CN212898894U - 一种管式泵固定阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于石油采集技术领域,涉及一种管式泵固定阀，包括本体、转接头，本体呈筒型且内壁设有四段式台阶孔，台阶孔内分别设有圆形的固定板、阀球、密封套、转接头的压紧端，通过阀球、密封套之间密封开合实现将下方的原油抽至上方完成原油泵出。本实用新型用机械式刚性密封和柔性材料的双重密封的方式解决了原有固定阀下冲程时油液体流失，上冲程时阀球对液体造成扰动减少液体的进入量因而降低泵效的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于石油采集技术领域，涉及一种管式泵固定阀。
背景技术
石油在现代社会经济发展中有着难以替代的重要贡献，在社会经济发展中具有非常广泛的作用与功能，衣食住行工业航天军事等均离不开石油及其衍生品。
管式泵是有杆抽油泵的一种，其特点是把工作筒(外筒和衬套)在地面组装后接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后把活塞接在抽油杆柱下端下入泵筒。管式泵由于它泵径较大，排量大，结构简单、制造成本低，泵筒壁厚，承载能力大，因此，管式泵被大量应用于各个油井油田。
管式泵由工作筒、活塞、游动阀、固定阀等组成。其中，工作筒：包括外管、衬套和压紧接箍。活塞：是由无缝钢管制成的中空圆柱体，两头车有螺纹，以便连接其他零件。游动阀：也叫排出阀，由阀球、阀座、阀罩组成，装在活塞上端。固定阀：也叫吸入阀，由阀座、阀球和阀罩组成，装在活塞下端。
固定阀或者说吸入阀，是管式泵的主要部件，安装在泵筒上。上冲程中井内液体通过它吸入泵内，起到保证液体单方向流动的作用。现有的固定阀存在如下缺点和不足：1、密封座是靠上下端面挤压式来达到密封座与本体之间的密封，这就要求密封座上下端面和与其配合的零件端面的平行度、光洁度和安装要求极高。在实际使用中易造成冲蚀从而造成泄漏；2、固定阀采用钢球式自封式的机械密封，在上冲程液体进入时阀球会进行无规律的旋转而对液体造成扰动减少液体的进入量；3、当下冲程阀需要关闭时，因阀球在固定阀内位置随机，从而阀球准确回位的时间较长，产生液体流失，降低泵效。
因此，急需一种新式固定阀解决这一原油液体流失，降低泵效的现状。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种管式泵固定阀，它用一种机械式刚性密封和柔性材料的双重密封的方式解决了原有固定阀下冲程时油液体流失，上冲程时阀球对液体造成扰动减少液体的进入量因而降低泵效的问题。
本实用新型解决技术问题所采取的技术方案是：一种管式泵固定阀，包括本体1、转接头2，本体1呈筒型且内壁设有四段式台阶孔，四段式台阶孔自上而下分别为第一台阶孔3、第二台阶孔4、第三台阶孔5、第四台阶孔6；第一台阶孔3内设有固定板7，固定板7设有通孔8，通孔8内设有轴套9，轴套9内设有延轴向上下滑动的定位轴10，固定板7上还设有出油孔11用于液体自上方出入第一台阶孔3；第二台阶孔4内设有阀球12，第二台阶孔4的孔径与阀球12的直径相等，第二台阶孔4的深度小于阀球12的高度，阀球12上端紧固连接定位轴10的下端；第三台阶孔5内设有密封套13，密封套13外径与第三台阶孔5内径相等，密封套13的内径小于阀球12的直径，密封套13的高度大于第三台阶孔5的深度；第四台阶孔6内设有转接头2的压紧端，转接头2的压紧端向上压紧密封套13的下端面；定位轴10、阀球12、第二台阶孔4、密封套13同轴；第一台阶孔3的深度不小于阀球12的高度，第一台阶孔3的孔径大于阀球12的直径，定位轴10的长度不小于第一台阶孔3的深度。
优选的，所述阀球12的外圆周表面水平设有第一环形凹槽14，第一环形凹槽14内设有柔性密封圈15。
更优的，所述第一环形凹槽14位于阀球12的最大水平切面处。
更优的，所述柔性密封圈15与第二台阶孔4接触的密封部设有环形水平分布的多层密封片16。
更优的，所述第二台阶孔4内壁与柔性密封圈15接触的密封处设锥度17，锥度17大口方向向上。
优选的，所述密封套13外圆周表面水平设有第二环形凹槽18，第二环形凹槽18内设有密封环19。
优选的，所述密封套13的内圈上方与阀球12接触部位设有内凹的圆形倒角20，圆形倒角20的弧度与阀球12的弧度相同。
优选的，所述定位轴10沿轴向设有盲孔21，盲孔21开口向上。
优选的，所述本体1外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASMEB1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T 9253.2中的相关规定。
优选的，所述固定板7外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASMEB1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T 9253.2中的相关规定。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过球阀与密封套接触，并且在密封套上设置与球阀弧度相同的内凹圆角，完成了球阀的一次刚性密封，再通过将球阀直径和第二台阶孔的孔径设置为相同，完成第二次刚性密封，同时在球阀的最大水平切面处设置第一环形凹槽，第一环形凹槽内设置带有多层密封片的柔性密封圈，并且在第二台阶孔处设有与柔性密封圈配合的锥度，方便球阀在第二台阶孔内往复开合的同时，进一步增加了柔性材料的密封，实现了机械式刚性密封和柔性材料双重密封的结合，极大地提高了固定阀的密封性，防止原油在下冲程时回流，提高了泵效；
