CN220036932U - 一种高耐磨性倒置式保护器输出轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高耐磨性倒置式保护器输出轴，包括：轴体和限位转座，轴体转动设于保护器的壳体内，轴体两端均通过轴套对应连接于潜油螺杆泵的传力轴和转子，壳体两端接口内均设有限位台；限位转座成对设置，对应设在壳体两端接口内，且均转动套设于轴体上，限位转座位于相邻的限位台和轴套之间；两个限位转座之间的部分轴体的外侧设有耐磨涂层。本实用新型在轴体的两端通过轴套分别对接潜油螺杆泵的传力轴和转子，有效提高了轴体的径向载荷性能，以降低断轴的风险，通过将限位转座夹于轴套与限位台之间，避免了轴体与合金套之间产生轴向位移，防止由于轴体与合金套的轴向位移而产生磨损，极大地降低轴体断裂的风险。

Description

一种高耐磨性倒置式保护器输出轴

技术领域

本实用新型属于煤层气开采潜油螺杆泵技术领域，具体涉及一种高耐磨性倒置式保护器输出轴。

背景技术

潜油螺杆泵在煤层气排水采气应用时，为解决设备进液口在设备中间造成防气防砂措施实施难度大的问题，通常采用倒置式潜油螺杆泵结构。

现有倒置式潜油螺杆泵保护器正转时轴向力为轴向拉力，反转时轴向力为轴向压力，同时机组放置于水平段，运行过程中处于弯曲状态，复杂的运行环境导致保护器轴极易疲劳断裂，具体分析为保护器输出轴在机组运行过程中，由于输出轴的工作介质是井液，其中含有砂粒等颗粒物，加上轴和合金套多为间隙配合，保护器输出轴所受轴向力极易使其与合金套产生相对位移而磨损，致使合金套与轴之间的间隙越来越大，诱发断轴的隐患，并且螺杆泵运行过程中，由于保护器输出轴随螺杆泵转子整体做周期性偏心运动，轴体自身需承受弯曲的径向力交变载荷，轴体也会因疲劳而诱发断轴的隐患。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术中潜油螺杆泵保护器的输出轴与合金套之间由于两者的相对位移加上工作介质的影响导致磨损严重而诱发断轴的问题，提供一种高耐磨性倒置式保护器输出轴。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高耐磨性倒置式保护器输出轴，包括：轴体和限位转座，所述轴体转动设于保护器的壳体内，所述轴体两端均通过轴套对应连接于潜油螺杆泵的传力轴和转子，所述壳体两端接口内均设有限位台；所述限位转座成对设置，对应设在所述壳体两端接口内，且均转动套设于所述轴体上，所述限位转座位于相邻的所述限位台和所述轴套之间，且所述限位转座的一侧对应贴合所述限位台的台面，所述限位转座的另一侧对应贴合所述轴套的端面，所述限位转座与所述壳体的腔壁之间设有间隔，通过两个所述限位转座相互配合承受来自所述轴体的轴向冲击力；两个所述限位转座之间的部分所述轴体的外侧设有耐磨涂层，并对应所述耐磨涂层在所述轴体外侧间隙配合有合金套，所述合金套紧贴所述壳体的腔壁。

