CN208153745U - 一种抽油泵用复合陶瓷阀副 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于石油开采设备技术领域，公开了一种抽油泵用复合陶瓷阀副，包括阀球和陶瓷阀座内芯，陶瓷阀座内芯外设置有金属外套，且陶瓷阀座内芯的外壁与金属外套的内壁紧密配合，陶瓷阀座内芯的上端面与内孔交接处设有配合密封面，配合密封面与阀球形成密封结构。本实用新型在陶瓷阀座内芯外设置有金属外套，且陶瓷阀座内芯的外壁与金属外套的内壁紧密配合，金属外套具有较好的塑性，可以吸收陶瓷阀座内芯受到阀球启闭产生的冲击力，避免了陶瓷阀座内芯破碎，延长了阀副的使用寿命。

Description

一种抽油泵用复合陶瓷阀副

技术领域

本实用新型属于石油开采设备技术领域，具体涉及一种抽油泵用复合陶瓷阀副。

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，构成抽油泵的进油和出油阀副，阀球、阀座是抽油泵的核心部件，同时是易损件。抽油泵的阀副失效的主要部位是阀座与阀球接触的密封部位，抽油泵工作时，阀副频繁的开启和关闭，阀座与阀球的密封接触部位承受阀球的冲击以及高压高速井液的冲刷和切割，使得该部位易出现应力接触腐蚀、化学腐蚀、磨蚀等导致该部位失效。

目前减少这种失效的主要的技术是，阀座采用耐腐蚀的不锈钢、耐腐蚀性好的钴合金、硬度高耐磨性好的硬质合金材料，如碳化钨、碳化镍和碳化钛等。随着原油开采技术的进步，油井井况越来越复杂，由于高性能合金材料的成本制约，需要有综合性能更好的材料用于制造抽油泵的阀副。陶瓷材料相对金属材料的性能具有明显的优势，硬度高、耐腐蚀、耐高温、耐磨性好，它逐步应用于抽油泵的阀球和阀座。但是陶瓷材料冲击强度低，脆性大，尤其是作为阀座时，陶瓷阀座在受到阀球的强冲击时，可能出现破碎失效，导致抽油泵使用寿命短，这种情况影响了陶瓷材料在抽油泵阀副领域的应用。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种耐冲击，使用寿命长的抽油泵用复合陶瓷阀副。

本实用新型所采用的技术方案为：一种抽油泵用复合陶瓷阀副，包括阀球和陶瓷阀座内芯，所述陶瓷阀座内芯外设置有金属外套，且陶瓷阀座内芯的外壁与金属外套的内壁紧密配合，陶瓷阀座内芯的上端面与内孔交接处设有配合密封面，所述配合密封面与阀球形成密封结构。

作为优选方式，所述配合密封面包括导流圆弧面，所述导流圆弧面一端连接于陶瓷阀座内芯的上端面，另一端与陶瓷阀座内芯的内孔孔壁圆滑过渡连接，导流圆弧面上设置有研磨密封带，研磨密封带的两端均与导流圆弧面圆滑过渡连接。

作为优选方式，所述研磨密封带具有球形弧面，且球形弧面与阀球相互配合密封。

作为优选方式，所述陶瓷阀座内芯的下端面与内孔交接处也设有配合密封面。

作为优选方式，所述阀球和陶瓷阀座内芯均采用氧化锆或氮化硅或氧化铝材料制成。

作为优选方式，所述金属外套采用不锈钢材料制成。

作为优选方式，所述陶瓷阀座内芯为圆环结构件。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型在陶瓷阀座内芯外设置有金属外套，且陶瓷阀座内芯的外壁与金属外套的内壁紧密配合，金属外套具有较好的塑性，可以吸收陶瓷阀座内芯受到阀球启闭产生的冲击力，避免了陶瓷阀座内芯破碎。

2、本实用新型陶瓷阀座内芯的内孔与上端面交接处为圆弧过渡，阀球回落偏心撞击配合密封面也不易致其变形，避免了陶瓷阀座内芯产生应力集中，从而减轻了阀球与陶瓷阀座内芯的接触应力，避免了陶瓷阀座内芯破碎。导流圆弧面增大了复合陶瓷阀座开启瞬间的流道面积，阀球开启阻力小，减轻了高速液流对配合密封面的冲蚀，减轻了阀球对配合密封面的撞击和磨损，延长了阀副的使用寿命。

3、本实用新型的研磨密封带具有球形弧面，且球形弧面与阀球相互配合密封。球形弧面将部分阀球包裹住，形成面密封，阀副的密封性能好。

4、本实用新型陶瓷阀座内芯的上下两个端面与内孔交接处均设有配合密封面，陶瓷阀座内芯具有两端相同的结构，便于阀副的安装和使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是复合陶瓷阀座的结构示意图。