2、本实用新型在密封套的外圆周设有第二环形凹槽，第二环形凹槽内设有密封环，当转接头的压紧端向上压紧密封套的下端面后，防止下冲程时原油从密封套的外圆周处回流，进一步提高了泵效；
3、本实用新型的在阀球上设有定位轴，定位轴可在固定板的轴套内上下往复滑动，且定位轴内部设有开口向上的盲孔，当上冲程时原油自出油孔向上涌去，同时盲孔中的原油上涌，在盲孔中行程一个类真空的空腔，为阀球提供辅助向上并打开阀口的动力，增大阀球开启的速度，当下冲程时，由于原油受重力下落及活塞下冲压力，又在盲孔中行成一个向下的压力，为阀球向下运动并闭合阀口的动力，增大阀球的闭合速度；又由于阀球上端定位轴只能在轴套内往复滑动，因而限制的阀球也只能在阀口处上下开合，回位时间短，回位精度高，避免了以往阀球会进行无规律的旋转而对液体造成扰动减少液体的进入量的问题，进而增加了泵效。
4、本实用新型阀体符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASME B1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T 9253.2中的相关规定，无需增加额外装置即可更换目前管式泵上的固定阀，满足新的管式泵的安装使用和现有管式泵的直接替换，使得更换和安装本实用新型的费用更低，效率更高。
附图说明
图1是一种管式泵固定阀的内部主视图；
图2是主体正视图；
图3是密封片部位的局部放大视图。
图中：1、本体；2、转接头；3、第一台阶孔；4、第二台阶孔；5、第三台阶孔；6、第四台阶孔；7、固定板；8、通孔；9、轴套；10、定位轴；11、出油孔；12、阀球；13、密封套；14、第一环形凹槽；15、柔性密封圈；16、多层密封片；17、锥度；18、第二环形凹槽；19、密封环；20、圆形倒角；21、盲孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参考图1～3，一种管式泵固定阀，包括本体1、转接头2，本体1呈筒型且内壁设有四段式台阶孔，四段式台阶孔自上而下分别为第一台阶孔3、第二台阶孔4、第三台阶孔5、第四台阶孔6；第一台阶孔3内设有固定板7，固定板7设有通孔8，通孔8内设有轴套9，轴套9内设有延轴向上下滑动的定位轴10，固定板7上还设有出油孔11用于液体自上方出入第一台阶孔3；第二台阶孔4内设有阀球12，第二台阶孔4的孔径与阀球12的直径相等，第二台阶孔4的深度小于阀球12的高度，阀球12上端紧固连接定位轴10的下端；第三台阶孔5内设有密封套13，密封套13外径与第三台阶孔5内径相等，密封套13的内径小于阀球12的直径，密封套13的高度大于第三台阶孔5的深度；第四台阶孔6内设有转接头2的压紧端，转接头2的压紧端向上压紧密封套13的下端面；定位轴10、阀球12、第二台阶孔4、密封套13同轴；第一台阶孔3的深度不小于阀球12的高度，第一台阶孔3的孔径大于阀球12的直径，定位轴10的长度不小于第一台阶孔3的深度。
进一步的，所述阀球12的外圆周表面水平设有第一环形凹槽14，第一环形凹槽14内设有柔性密封圈15。
更进一步的，所述第一环形凹槽14位于阀球12的最大水平切面处。
更进一步的，所述柔性密封圈15与第二台阶孔4接触的密封部设有环形水平分布的多层密封片16。
更进一步的，所述第二台阶孔4内壁与柔性密封圈15接触的密封处设锥度17，锥度17大口方向向上。
进一步的，所述密封套13外圆周表面水平设有第二环形凹槽18，第二环形凹槽18内设有密封环19。
进一步的，所述密封套13的内圈上方与阀球12接触部位设有内凹的圆形倒角20，圆形倒角20的弧度与阀球12的弧度相同。
进一步的，所述定位轴10沿轴向设有盲孔21，盲孔21开口向上。
进一步的，所述本体1外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASMEB1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T 9253.2中的相关规定。
进一步的，所述固定板7外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASME B1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T 9253.2中的相关规定。
实施例
