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組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號(hào):9051392閱讀:1069來源:國(guó)知局
組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及抽油泵,具體地說是一種組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)抽油泵柱塞以整體式高精度圓柱面與泵筒配合實(shí)現(xiàn)密封,為了保證較好的密封效果,柱塞長(zhǎng)度一般在Im以上。在斜井段、水平井段工作時(shí),泵筒會(huì)發(fā)生微彎曲,較長(zhǎng)的高精度柱塞易在微彎曲的泵筒內(nèi)受卡、無法順暢運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致磨損加快,嚴(yán)重時(shí)發(fā)生卡死。蒸汽驅(qū)采油井中井下溫度較高,抽油泵柱塞與泵筒在高溫下變形,膨脹量不協(xié)調(diào)時(shí)易抱死,導(dǎo)致油井停產(chǎn)檢泵。
[0003]經(jīng)過檢索,在本技術(shù)領(lǐng)域沒有發(fā)現(xiàn)相同技術(shù)的公開文獻(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),使抽油泵柱塞具備自適應(yīng)密封、局部微變形等功能,增強(qiáng)柱塞對(duì)彎曲泵筒的適應(yīng)能力,避免柱塞與泵筒因高溫下膨脹量不一致而卡抱、提高抽油泵在斜井段、水平段以及高溫工況下的工作性能。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0006]該組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu)包括浮動(dòng)式柔性密封總成和內(nèi)流通道總成,所述內(nèi)流通道總成包括自上而下依次連接的排液通道、內(nèi)流心管、閉式閥副,所述浮動(dòng)式柔性密封總成設(shè)置在內(nèi)流心管的外壁上。
[0007]本實(shí)用新型的目的還可通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn):
[0008]所述浮動(dòng)式柔性密封總成分為外層主密封環(huán)與內(nèi)層副密封環(huán)兩部分,副密封環(huán)安裝在內(nèi)流心管外部,主密封環(huán)套裝于副密封環(huán)外部,二密封環(huán)共同構(gòu)成柱塞密封體。
[0009]所述主、副密封環(huán)為多個(gè)單節(jié)長(zhǎng)度較短的短節(jié)環(huán);主密封環(huán)是一種螺旋狀結(jié)構(gòu),且端面和外圓面精度均達(dá)到柱塞外圓面同等精度等級(jí),副密封環(huán)的內(nèi)圓面和與主密封環(huán)接觸的側(cè)面具有同樣的精度。
[0010]所述主、副密封環(huán)間靠軸向壓力擠緊接觸面實(shí)現(xiàn)密封,主密封環(huán)與泵筒、副密封環(huán)與內(nèi)流心管間以間隙配合方式密封;副密封環(huán)組裝至內(nèi)流心管外部后,各環(huán)之間形成多個(gè)隔間;主密封環(huán)套裝于隔間內(nèi),位于副密封環(huán)外側(cè),隔間軸向長(zhǎng)度大于主密封環(huán)總長(zhǎng),外徑小于主密封環(huán)內(nèi)徑,主密封環(huán)在隔間內(nèi)能軸向移動(dòng),也能徑向偏移。
[0011]所述內(nèi)流通道總成一端搭配單流閥體,另一端為動(dòng)力牽引機(jī)構(gòu)預(yù)留接口。
[0012]本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]1、該柱塞表面具有沿柱塞軸線彎曲、沿柱塞徑向變徑、偏移的能力,針對(duì)斜井段泵筒變形的情況,較現(xiàn)有的整體式柱塞具有更好的適應(yīng)性;
[0014]2、該柱塞表面具備變徑能力,可避免抽油泵在高溫環(huán)境下工作時(shí),泵筒與柱塞膨脹量不一致而卡阻的可能性,較現(xiàn)有技術(shù)相比,應(yīng)用范圍和可靠性更好;
[0015]3、該柱塞元件可全部采用金屬制造,較目前的非金屬材料柔性柱塞具有更好的耐溫和耐磨性能。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:排液通道1、副密封環(huán)2、主密封環(huán)3、內(nèi)流心管4、副密封環(huán)5、副密封環(huán)6、閉式閥副7。
【具體實(shí)施方式】
[0018]有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容,配合【附圖說明】如下,然而附圖僅提供參考與說明之用,并非用來對(duì)本實(shí)用新型加以限制。