在如上所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，优选，所述轴体两端均设有螺纹轴段和六方轴段。

优选，所述轴体两端的所述螺纹轴段均伸入对应的所述轴套内，并通过所述螺纹轴段与对应的所述轴套螺纹连接。

优选，所述轴体两端的所述六方轴段均伸入对应的所述轴套内；

对应所述传力轴的部分所述六方轴段位于所述轴套内，位于轴套内的部分所述六方轴段外部套装有限位填充块；

连接所述传力轴的所述轴套对应所述限位转座的一端接口为六边形，该接口与所述限位填充块相适配。

优选，所述限位填充块与所述轴套之间通过销钉连接，以通过所述销钉对所述限位填充块的轴向限位。

优选，连接所述转子的所述轴套对应所述限位转座的一端接口为螺纹接口，以适配所述轴体对应所述转子的螺纹轴段。

优选，所述转子的端头固定接于对应的所述轴套内；

所述转子的端头内凹有插槽，对应所述转子的所述六方轴段插入与之适配的插槽。

优选，所述耐磨涂层为硬质合金涂层。

优选，所述限位转座包括：滚动盘和两个载荷盘，所述滚动盘夹于两个所述载荷盘之间，所述滚动盘的滚动面由多个嵌入所述滚动盘的滚动体构成。

优选，两个所述载荷盘均与所述滚动体接触，且所述载荷盘对应所述滚动体的盘面设有与之适配的滚动槽道。

有益效果：本实用新型在轴体的两端通过轴套分别对接潜油螺杆泵的传力轴和转子，有效提高了轴体的径向载荷性能，以降低断轴的风险，通过将限位转座夹于轴套与限位台之间，提高限位转座的轴向冲击受力优先级，即当轴体发生轴向冲击力时，轴套端部首先挤压限位转座，限位转座又经限位台支撑，从而避免了轴体与合金套之间产生轴向位移，防止由于轴体与合金套的轴向位移而产生磨损，有效提高保护器输出轴的使用寿命，极大地降低轴体断裂的风险。

本实用新型通过在轴体外侧涂覆耐磨涂层，一方面能够增加轴体的耐磨性能，另一方面能够在一定程度上加粗轴体的轴径，使轴体能够承受更大扭矩的同时提高其承受弯曲的径向力交变载荷的能力，以此降低断轴的风险。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型的主视剖面图；

图2为本实用新型限位转座结构的主视图；

图3为本实用新型限位台结构的主视图；

图4为本实用新型轴体结构的整体示意图。

图中：1、轴体；2、壳体；3、轴套；4、传力轴；5、转子；6、限位台；7、限位转座；8、耐磨涂层；9、螺纹轴段；10、六方轴段；11、销钉；12、滚动盘；13、载荷盘；14、滚动体；15、滚动槽道；16、合金套；17、限位填充块。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

一种高耐磨性倒置式保护器输出轴，参照图1和图3，包括：轴体1和限位转座7，轴体1转动设于保护器的壳体2内，该壳体2由左右两部分对接而成，在壳体2的外缘设有油道，壳体2内依照阶梯状设置，左右两部分壳体2中均由此形成两个限位台6；轴体1左右两端均通过轴套3对应连接于潜油螺杆泵的传力轴4和转子5，传力轴4和转子5各自伸入对应的轴套3内并与该轴套3螺纹连接，以此将轴体1、传力轴4和转子5连为一体，达到传递扭矩的效果。

参照图1、图2和图3，左右两部分壳体2中最靠外的限位台6的台面与对应的轴套3之间均设有限位转座7，两个限位转座7均转动套设于轴体1上，通过两个限位转座7来承受自轴体1产生的轴向冲击力，且限位转座7与壳体2的腔壁之间设有间隔，通过该间隔避免限位转座7与壳体2的腔壁接触而产生径向载荷，影响限位转座7旋转，具体的，限位转座7包括：滚动盘12和两个载荷盘13，滚动盘12夹设于两个载荷盘13之间，其中一个载荷盘13对应贴合于限位台6的台面，另一个载荷盘13对应贴合于轴套3的端面，其中滚动盘12的滚动面由多个嵌入滚动盘12的滚动体14构成，该滚动体14可为球体也可为柱体，多个滚动体14沿环形阵列，并使阵列后形成的滚动面与环形轨迹一致，保证两个载荷盘13与滚动体14接触后沿滚动面稳定自转；载荷盘13对应滚动体14的盘面设有与之适配的环形滚动槽道15，该滚动槽道15的槽底为适配滚动体14外弧的弧面，以使滚动槽道15面受力，避免滚动槽道15点受力，保证载荷盘13良好的荷载能力。

两个限位转座7之间的部分轴体1的两端外侧设有耐磨涂层8，该耐磨涂层8为硬质合金涂层，并对应耐磨涂层8在轴体1外侧间隙配合有合金套16，两个合金套16分别设于两部分壳体2中最内侧的限位台6上，并紧贴壳体2的腔壁，通过在轴体1外侧涂覆耐磨涂层8，一方面能够增加轴体1的耐磨性能，另一方面能够在一定程度上加粗轴体1的轴径，使轴体1能够承受更大扭矩的同时提高其承受弯曲的径向力交变载荷的能力，以此降低断轴的风险。

本实施例中，在轴体1的两端通过轴套3分别对接潜油螺杆泵的传力轴4和转子5，有效提高了轴体1的径向载荷性能，以降低断轴的风险，通过将限位转座7夹于轴套3与限位台6之间，提高限位转座7的轴向冲击受力优先级，即当轴体1发生轴向冲击力时，轴套3端部首先挤压限位转座7，限位转座7又经限位台6支撑，从而避免了轴体1与合金套16之间产生轴向位移，防止由于轴体1与合金套16的轴向位移而产生磨损，有效提高保护器输出轴的使用寿命，极大地降低轴体1断裂的风险。

