本發(fā)明屬于動(dòng)力機(jī)械，涉及一種井下潛油隔膜泵，特別是一種用于油田油井開(kāi)采的無(wú)桿抽油泵。

背景技術(shù)：

針對(duì)有桿采油系統(tǒng)制造成本高，材料消耗大，運(yùn)行能耗高，系統(tǒng)效率低，管桿偏磨嚴(yán)重，存在斷脫、泵卡等故障率較高，維修作業(yè)強(qiáng)度量大，安全隱患多等問(wèn)題，給油田采油管理帶來(lái)很多麻煩，是機(jī)械采油過(guò)程中存在的主要難題。為此，近些年國(guó)內(nèi)一些高校、研究院所及相關(guān)企業(yè)研究開(kāi)發(fā)往復(fù)式潛油泵，并在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展一系列試驗(yàn)，如長(zhǎng)慶油田2008年開(kāi)始陸續(xù)在采油一廠、采油二廠、采油三廠等單位現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)35臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)表明：往復(fù)潛油泵泵效達(dá)60％以上，系統(tǒng)效率高，節(jié)能降耗效果顯著。但其存在的主要問(wèn)題是泵體結(jié)蠟，起下泵造成電纜損壞頻繁，維修作業(yè)、更換費(fèi)用高、柱塞易腐蝕、電動(dòng)機(jī)配置功率大等問(wèn)題，無(wú)法較好的滿足油田生產(chǎn)需要。

為了解決現(xiàn)有機(jī)采系統(tǒng)制造成本高，材料消耗大，運(yùn)行能耗高，系統(tǒng)效率低，管桿偏磨嚴(yán)重，存在斷脫、泵卡等故障率較高，維修作業(yè)強(qiáng)度量大，安全隱患多等問(wèn)題，以及往復(fù)潛油泵制造成本高、維修作業(yè)費(fèi)用高、柱塞易腐蝕等問(wèn)題。開(kāi)發(fā)新型結(jié)構(gòu)、節(jié)能高效、安全可靠的潛油泵，更好地適應(yīng)于低產(chǎn)油井，實(shí)現(xiàn)油井無(wú)桿采油、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、低成本運(yùn)行，尋找可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用的采油設(shè)備，是本領(lǐng)域技術(shù)人員關(guān)注的課題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種井下潛油隔膜泵，以實(shí)現(xiàn)油井原油的無(wú)桿采油、高效節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、低成本運(yùn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的解決方案：

一種井下潛油隔膜泵，包括進(jìn)液閥總成、缸體、連桿柱塞、傳動(dòng)箱體、傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器、電動(dòng)機(jī)、錐形小齒輪、錐形大齒輪、偏心軸、彈簧、扶正塊、膜片、閥箱、排液閥總成、護(hù)套；

其中電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器相聯(lián)接，傳動(dòng)軸與傳動(dòng)箱體之間分別裝設(shè)有第二密封和第三密封，傳動(dòng)軸軸端裝有錐形小齒輪，錐形小齒輪與錐形大齒輪相嚙合，錐形大齒輪安裝在偏心軸上，偏心軸通過(guò)第一軸承安裝于傳動(dòng)箱體上，第一軸承裝有軸承端蓋，傳動(dòng)箱體上設(shè)有加油孔系統(tǒng)和排油孔系統(tǒng)，偏心軸的偏心部位通過(guò)第二軸承裝有連桿柱塞，連桿柱塞與缸體之間裝有第一密封，缸體與傳動(dòng)箱體螺紋連接，連桿柱塞與扶正塊之間安裝有彈簧，扶正塊與膜片相接，缸體與閥箱之間螺紋連接，膜片與閥箱之間形成一個(gè)隔膜腔體，閥箱與缸體之間用第一密封圈做平面密封，在缸體設(shè)有補(bǔ)油裝置；整個(gè)泵體外安裝護(hù)套，護(hù)套與閥箱之間用第二密封圈密封，并與閥箱之間用螺紋連接；

電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)通過(guò)聯(lián)軸器和傳動(dòng)軸帶動(dòng)錐形小齒輪和錐形大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，二個(gè)錐形齒輪形成一個(gè)減速機(jī)構(gòu)，動(dòng)力經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速、轉(zhuǎn)換后，驅(qū)動(dòng)偏心軸帶動(dòng)連桿柱塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連桿柱塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連桿柱塞上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)液壓油升壓，使得膜片傳遞壓力到隔膜腔體的工作介質(zhì)，工作介質(zhì)受壓作用下打開(kāi)排液閥，將介質(zhì)排出，同時(shí)關(guān)閉進(jìn)液閥總成，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)工作介質(zhì)的吸入和排出。

