專利名稱：直旋螺桿泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田開采中使用螺桿泵開采時的動力傳動結(jié)構(gòu)，特別是 利用油田上已有的抽油機作為螺桿泵的驅(qū)動力的傳動結(jié)構(gòu)。
技術(shù)背景螺桿泵是一種新型的內(nèi)嚙合回轉(zhuǎn)式容積泵，具有效率高、自吸能力強、 適應范圍廣等優(yōu)點，在油田中得到了廣泛的應用。抽油機作為油田生產(chǎn)中的 核心設備，在國內(nèi)外都擁有眾多以"三抽"為主的機采油井，包括游梁式抽 油機、無游梁式抽油機、摩擦提升式抽油機和直線電機驅(qū)動式抽油機等，都 是由抽油機帶動抽油桿做上下往復直線運動，從而驅(qū)動有桿柱塞式抽油泵工 作。隨著我國各大油田開發(fā)的不斷發(fā)展，油田的開發(fā)難度不斷增加，許多油 田的油井相繼出現(xiàn)了高含砂量、高油氣比的稠油。而柱塞泵只能用于稀油和 含水油的抽取，對高含砂油、稠油則無能為力。許多油田使用螺桿泵開采上 述的原油，均取得了較好的效果。目前螺桿泵采油系統(tǒng)的驅(qū)動方式主要是以 下三類 一、機動螺桿泵，又稱為地面驅(qū)動螺桿泵它是由螺桿泵、采油桿 柱、錨定工具及地面驅(qū)動裝置等組成。該系統(tǒng)在工作時，地面驅(qū)動裝置通過 減速后將動力傳遞給采油桿柱，再經(jīng)采油桿柱帶動螺桿泵旋轉(zhuǎn)，從而將原油 從井下舉升到地面；二、電動潛油螺桿泵包括螺桿泵和潛油電機在內(nèi)的主 要機組都在井下。工作時，電纜將電力從地面?zhèn)鹘o潛油電機，而油液則通過 油管舉升到井口；三、液動螺桿泵它主要由供液泵、旁通閥、液馬達及螺 桿泵等部分組成。工作時，供液泵將高壓動力液供給液馬達，液馬達旋轉(zhuǎn)帶 動螺桿泵工作，從而將與動力液混合的井底原油通過油管、套管的環(huán)形空問 舉升到井口。對于高含砂油、稠油原油，采用螺桿泵是理想的機采方式。無 論采用哪種驅(qū)動方式的螺桿泵，都與目前使用的抽油機的動力驅(qū)動方式不匹 配，將意味著有無數(shù)臺抽油機的報廢，造成企業(yè)投資費用的增加，提高了成 本，浪費了資源。 實用新型內(nèi)容本實用新型目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、工作可靠、生產(chǎn)效 率高的直旋螺桿泵。本實用新型包括定子、轉(zhuǎn)子，定子設置在轉(zhuǎn)子的外圍，還包括從下往上 布置的萬向聯(lián)軸器、傳動軸、直旋絲杠副、花鍵副，萬向聯(lián)軸器的下端與轉(zhuǎn)子的上端連接；傳動軸的外圍設置三個沿傳動軸長度方向布置的錐齒輪，三個錐齒輪相互之間外嚙合，位于外側(cè)的兩個錐齒輪與傳動軸之間分別設置兩個單向離合器，所述兩個單向離合器的安裝方向相同；直旋絲杠副包括直旋 絲杠軸、絲杠套、直旋回珠塊、滾珠，直旋絲杠軸的外壁設置螺旋槽，直旋 絲杠軸的外圍套接直旋套，直旋套的兩端設置直旋回珠塊，直旋套與直旋絲 杠軸上的對應螺旋槽之間設置滾珠；花鍵副包括花鍵軸、花鍵套、回珠塊、 花鍵滾珠，花鍵軸的外壁設置直槽，花鍵軸的外圍套接花鍵套，花鍵套的兩 端設置回珠塊，花鍵套與花鍵軸上的對應直槽之間設置花鍵滾珠。