实施例2，与实施例1基本相同，其区别在于提高轴体1连接传力轴4和转子5处的径向荷载性能，参照图1和图4，轴体1两端均设有螺纹轴段9和六方轴段10，同时在传力轴4对应轴体1的左端的一端也设置螺纹轴段9和六方轴段10，轴体1左端的螺纹轴段9靠前，六方轴段10靠后，传力轴4的螺纹轴段9和轴体1左端的螺纹轴段9均插入左侧的轴套3中与该轴套3螺纹连接，且两螺纹轴段9的端面对贴，该轴套3两端设有六边形的扩口，此时，传力轴4的部分六方轴段10和轴体1左端的部分六方轴段10均位于轴套3两端扩口中，通过扩口增大轴套3的中孔直径，以便为六方轴段10提供旋转空间，并在该两部分六方轴段10的外侧均套装有限位填充块17，该限位填充块17嵌入扩口中，通过限位填充块17防止六方轴段10发生逆转从轴套3中脱离，在限位填充块17与轴套3之间通过销钉11连接，以通过销钉11对限位填充块17的轴向限位，防止限位填充块17从扩口中脱离，通过上述设置能够增强轴体1与传力轴4连接处的径向荷载，提高抵抗断轴的能力。

轴体1右端的螺纹轴段9靠后，六方轴段10靠前，该螺纹轴段9深入右侧的轴套3内，以使轴体1右端与该轴套3螺纹连接，在转子5的对应轴体1右端的一端开设匹配六方轴段10的槽口，同时将该端伸入右侧轴套3，以使轴体1右端的六方轴段10插入该槽口，通过将轴体1右端的六方轴段10连接转子5，防止轴体1逆转导致螺纹轴段9与轴套3的连接产生松动，最后根据转子5端头形状在合适位置安装销钉11，保证转子5端头被限制在右侧轴套3内即可，通过上述设置能够增强轴体1与转子5连接处的径向荷载，提高抵抗断轴的能力。

可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本申请实施例对此并不进行限定。

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、改进等，均在本实用新型待批权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，包括：

轴体，转动设于保护器的壳体内，所述轴体两端均通过轴套对应连接于潜油螺杆泵的传力轴和转子，所述壳体两端接口内均设有限位台；

限位转座，成对设置，对应设在所述壳体两端接口内，且均转动套设于所述轴体上，所述限位转座位于相邻的所述限位台和所述轴套之间，且所述限位转座的一侧对应贴合所述限位台的台面，所述限位转座的另一侧对应贴合所述轴套的端面，所述限位转座与所述壳体的腔壁之间设有间隔，通过两个所述限位转座相互配合承受来自所述轴体的轴向冲击力；

两个所述限位转座之间的部分所述轴体的外侧设有耐磨涂层，并对应所述耐磨涂层在所述轴体外侧间隙配合有合金套，所述合金套紧贴所述壳体的腔壁。

2.根据权利要求1所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述轴体两端均设有螺纹轴段和六方轴段。

3.根据权利要求2所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述轴体两端的所述螺纹轴段均伸入对应的所述轴套内，并通过所述螺纹轴段与对应的所述轴套螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述轴体两端的所述六方轴段均伸入对应的所述轴套内；

对应所述传力轴的部分所述六方轴段位于所述轴套内，位于轴套内的部分所述六方轴段外部套装有限位填充块；

连接所述传力轴的所述轴套对应所述限位转座的一端接口为六边形，该接口与所述限位填充块相适配。

5.根据权利要求4所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述限位填充块与所述轴套之间通过销钉连接，以通过所述销钉对所述限位填充块的轴向限位。

6.根据权利要求2所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，连接所述转子的所述轴套对应所述限位转座的一端接口为螺纹接口，以适配所述轴体对应所述转子的螺纹轴段。

7.根据权利要求2所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，

所述转子的端头固定接于对应的所述轴套内；

所述转子的端头内凹有插槽，对应所述转子的所述六方轴段插入与之适配的插槽。

8.根据权利要求1所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述耐磨涂层为硬质合金涂层。

9.根据权利要求6所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，所述限位转座包括：滚动盘和两个载荷盘，所述滚动盘夹于两个所述载荷盘之间，所述滚动盘的滚动面由多个嵌入所述滚动盘的滚动体构成。

10.根据权利要求9所述的高耐磨性倒置式保护器输出轴，其特征在于，两个所述载荷盘均与所述滚动体接触，且所述载荷盘对应所述滚动体的盘面设有与之适配的滚动槽道。