進(jìn)一步地，閥箱上設(shè)有進(jìn)液腔、排液腔、進(jìn)液閥總成、排液閥總成。

進(jìn)一步地，通過(guò)錐形小齒輪與錐形大齒輪相嚙合改變傳遞方向，錐形大齒輪帶動(dòng)偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將偏心軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連桿柱塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；偏心軸利用其偏心部分產(chǎn)生偏心距，以此確定連桿柱塞的往復(fù)直線行程。

進(jìn)一步地，偏心軸與連桿柱塞頭之間采用第二軸承聯(lián)結(jié)，使得偏心軸的偏心部位與連桿柱塞頭之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，連桿柱塞頭只做上下左右擺動(dòng)。

進(jìn)一步地，連桿柱塞與扶正塊之間安裝有彈簧，膜片采用扶正塊扶正，其中膜片采用雙膜片。

進(jìn)一步地，在閥箱上設(shè)有線纜通道，缸體和傳動(dòng)箱體上設(shè)有電纜槽，可以安裝電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力電纜及其他信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸線纜。

進(jìn)一步地，在缸體設(shè)有補(bǔ)油裝置系統(tǒng)，可根據(jù)隔膜腔體液壓油的需要及時(shí)自動(dòng)補(bǔ)油，保持膜片前后腔體壓力平衡。

進(jìn)一步地，傳動(dòng)箱體上設(shè)有的加油孔系統(tǒng)用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的加注，排油孔系統(tǒng)用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的廢油的排放。

進(jìn)一步地，護(hù)套上設(shè)有進(jìn)液孔，護(hù)套通過(guò)第二密封圈將缸體與介質(zhì)隔離，護(hù)套與護(hù)罩螺紋連接，用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部分。

進(jìn)一步地，電動(dòng)機(jī)采用普通y系列異步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)或其他低速電動(dòng)機(jī)，直接通過(guò)聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸傳遞扭矩動(dòng)力。

本發(fā)明的一種井下潛油隔膜泵技術(shù)特點(diǎn)是：

1、電動(dòng)機(jī)可采用普通y系列異步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)或其他低速電動(dòng)機(jī)，直接通過(guò)聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸傳遞扭矩動(dòng)力。

2、采用一對(duì)錐形齒輪相嚙合改變力的傳遞方向，將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連桿柱塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。

3、采用偏心軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，利用其偏心部分產(chǎn)生偏心距，以此確定連桿柱塞的往復(fù)直線行程，同時(shí)偏心軸與連桿柱塞頭之間采用軸承，使得偏心部位與連桿柱塞頭之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，連桿柱塞頭只做上下左右擺動(dòng)。

4、該泵采用隔膜結(jié)構(gòu)，將介質(zhì)與運(yùn)動(dòng)部件隔離，可以有效保證連桿柱塞柱塞、彈簧等的使用壽命。采用雙膜片技術(shù)有效延長(zhǎng)使用壽命，并可采用泄漏檢測(cè)技術(shù)，有效檢測(cè)膜片損壞故障，及時(shí)檢泵維護(hù)，防止介質(zhì)竄入傳動(dòng)部位污染液壓油。

5、傳動(dòng)箱體上設(shè)有加油孔系統(tǒng)用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的加注，排油孔系統(tǒng)用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的廢油的排放。

本發(fā)明的井下潛油隔膜泵的性能特點(diǎn)是：

1、解決現(xiàn)有機(jī)采系統(tǒng)制造成本高，材料消耗大，運(yùn)行能耗高，系統(tǒng)效率低，管桿偏磨嚴(yán)重，存在斷脫、泵卡等故障率較高，維修作業(yè)強(qiáng)度量大，安全隱患多等問(wèn)題，以及往復(fù)潛油泵制造成本高、維修作業(yè)費(fèi)用高、柱塞易腐蝕等問(wèn)題。實(shí)現(xiàn)油井無(wú)桿采油、高效節(jié)能、低成本運(yùn)行。

2、該結(jié)構(gòu)是一種容積泵，用于油井的無(wú)桿采油、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，易損件少，體積小，制造成本低，能實(shí)現(xiàn)油井采油的準(zhǔn)確計(jì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的井下潛油隔膜泵結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：進(jìn)液閥總成(1)、進(jìn)液腔(2)、缸體(3)、第一密封(4)，連桿柱塞(5)、傳動(dòng)箱體(6)、第一軸承(7)、軸承端蓋(8)、傳動(dòng)軸(9)、加油孔系統(tǒng)(10)、聯(lián)軸器(12)、護(hù)罩(13)，電動(dòng)機(jī)(14)、排油孔系統(tǒng)(15)、第二密封(11)、第三密封(16)、錐形小齒輪(17)、錐形大齒輪(18)、偏心軸(19)、第二軸承(20)、補(bǔ)油裝置(21)、彈簧(22)、扶正塊(23)、膜片(24)、第一密封圈(25)、隔膜腔體(26)、第二密封圈(27)、線纜通道(28)、閥箱(29)、排液腔(30)、排液閥總成(31)、護(hù)套(32)、進(jìn)液孔(33)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