本實用新型在使用時，抽油機帶動抽油桿做上下往復直線運動，通過連 接套使得花鍵軸、直旋絲杠軸作往復直線運動，再通過直旋絲杠副，將絲杠 軸的往復直線驅(qū)動力變換為直旋套的往復旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力矩，通過傳動套，使錐 齒輪作往復旋轉(zhuǎn)運動，同時利用兩個單向離合器，將往復旋轉(zhuǎn)運動變換為單 方向的旋轉(zhuǎn)運動，用以驅(qū)動螺桿泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。使用花鍵副的目的是為抽油桿 導向，并平衡螺桿泵旋轉(zhuǎn)工作時產(chǎn)生的反力矩。通過使用這種新型的直旋螺 桿泵，可以利用原有的抽油機作為動力裝置來驅(qū)動螺桿泵工作，使原有的抽 油機及抽油桿得到了重新利用，降低了改造成本，節(jié)約了資源；三個錐齒輪 用軸承支承在外套上，錐齒輪相互之間外嚙合，通過中間的錐齒輪改變外側(cè) 錐齒輪的轉(zhuǎn)動方向，使得外側(cè)兩個錐齒輪的轉(zhuǎn)動方向始終相反，當抽油機工 作的時候無論傳動軸是正方向轉(zhuǎn)動還是反方向轉(zhuǎn)動，都能夠滿足螺桿泵轉(zhuǎn)子 的工作需要，提高了生產(chǎn)效率。本實用新型實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、 工作可靠、生產(chǎn)效率高的目的。

圖1是本實用新型上半部的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實用新型下半部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的A-A向、B-B向俯視圖。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型主要由抽油桿l、連接套2、花鍵軸3、外套(一) 4、花鍵套5、外套(二)6、花鍵軸承7、直旋絲杠軸8、直旋套9、傳動套(一)IO、 傳動套(二) 11、錐齒輪(一)12、軸承(一)13、軸承座14、軸承端蓋15、 軸承(二) 16、軸承(三)17、圓錐滾子軸承18、外套(三)19、鎖緊螺母 20、定子套21、萬向聯(lián)軸器22、轉(zhuǎn)子23、定子24、傳動軸25、錐齒輪(三) 26、錐齒輪(二) 27、向心球軸承28、花鍵滾珠29、回珠塊30、直旋回珠 塊31、滾珠32組成。在各密封部位設置了O形密封圈及唇形密封圈，可以 防止油液滲漏。抽油桿1和花鍵軸3之間用連接套2連接，花鍵套5固定連接在連接套 (一)4中，直旋套9通過軸承7支承在外套(二) 6中，花鍵軸3和直旋絲 杠軸8之間用螺釘連接，錐齒輪(一)12通過軸承(一)13支承在外套(三) 19中，錐齒輪(二) 27通過軸承(二) 16、軸承座14和軸承端蓋15支承在 外套(三)19中，錐齒輪(三)26通過軸承(三)17支承在外套(三)19 中，傳動軸25通過圓錐滾子軸承18、向心球軸承28支承在外套(三)19和傳動套(二) 11中，在錐齒輪(一)12和傳動軸25之間以及錐齒輪(三) 26和傳動軸25之間分別裝有一個單向離合器，定子套21通過螺紋連接固定