图中：1-阀球；2-陶瓷阀座内芯；3-金属外套；4-内孔；5-配合密封面；6-导流圆弧面；7-研磨密封带。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1和图2所示，本实施例的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，包括阀球1和陶瓷阀座内芯2，一般陶瓷阀座内芯2为圆环结构件。所述陶瓷阀座内芯2外设置有金属外套3，且陶瓷阀座内芯2的外壁与金属外套3的内壁紧密配合，陶瓷阀座内芯2的上端面与内孔4交接处设有配合密封面5，所述配合密封面5与阀球1形成密封结构。陶瓷阀座内芯2和金属外套3组成复合陶瓷阀座，金属外套3具有较好的塑性，可以吸收陶瓷阀座内芯2受到阀球1启闭产生的冲击力，避免了陶瓷阀座内芯2破碎。

陶瓷阀座内芯2上的配合密封面5可以是一个锥面，阀球1与配合密封面5形成线性密封。更好的做法是，所述配合密封面5包括导流圆弧面6，所述导流圆弧面6一端连接于陶瓷阀座内芯2的上端面，另一端与陶瓷阀座内芯2的内孔4孔壁圆滑过渡连接，导流圆弧面6上设置有研磨密封带7，研磨密封带7的两端均与导流圆弧面6圆滑过渡连接。

陶瓷阀座内芯2的内孔4与上端面交接处为圆弧过渡，没有棱角，阀球1回落偏心撞击配合密封面5也不易致其变形，避免了陶瓷阀座内芯2产生应力集中，从而减轻了阀球1与陶瓷阀座内芯2的接触应力，避免了陶瓷阀座内芯2破碎。导流圆弧面6增大了复合陶瓷阀座开启瞬间的流道面积，阀球1开启阻力小，减轻了高速液流对配合密封面5的冲蚀，减轻了阀球1对配合密封面5的撞击和磨损，延长了阀副的使用寿命。

所述研磨密封带7具有球形弧面，且球形弧面与阀球1相互配合密封。球形弧面将部分阀球1包裹住，形成面密封，阀副的密封性能好。所述陶瓷阀座内芯2的下端面与内孔4交接处也设有配合密封面5，陶瓷阀座内芯2具有两端相同的结构，导流圆弧面6和研磨密封带7也是两端相同设置，便于阀副的安装和使用。

抽油泵阀副在工作时，阀副会频繁的开启和关闭，陶瓷阀座内芯2与阀球1在高压高速井液的冲刷以及相互撞击，容易出现应力接触腐蚀、化学腐蚀、磨蚀等导致陶瓷阀座内芯2与阀球1的失效。为了避免陶瓷阀座内芯2与阀球1的失效，所述阀球1和陶瓷阀座内芯2均采用氧化锆或氮化硅或氧化铝材料制成，氧化锆、氮化硅、氧化铝材料具有硬度高、耐腐蚀、耐高温、耐磨性好的特点。由于抽油泵阀副使用的环境比较恶劣，阀副可能会被环境中的一些材料腐蚀，为了提高抽油泵的使用寿命，所述金属外套3采用不锈钢材料制成，不锈钢材料的耐腐蚀性强。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：包括阀球(1)和陶瓷阀座内芯(2)，所述陶瓷阀座内芯(2)外设置有金属外套(3)，且陶瓷阀座内芯(2)的外壁与金属外套(3)的内壁紧密配合，陶瓷阀座内芯(2)的上端面与内孔(4)交接处设有配合密封面(5)，所述配合密封面(5)与阀球(1)形成密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述配合密封面(5)包括导流圆弧面(6)，所述导流圆弧面(6)一端连接于陶瓷阀座内芯(2)的上端面，另一端与陶瓷阀座内芯(2)的内孔(4)孔壁圆滑过渡连接；导流圆弧面(6)上设置有研磨密封带(7)，研磨密封带(7)的两端均与导流圆弧面(6)圆滑过渡连接。

3.根据权利要求2所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述研磨密封带(7)具有球形弧面，且球形弧面与阀球(1)相互配合密封。

4.根据权利要求1所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述陶瓷阀座内芯(2)的下端面与内孔(4)交接处也设有配合密封面(5)。

5.根据权利要求1所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述阀球(1)和陶瓷阀座内芯(2)均采用氧化锆或氮化硅或氧化铝材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述金属外套(3)采用不锈钢材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种抽油泵用复合陶瓷阀副，其特征在于：所述陶瓷阀座内芯(2)为圆环结构件。