專利名稱：抽油泵倍程裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種抽油泵倍程裝置，屬石油開采中的機(jī)械采油技術(shù)領(lǐng)域，和在油井中直接抽汲石油的抽油泵配套使用。
現(xiàn)有技術(shù)中，抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿和抽油泵的柱塞作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，靠游動(dòng)和固定兩個(gè)凡爾交替打開與關(guān)閉，不斷將石油抽汲上來(lái)。抽油機(jī)帶動(dòng)抽油桿和柱塞上下往復(fù)一次為一沖程。小型抽油機(jī)地面最大沖程為3米，大型抽油機(jī)地面最大沖程為4.8至5米，與之相對(duì)應(yīng)的井下抽油泵的最大沖程也分別為3米或4.8至5米。無(wú)論是大型或小型抽油機(jī)都存在著沖程短，工作效率低的缺點(diǎn)，即使使用變速箱加快抽油桿的速度，仍不能增加沖程。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種在抽油機(jī)上通用的抽油泵倍程裝置，將其安裝在抽油泵和抽油桿之間，使抽油泵活塞的沖程在原基礎(chǔ)上增加一倍。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在抽油泵的上部安裝抽油泵倍程裝置。此裝置是利用特殊形狀齒的齒輪與特殊形狀齒的齒條和倍程齒桿相嚙合。當(dāng)抽油桿帶動(dòng)其中的空心拉桿和齒輪上行時(shí)，齒輪上行并沿齒條按一定方向轉(zhuǎn)動(dòng)，與齒輪嚙合的倍程齒桿上行的同時(shí)，受齒輪旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)，加速向上運(yùn)行，其上部縮進(jìn)空心拉桿的內(nèi)孔里。下行時(shí)，齒輪沿齒條反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使倍程齒桿下行的同時(shí)被推出空心拉桿。如此上下往復(fù)使抽油泵的沖程增加一倍。



圖1是抽油泵倍程裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是抽油泵倍程裝置的齒輪剖示圖。
兩圖中各標(biāo)號(hào)分別為接箍1；頂絲2；上接頭3；鎖球4；螺母5；空心拉桿6；“O”型密封圈7；擋環(huán)8；倍程齒桿9；齒條10；齒輪支架11；定位螺釘12；齒輪13；外筒14；壓緊螺釘15；襯套16；下接頭17；壓板18；滾子19；孔20。
現(xiàn)結(jié)合
圖1和圖2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。抽油泵倍程裝置有一個(gè)圓柱形的外筒14，它與上接頭3和下接頭17構(gòu)成裝置的外體。外筒14內(nèi)有(1)由齒輪13、齒條10、齒輪支架11、倍程齒桿9、定位螺釘12、壓緊螺釘15、壓板18、滾子19等組成的倍程機(jī)構(gòu)，齒輪13與齒條10及倍程齒桿9上的齒相互嚙合；(2)由接箍1、頂絲2、鎖球4、孔20、螺母5和拉桿6等所組成的預(yù)防機(jī)構(gòu)，其作用是當(dāng)齒輪13或齒條10損壞時(shí)，倍程齒桿可上行到鎖球4的位置，鎖球4進(jìn)入倍程齒桿9上端與鎖球4配合的圓弧槽內(nèi)，使倍程齒桿9不能移動(dòng)，使抽油泵在原沖程條件下正常生產(chǎn)；(3)由襯套16、擋環(huán)8以及上接頭3和下接頭17所組成的固定機(jī)構(gòu)。
外筒14的兩端分別與上接頭3和下接頭17的一端通過(guò)螺紋連接成一體。上接頭3的另一端與下井的油管連接，下接頭17的另一端與抽油泵上部的油管絲扣連接。上接頭3和下接頭17的本體上均有“O”型密封圈7，該“O”型圈與外筒14內(nèi)壁配合確保倍程裝置體內(nèi)與外界不聯(lián)通，保持密封。上接頭3與下接頭17的內(nèi)端通過(guò)絲扣分別與擋環(huán)8連接，擋環(huán)8與襯套16對(duì)接為“牙嵌”形式，固定襯套16不因受力而轉(zhuǎn)動(dòng)。襯套16與外筒14靜配合，即可自由移動(dòng)，而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。襯套16上開有槽，齒條10嵌入槽內(nèi)并被固定。接箍1的一端與抽油桿相接，另一端通過(guò)絲扣與空心的拉桿6相接，在接箍1的本體上開有至少兩個(gè)孔20，用頂絲2封口，孔的軸線方向與水平方向的夾角為15至30度。每個(gè)孔內(nèi)裝一個(gè)鎖球4，由拉桿6定位，并用螺母5備緊?？?0、鎖球4及頂絲2構(gòu)成鎖緊裝置。
空心拉桿6的另一端與齒輪支架11絲扣連接。至少一對(duì)兩個(gè)齒輪13通過(guò)壓板18固定于齒輪支架11上，通過(guò)定位螺釘12與壓緊螺釘15固緊，齒輪13與滾子19相配合達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)自如。倍程齒桿9的下端與抽油泵的活塞拉桿螺紋相接。齒桿9與齒條10上有齒，其齒的齒頂和齒根的柱面外形均是向外的弧形面。齒輪13上的齒的齒頂和齒根的柱面外形是向內(nèi)的弧形面，與齒條10和倍程齒桿9上的圓弧相配合。其目的是在齒輪13與齒條10和倍程齒桿9相嚙合的同時(shí)，避免當(dāng)倍程齒桿9下行受力后的轉(zhuǎn)動(dòng)而別勁。或當(dāng)齒桿受扭力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒桿10的弧狀外形可對(duì)齒輪13起限位作用，使得齒輪受一定扭力仍能正常工作。每個(gè)齒輪13至少有12個(gè)齒。