在现场环境具体实施时：当下冲程活塞下压时，由于原油受重力下落以及活塞下冲程压力，又在盲孔中行成一个向下的压力，为阀球提供向下运动并闭合阀口的动力，增大阀球的闭合速度；又由于阀球上端定位轴只能在轴套内往复滑动，因而限制的阀球也只能在阀口处上下开合，回位时间短，回位精度高，因此，当下冲程活塞下压时，阀球快速精准的回复至闭合位置，此时由于在密封套上设置有与球阀弧度相同的内凹圆角，完成了球阀的一次刚性密封，再通过将球阀直径和第二台阶孔的孔径设置为相同，完成第二次刚性密封，同时第一环形凹槽内设置的带有多层密封片的柔性密封圈，与在第二台阶孔处设有的锥度配合，完成柔性密封，通过机械式刚性密封和柔性材料双重密封的结合，完美的实现了固定阀的密封，有效的制止了原油在下冲程时回流。当上冲程活塞上升时，由于原油在盲孔中行成一个类真空的空腔，为阀球提供辅助向上并打开阀口的动力，因此阀球快速打开，原油自下向上涌入第一台阶孔内进而通过自出油孔向上涌去，而且由于阀球上端定位轴只能在轴套内往复滑动，因而限制的阀球也只能在阀口处上下开合，因此，不存在以往自封式固定阀那种在上冲程液体进入时阀球会进行无规律的旋转而对液体造成扰动减少液体的进入量的情况。当上冲程结束后，下冲程开始，阀球快速精准回复至关闭为止，开始一个新的泵油循环。因本实用新型比以往的自封式阀球开启速度更快，因而泵出的油量更多，泵效也更高，同样，因本实用新型通过机械式刚性密封和柔性材料双重密封的结合，完美的实现了固定阀的密封，因此下冲程时原油回流量远小于以往的自封式阀球的纯刚性密封，进一步提高了泵效。
综上所述，本实用新型提供了一种管式泵固定阀，用机械式刚性密封和柔性材料的双重密封的方式解决了原有固定阀下冲程时油液体流失，上冲程时阀球对液体造成扰动减少液体的进入量因而降低泵效的问题，因此本实用新型拥有广泛的应用前景。
需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种管式泵固定阀，其特征在于，包括本体(1)、转接头(2)，所述本体(1)呈筒型且内壁设有四段式台阶孔，所述四段式台阶孔自上而下分别为第一台阶孔(3)、第二台阶孔(4)、第三台阶孔(5)、第四台阶孔(6)；
所述第一台阶孔(3)内设有固定板(7)，所述固定板(7)设有通孔(8)，所述通孔(8)内设有轴套(9)，所述轴套(9)内设有延轴向上下滑动的定位轴(10)，所述固定板(7)上还设有出油孔(11)用于液体自上方出入第一台阶孔(3)；
所述第二台阶孔(4)内设有阀球(12)，所述第二台阶孔(4)的孔径与所述阀球(12)的直径相等，所述第二台阶孔(4)的深度小于阀球(12)的高度，所述阀球(12)上端紧固连接所述定位轴(10)的下端；
所述第三台阶孔(5)内设有密封套(13)，所述密封套(13)外径与第三台阶孔(5)内径相等，所述密封套(13)的内径小于阀球(12)的直径，所述密封套(13)的高度大于第三台阶孔(5)的深度；
所述第四台阶孔(6)内设有所述转接头(2)的压紧端，所述转接头(2)的压紧端向上压紧所述密封套(13)的下端面；
所述定位轴(10)、阀球(12)、第二台阶孔(4)、密封套(13)同轴；所述第一台阶孔(3)的深度不小于阀球(12)的高度，所述第一台阶孔(3)的孔径大于阀球(12)的直径，所述定位轴(10)的长度不小于第一台阶孔(3)的深度。
2.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述阀球(12)的外圆周表面水平设有第一环形凹槽(14)，所述第一环形凹槽(14)内设有柔性密封圈(15)。
3.根据权利要求2所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述第一环形凹槽(14)位于所述阀球(12)的最大水平切面处。
4.根据权利要求2所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述柔性密封圈(15)与第二台阶孔(4)接触的密封部设有环形水平分布的多层密封片(16)。
5.根据权利要求4所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述第二台阶孔(4)内壁与柔性密封圈(15)接触的密封处设锥度(17)，所述锥度(17)大口方向向上。
6.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述密封套(13)外圆周表面水平设有第二环形凹槽(18)，所述第二环形凹槽(18)内设有密封环(19)。
7.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述密封套(13)的内圈上方与阀球(12)接触部位设有内凹的圆形倒角(20)，所述圆形倒角(20)的弧度与阀球(12)的弧度相同。
8.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述定位轴(10)沿轴向设有盲孔(21)，所述盲孔(21)开口向上。
9.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述本体(1)外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASME B1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T9253.2中的相关规定。
10.根据权利要求1所述的一种管式泵固定阀，其特征在于，所述固定板(7)外形尺寸及螺纹符合GB/T 18607抽油泵及其组件规范、ASME B1.1—2003统一英制螺纹、油管螺纹GB/T9253.2中的相关规定。
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