所述阀球本体在阀罩内开启过程中受到高速液流冲击所产生的旋转力，被所述阀球本体内所述阀球内芯的惯性所抵消，从而不能持续旋转而迅速保持相对静止状态，所述阀球本体起跳撞击带阀罩内壁时，所受到的反弹力也被所述阀球内芯的惯性所抵消，使得所述阀球本体不再在阀罩内持续的弹跳撞击，最终沿阀罩内壁滑行，同样阀关闭过程中，所述阀球本体回落到所述配合密封面上，由于所述阀球内芯的惯性，将不会发生持续的旋转和反弹，从而极大减小所述阀球本体和阀罩、所述阀座本体之间的磨损，所述配合密封面呈喇叭口，所述阀球本体回落偏心也不易撞击所述配合密封面棱边以致其变形，增大了所述阀座本体开启瞬间的流道面积，所述阀球本体开启阻力小，减轻了高速液流对所述配合密封面的冲蚀，不易集砂，减轻了所述阀球本体对所述配合密封面的撞击和磨损，提高抽油泵的泵效同时延长抽油泵的使用寿命，便于安装，维修方便；

2、运用本实用新型所述的抽油泵用阀副，所述导流圆弧面上设有第一密封带和第二密封带，所述第一密封带和所述第二密封带相连接且具有夹角，采用这种结构设置，多个密封带能够配合不同直径的所述阀球本体。

附图说明

图1为本实用新型所述的抽油泵用阀副的结构剖视图；

图2为所述阀球的一种结构剖视图；

图3为所述阀球的另一种结构剖视图；

图4为所述阀座的结构剖视图；

图5为图4中圆圈部分的放大图。

图中标记：1-阀球本体，11-阀球内芯，12-腔体，2-阀座本体，21-保护锥面，22-导流圆弧面，23-第一密封带，24-第二密封带。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1、2、4和5所示，本实用新型所述的一种抽油泵用阀副，包括阀球本体1和与其配合的阀座本体2。

所述阀球本体1内设有腔体12，所述腔体12内设置一个阀球内芯11，所述阀球内芯11为球体，所述腔体12为球型空腔，所述腔体12与所述阀球本体1同心，所述腔体12的直径大于所述阀球内芯11的直径，所述阀球内芯11能够在所述腔体12内自由移动，所述阀座本体2为环状体，其端面与内孔交接处为与所述阀球本体1适配的配合密封面，所述配合密封面包括保护锥面21和导流圆弧面22，所述保护锥面21连接于所述端面且向所述内孔倾斜设置，且所述保护锥面21相对于所述端面的倾角α大小为10°，所述导流圆弧面22一端与所述保护锥面21圆滑过渡连接，另一端与所述内孔孔壁圆滑过渡连接，所述导流圆弧面3的半径为与阀座配合的阀球直径的4-12％。

作为本实施例的一个优选方案，所述阀球本体1和所有所述阀球内芯11的材质均为耐磨合金、陶瓷或者特种塑料，所述阀座本体2的材质为耐磨合金。所述阀座本体2为圆环结构件。所述导流圆弧面22上研磨成型第一密封带23和第二密封带24，所述第一密封带23和所述第二密封带24相连接且具有夹角，采用这种结构设置，多个密封带能够配合不同直径的所述阀球本体1，所述第一密封带23和所述第二密封带24与适配的所述阀球本体1为配合研磨成型结构件，粗糙度低于Ra0.2微米，所述第一密封带23和所述第二密封带24的宽度为0.4-1.5毫米。所述阀座本体2的两个端面均设有密封带。所述保护锥面21和所述导流圆弧面22均为抛光结构面，粗糙度低于Ra0.4微米。

抽油泵工作过程中，阀球在压力差的作用下，离开所述第一密封带23，打开泵阀的上下通道，由于所述保护锥面21和所述导流圆弧面22与所述配合密封面之间的夹角比常规阀座的大，使得阀球起跳瞬间的阀球与阀座配合面之间的流道面积增大，液流沿着所述导流圆弧面22和所述保护锥面21顺利进入阀球室，液流受到的阻力小，减轻了对所述配合密封面的冲蚀，同时对阀球的冲击力减小，减轻阀球的旋转力和对阀罩内壁的撞击；当泵阀关闭，阀球回落时，即使有偏心，阀球会落在所述保护锥面21和所述导流圆弧面22上，并沿着所述导流圆弧面22滚动到相应的密封带，不会导致所述第一密封带23变形；由于所述保护锥面21和所述导流圆弧面22与阀球之间的夹角比常规阀座大，使得阀球回落与密封带配合时，不易集砂。