在外套(三)19中，并用鎖緊螺母20鎖緊，傳動軸25和泵轉(zhuǎn)子23之間用 萬向聯(lián)軸器22連接，泵定子24膠粘在定子套21中。當抽油桿1向上運動時， 通過連接套2、花鍵軸3，帶動直旋絲杠軸8向上運動，通過直旋機構(gòu)的轉(zhuǎn)換， 使得直旋套9作順時針方向旋轉(zhuǎn)，通過傳動套(一)10、傳動套(二) 11， 帶動錐齒輪(一)12作順時針方向旋轉(zhuǎn)，同時利用錐齒輪(二) 27的換向， 帶動錐齒輪(三)26作逆時針方向旋轉(zhuǎn)。此時錐齒輪(一)12和傳動軸25 間的單向離合器(A-A位置)進入接合狀態(tài)，錐齒輪(三)26和傳動軸25 之間的單向離合器(B-B位置)處于分離狀態(tài)，使得傳動軸25也順時針方向 旋轉(zhuǎn)，傳動軸25則通過萬向聯(lián)軸器22帶動直旋螺桿泵轉(zhuǎn)子23轉(zhuǎn)動，從而驅(qū) 動螺桿泵工作。當抽油桿l作向下直線運動時，通過花鍵機構(gòu)和直旋機構(gòu)， 使得直旋套9逆時針方向旋轉(zhuǎn)，錐齒輪(三)26順時針方向旋轉(zhuǎn)，此時錐齒 輪(三)26和傳動軸25之間的單向離合器(B-B位置)進入接合狀態(tài)，錐 齒輪(一)12和傳動軸25之間的單向離合器(A-A位置)處于分離狀態(tài)， 從而帶動傳動軸25還是作順時針方向旋轉(zhuǎn)，通過萬向聯(lián)軸器22使轉(zhuǎn)子23 也順時針方向旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了螺桿泵轉(zhuǎn)子23的單方向連續(xù)旋轉(zhuǎn)。油液從螺桿泵 的底端進入，從泵的出油口排出，通過傳動軸25的側(cè)向油孔進入傳動軸25 的中心油道，順著直旋絲杠軸8的中心油道，花鍵軸3的中心油道，進入抽 油桿1的中心油道，從而被提升到地面。
權(quán)利要求1、直旋螺桿泵，包括定子、轉(zhuǎn)子，定子設置在轉(zhuǎn)子的外圍，其特征是還包括從下往上布置的萬向聯(lián)軸器、傳動軸、直旋絲杠副、花鍵副，萬向聯(lián)軸器的下端與轉(zhuǎn)子的上端連接；傳動軸的外圍設置三個沿傳動軸長度方向布置的錐齒輪，三個錐齒輪相互之間外嚙合，位于外側(cè)的兩個錐齒輪與傳動軸之間分別設置兩個單向離合器，所述兩個單向離合器的安裝方向相同；直旋絲杠副包括直旋絲杠軸、絲杠套、直旋回珠塊、滾珠，直旋絲杠軸的外壁設置螺旋槽，直旋絲杠軸的外圍套接直旋套，直旋套的兩端設置直旋回珠塊，直旋套與直旋絲杠軸上的對應螺旋槽之間設置滾珠；花鍵副包括花鍵軸、花鍵套、回珠塊、花鍵滾珠，花鍵軸的外壁設置直槽，花鍵軸的外圍套接花鍵套，花鍵套的兩端設置回珠塊，花鍵套與花鍵軸上的對應直槽之間設置花鍵滾珠。
專利摘要直旋螺桿泵，涉及油田開采時的動力傳動結(jié)構(gòu)。包括定子、轉(zhuǎn)子，定子設置在轉(zhuǎn)子的外圍，還包括從下往上布置的萬向聯(lián)軸器、傳動軸、直旋絲杠副、花鍵副，萬向聯(lián)軸器的下端與轉(zhuǎn)子的上端連接；傳動軸的外圍設置三個相互之間外嚙合的錐齒輪，位于外側(cè)的兩個錐齒輪與傳動軸之間分別設置兩個單向離合器，兩個單向離合器的安裝方向相同；直旋絲杠副包括直旋絲杠軸、絲杠套、直旋回珠塊、滾珠，花鍵副包括花鍵軸、花鍵套、回珠塊、花鍵滾珠。本實用新型實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡單、適用范圍廣、工作可靠、生產(chǎn)效率高的目的。
文檔編號F04B47/02GK201027648SQ20072003454
公開日2008年2月27日 申請日期2007年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月12日
發(fā)明者丹 張, 勵 曾, 王張合, 飚 董 申請人:揚州大學