應(yīng)用本抽油泵倍程裝置工作時(shí)，將該裝置的上接頭3的一端與下井油管相連接，接箍1與抽油桿相連接，下接頭17的下端與抽油泵上部油管連接，倍程齒桿9下端與抽油泵活塞拉桿螺紋相接。上沖程時(shí)，抽油桿帶動(dòng)接箍1、拉桿6、齒輪支架11上行，齒輪13上行并沿齒條10轉(zhuǎn)動(dòng)，與之嚙合的倍程齒桿9亦上行，受齒輪13撥動(dòng)其上部縮進(jìn)空心拉桿6的內(nèi)孔里。下沖程時(shí)，抽油桿帶動(dòng)接箍1，繼而帶動(dòng)拉桿6，以及齒輪支架11下行，齒輪13下行并沿齒條10反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)嚙合的倍程齒桿9下行，也產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)疊加，如此上下往復(fù)使抽油泵的沖程增加一倍。
實(shí)施例經(jīng)設(shè)計(jì)齒輪13的齒數(shù)為13個(gè)齒，模數(shù)2.25，齒的根部形狀為R＝13.5毫米的圓弧，為保證工作時(shí)提液負(fù)荷，設(shè)四對(duì)八個(gè)齒輪。齒條10和齒桿9分別與齒輪13上的齒相互嚙合，其外形均為R＝13.5毫米的圓弧。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造與使用等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)埸不需更換任何地面、地下設(shè)備，使抽油泵的活塞沖程在原基礎(chǔ)上增加一倍。此裝置廣泛適用于小型抽油泵或大型抽油泵，如CYJ10－3－4.8B，CYJ12－4.8－5.2B等。
權(quán)利要求1.一種抽油泵倍程裝置，其中包括外筒(14)、齒條(10)、齒輪(13)和倍程齒桿(9)，其特征在于齒條(10)固定在外筒(14)之內(nèi)的襯套(16)上，齒輪(13)固定在與抽油桿連動(dòng)的空心拉桿(6)上，倍程齒桿(9)位于裝置的中心，其頂端對(duì)準(zhǔn)拉桿(6)的空心，齒桿(9)的齒與齒輪(13)相互嚙合，齒輪(13)與齒條(10)的齒相互嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵倍程裝置，其特征在于所述的外筒(14)的上下端絲扣聯(lián)接上接頭(3)和下接頭(17)，并形成一體，上接頭(3)和下接頭(17)的本體上均有“O”型密封圈(7)與外筒(14)的內(nèi)壁形成密封，上接頭(13)和下接頭(17)的內(nèi)端各分別絲扣聯(lián)接擋環(huán)(8)，擋環(huán)(8)通過(guò)牙嵌與襯套(16)對(duì)接，襯套(16)上至少開有兩個(gè)槽，齒條(10)分別嵌入槽內(nèi)，并固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵倍程裝置，其特征在于所述的齒桿(9)與齒條(10)的齒的齒頂和齒根的柱面外形均是向外的弧形面，齒輪(13)上的齒的齒頂和齒根的柱面外形是向內(nèi)的弧形面，與齒條(10)和倍程齒桿(9)上的弧形相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵倍程裝置，其特征在于所述的空心拉桿(6)的另一端與齒輪支架(11)絲扣連接，至少有一組齒輪(13)通過(guò)壓板(18)安裝于齒輪支架(11)上，通過(guò)定位螺釘(12)與壓緊螺釘(15)固緊，每組至少有兩個(gè)齒輪，齒輪(13)與滾子(19)相配合達(dá)到轉(zhuǎn)動(dòng)自如，每個(gè)齒輪(13)上至少有12個(gè)齒。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油泵倍程裝置，其特征在于所述的空心拉桿(6)通過(guò)接箍(1)與抽油桿相連，在接箍(1)的本體上至少開有兩個(gè)孔(20)，用頂絲(2)封口，孔的軸線方向與水平方向的夾角為15度至30度，每個(gè)孔內(nèi)裝一個(gè)鎖球(4)，鎖球用拉桿(6)定位后用螺母(5)備緊，在齒桿(9)的上端有與鎖球(4)配合的圓弧形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的抽油泵倍程裝置，其特征在于共有四組八個(gè)齒輪(13)，每個(gè)齒輪(13)的齒數(shù)為13個(gè)，模數(shù)2.25，齒輪(13)的柱面外形圓弧半徑＝13.5毫米，齒條(10)和齒桿(9)的齒頂和齒根柱面圓弧半徑＝13.5毫米。
專利摘要抽油泵倍程裝置屬于石油開采中的機(jī)械采油技術(shù)領(lǐng)域，此裝置利用具有特殊形狀齒的齒輪與特殊形狀齒的齒條和倍程齒桿相嚙合，使抽油泵的活塞產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)疊加，能使活塞沖程增加一倍。此裝置的外筒為圓柱形，內(nèi)設(shè)齒輪、齒條、齒輪支架、倍程齒桿等所組成的倍程機(jī)構(gòu)；接箍、頂絲、孔、鎖球、拉桿組成的預(yù)防機(jī)構(gòu)和襯套、擋環(huán)以及上、下接頭所組成的固定機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝，現(xiàn)場(chǎng)適用性強(qiáng)，不須更換地面、地下任何設(shè)備，就可使抽油泵活塞沖程在原基礎(chǔ)上增加一倍。
文檔編號(hào)F04B47/02GK2157999SQ9321126
公開日1994年3月2日 申請(qǐng)日期1993年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月5日
發(fā)明者李秀竹 申請(qǐng)人:中原石油勘探局采油二廠