运用本实用新型所述的抽油泵用阀副，所述阀球本体1在阀罩内开启过程中受到高速液流冲击所产生的旋转力，被所述阀球本体1内所述阀球内芯11的惯性所抵消，从而不能持续旋转而迅速保持相对静止状态，所述阀球本体1起跳撞击带阀罩内壁时，所受到的反弹力也被所述阀球内芯11的惯性所抵消，使得所述阀球本体1不再在阀罩内持续的弹跳撞击，最终沿阀罩内壁滑行，同样阀关闭过程中，所述阀球本体1回落到所述配合密封面上，由于所述阀球内芯11的惯性，将不会发生持续的旋转和反弹，从而极大减小所述阀球本体1和阀罩、所述阀座本体2之间的磨损，所述配合密封面呈喇叭口，所述阀球本体1回落偏心也不易撞击所述配合密封面棱边以致其变形，增大了所述阀座本体2开启瞬间的流道面积，所述阀球本体1开启阻力小，减轻了高速液流对所述配合密封面的冲蚀，不易集砂，减轻了所述阀球本体1对所述配合密封面的撞击和磨损，提高抽油泵的泵效同时延长抽油泵的使用寿命，便于安装，维修方便。

实施例2

如图3所示，本实用新型所述的一种抽油泵用阀副，与实施例1的不同之处在于，该抽油泵用阀副包括阀球本体1和若干个阀球内芯11。

每个所述阀球内芯11为球体，所述腔体12的直径大于每个所述阀球内芯11的直径，所述腔体12内设置所有所述阀球内芯11，所有所述阀球内芯11能够在所述腔体12内自由移动。

运用本实用新型所述的抽油泵用阀副，所述阀球本体1在阀罩内开启过程中受到高速液流冲击所产生的旋转力，被所述阀球本体1内所述阀球内芯11的惯性所抵消，从而不能持续旋转而迅速保持相对静止状态，所述阀球本体1起跳撞击带阀罩内壁时，所受到的反弹力也被所述阀球内芯11的惯性所抵消，使得所述阀球本体1不再在阀罩内持续的弹跳撞击，最终沿阀罩内壁滑行，同样阀关闭过程中，所述阀球本体1回落到所述配合密封面上，由于所述阀球内芯11的惯性，将不会发生持续的旋转和反弹，从而极大减小所述阀球本体1和阀罩、所述阀座本体2之间的磨损，所述配合密封面呈喇叭口，所述阀球本体1回落偏心也不易撞击所述配合密封面棱边以致其变形，增大了所述阀座本体2开启瞬间的流道面积，所述阀球本体1开启阻力小，减轻了高速液流对所述配合密封面的冲蚀，不易集砂，减轻了所述阀球本体1对所述配合密封面的撞击和磨损，提高抽油泵的泵效同时延长抽油泵的使用寿命，便于安装，维修方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抽油泵用阀副，其特征在于，包括阀球本体(1)和与其配合的阀座本体(2)，所述阀球本体(1)内设有腔体(12)，所述腔体(12)内设置至少一个阀球内芯(11)，所有所述阀球内芯(11)能够在所述腔体(12)内自由移动，所述阀座本体(2)为环状体，其端面与内孔交接处为与所述阀球本体(1)适配的配合密封面，所述配合密封面包括保护锥面(21)和导流圆弧面(22)，所述保护锥面(21)连接于所述端面且向所述内孔倾斜设置，且所述保护锥面(21)相对于所述端面的倾角α大小为5°-30°，所述导流圆弧面(22)一端与所述保护锥面(21)圆滑过渡连接，另一端与所述内孔孔壁圆滑过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述腔体(12)为球型空腔，所述腔体(12)与所述阀球本体(1)同心。

3.根据权利要求1所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，包括一个所述阀球内芯(11)，所述阀球内芯(11)为球体。

4.根据权利要求1所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，包括若干个所述阀球内芯(11)，每个所述阀球内芯(11)为颗粒体。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述阀球本体(1)和所有所述阀球内芯(11)的材质均为耐磨合金、陶瓷或者特种塑料。

6.根据权利要求1所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述导流圆弧面(22)上设有至少一圈密封带。

7.根据权利要求6所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述导流圆弧面(22)上设有第一密封带(23)和第二密封带(24)，所述第一密封带(23)和所述第二密封带(24)相连接且具有夹角。

8.根据权利要求6所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，每个所述密封带与适配的所述阀球本体(1)为配合研磨成型结构件。

9.根据权利要求6所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述阀座本体(2)的两个端面均设有所述密封带。

10.根据权利要求6-9任一项所述的一种抽油泵用阀副，其特征在于，所述保护锥面(21)和所述导流圆弧面(22)均为抛光结构面。