參見(jiàn)附圖1，本發(fā)明的井下潛油隔膜泵，包括進(jìn)液閥總成1、缸體3、連桿柱塞5、傳動(dòng)箱體6、傳動(dòng)軸9、聯(lián)軸器12、電動(dòng)機(jī)14、錐形小齒輪17、錐形大齒輪18、偏心軸19、彈簧22、扶正塊23、膜片24、閥箱29、排液閥總成31、護(hù)套32。

其中電動(dòng)機(jī)14與傳動(dòng)軸9通過(guò)聯(lián)軸器12相聯(lián)接，傳動(dòng)軸9與傳動(dòng)箱體6之間分別裝設(shè)有第二密封11和第三密封16，傳動(dòng)軸9軸端裝有錐形小齒輪17，錐形小齒輪17與錐形大齒輪18相嚙合，錐形大齒輪18安裝在偏心軸19上，偏心軸19通過(guò)第一軸承7安裝于傳動(dòng)箱體6上，第一軸承7裝有軸承端蓋8，傳動(dòng)箱體6上設(shè)有加油孔系統(tǒng)10和排油孔系統(tǒng)15，偏心軸19的偏心部位通過(guò)第二軸承20裝有連桿柱塞5，連桿柱塞5與缸體3之間裝有第一密封4，缸體3與傳動(dòng)箱體6螺紋連接，連桿柱塞5與扶正塊23之間安裝有彈簧22，扶正塊23與膜片24相接，缸體3與閥箱29之間螺紋連接，膜片24與閥箱29之間形成一個(gè)隔膜腔體26，閥箱29與缸體3之間用第一密封圈25做平面密封，在缸體3設(shè)有補(bǔ)油裝置21；整個(gè)泵體外安裝護(hù)套32，護(hù)套32與閥箱29之間用第二密封圈27密封，并與閥箱29之間用螺紋連接；

電動(dòng)機(jī)14旋轉(zhuǎn)通過(guò)聯(lián)軸器12和傳動(dòng)軸9帶動(dòng)錐形小齒輪17和錐形大齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，二個(gè)錐形齒輪形成一個(gè)減速機(jī)構(gòu)，動(dòng)力經(jīng)減速機(jī)構(gòu)減速、轉(zhuǎn)換后，驅(qū)動(dòng)偏心軸19帶動(dòng)連桿柱塞7做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)14的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連桿柱塞5的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)連桿柱塞5上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)推動(dòng)液壓油升壓，使得膜片24傳遞壓力到隔膜腔體26的工作介質(zhì)，工作介質(zhì)受壓作用下打開(kāi)排液閥31，將介質(zhì)排出，同時(shí)關(guān)閉進(jìn)液閥總成1，如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)工作介質(zhì)的吸入和排出。

閥箱29上設(shè)有進(jìn)液腔2、排液腔30、進(jìn)液閥總成1、排液閥總成31。

通過(guò)錐形小齒輪17與錐形大齒輪18相嚙合改變傳遞方向，錐形大齒輪18帶動(dòng)偏心軸19轉(zhuǎn)動(dòng)，將偏心軸19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為連桿柱塞5的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；偏心軸19利用其偏心部分產(chǎn)生偏心距，以此確定連桿柱塞5的往復(fù)直線行程。

偏心軸19與連桿柱塞5頭之間采用第二軸承20聯(lián)結(jié)，使得偏心軸19的偏心部位與連桿柱塞5頭之間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而偏心軸19做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，連桿柱塞5頭只做上下左右擺動(dòng)。

連桿柱塞5與扶正塊23之間安裝有彈簧22，膜片24采用扶正塊23扶正，其中膜片24采用雙膜片。

在閥箱29上設(shè)有線纜通道28，缸體3和傳動(dòng)箱體6上設(shè)有電纜槽，可以安裝電動(dòng)機(jī)14的動(dòng)力電纜及其他信號(hào)、數(shù)據(jù)傳輸線纜。

在缸體3設(shè)有補(bǔ)油裝置系統(tǒng)21，可根據(jù)隔膜腔體液壓油的需要及時(shí)自動(dòng)補(bǔ)油，保持膜片24前后腔體壓力平衡。

傳動(dòng)箱體6上設(shè)有的加油孔系統(tǒng)10用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的加注，排油孔系統(tǒng)15用于減速機(jī)構(gòu)各部件及液壓油的廢油的排放。

護(hù)套32上設(shè)有進(jìn)液孔33，護(hù)套32通過(guò)第二密封圈27將缸體3與介質(zhì)隔離，護(hù)套32與護(hù)罩13螺紋連接，用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)14及傳動(dòng)部分。

電動(dòng)機(jī)14采用普通y系列異步電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)或其他低速電動(dòng)機(jī)，直接通過(guò)聯(lián)軸器12、傳動(dòng)軸9傳遞扭矩動(dòng)力。

需要說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行同等替換。

凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。