[0019]根據(jù)圖1,一種組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其由浮動(dòng)式柔性密封部分和內(nèi)流通道兩部分構(gòu)成。浮動(dòng)式柔性密封部分負(fù)責(zé)柱塞與泵筒間密封,內(nèi)流通道部分則起到承載浮動(dòng)式柔性密封部分、承受油管內(nèi)液柱載荷,構(gòu)成液流通道的作用。
[0020]浮動(dòng)式柔性密封部分的結(jié)構(gòu)分為外層主密封環(huán)與內(nèi)層副密封環(huán)兩部分。副密封環(huán)安裝在內(nèi)流通道外部,主密封環(huán)套裝于副密封環(huán)外部,二者共同構(gòu)成柱塞密封體。主、副密封環(huán)為多個(gè)單節(jié)長(zhǎng)度較短的短節(jié)。主密封環(huán)是一種螺旋狀結(jié)構(gòu),具有高精度的端面和外圓面,在軸向壓力作用下具有整體式柱塞的密封效果,可在內(nèi)壓作用下擴(kuò)徑,在外力作用下縮徑。副密封環(huán)的內(nèi)圓面和與主密封環(huán)接觸的側(cè)面同樣具有較高的精度。主、副密封環(huán)間靠軸向壓力擠緊接觸面實(shí)現(xiàn)密封,主密封環(huán)與泵筒、副密封環(huán)與內(nèi)流通道間以間隙配合方式密封。副密封環(huán)組裝至內(nèi)流通道外部后,各環(huán)之間形成多個(gè)隔間。主密封環(huán)套裝于隔間內(nèi),位于副密封環(huán)外側(cè),隔間軸向長(zhǎng)度大于主密封環(huán)總長(zhǎng),外徑小于主密封環(huán)內(nèi)徑,主密封環(huán)在隔間內(nèi)可軸向移動(dòng),也可徑向偏移。主、副密封環(huán)組合具有填料式密封效果,將內(nèi)流通道與泵筒間環(huán)空有效密封。柱塞整體裝入泵筒后,副密封環(huán)不與泵筒內(nèi)壁接觸,僅起到隔開主密封環(huán)、控制其軸向竄動(dòng)量、負(fù)責(zé)每個(gè)隔間內(nèi)主密封環(huán)與內(nèi)流通道之間密封的作用。
[0021]內(nèi)流通道外側(cè)承載柔性密封部分、一端搭配單流閥體,另一端為連接抽油桿等動(dòng)力牽引機(jī)構(gòu)預(yù)留接口,其本體承受油管內(nèi)液柱載荷,內(nèi)部作為液流通道。
[0022]該組合式柱塞全部采用金屬元件構(gòu)成,與泵筒間以硬密封面形成間隙配合,在油管內(nèi)壓力作用下,主密封環(huán)漲開貼緊泵筒內(nèi)壁縮小配合間隙,軸向與副密封環(huán)壓緊密封,副密封環(huán)與內(nèi)流通道以間隙配合密封,從而實(shí)現(xiàn)常規(guī)柱塞的密封功能。當(dāng)工作在斜井段時(shí),由于主密封部分可以變徑、能沿徑向偏移且長(zhǎng)度較短,在通過泵筒彎曲段時(shí)便可更好的適應(yīng)泵筒內(nèi)孔形狀,使柱塞整體上具有“可彎曲”、“可變徑”的柔性特征,降低卡阻幾率;在高溫環(huán)境下,變徑能力可避免柱塞與泵筒因膨脹量不一致而抱死。從總體上來說,該組合方式可使柱塞更好地適應(yīng)斜井段和高溫環(huán)境下的工作。
[0023]內(nèi)流心管4即為
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述的內(nèi)流通道的主要體現(xiàn),其與閉式閥副7、排液通道I共同構(gòu)成必要的、較完整的內(nèi)流通道功能。副密封環(huán)6是
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述副密封環(huán)的主要表現(xiàn)形式,副密封環(huán)2是
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述副密封環(huán)設(shè)置在端部時(shí)的表現(xiàn)形式,副密封環(huán)5是為了優(yōu)化
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述副密封環(huán)的加工工藝而設(shè)置的僅用于調(diào)節(jié)“隔間”長(zhǎng)度的調(diào)整零件。主密封環(huán)3即為
【發(fā)明內(nèi)容】
部分所述的主密封環(huán),圖中所示為整段形式,也可設(shè)計(jì)采用多個(gè)更短的短節(jié)串接使用以增強(qiáng)柔性效果。
[0024]將副密封環(huán)2、副密封環(huán)5、主密封環(huán)3、副密封環(huán)6依次安裝至內(nèi)流心管4外側(cè),并在內(nèi)流心管4兩端安裝閉式閥副7和排液通道I,即可得到具有變形能力的柔性組合式密封柱塞,將柱塞裝入相應(yīng)的泵筒即形成抽油泵成品,經(jīng)檢驗(yàn)測(cè)試后可投入使用。
[0025]應(yīng)用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行柱塞設(shè)計(jì)制造,用于抽油泵中,工作在斜井段時(shí),由于主密封部分可以變徑、能沿徑向偏移且長(zhǎng)度較短,在通過泵筒彎曲段時(shí)便可更好的適應(yīng)泵筒內(nèi)孔形狀,使柱塞整體上具有“可彎曲”、“可變徑”的柔性特征,降低卡阻幾率;在高溫環(huán)境下,變徑能力可避免柱塞與泵筒因膨脹量不一致而抱死。從總體上來說,該組合方式可使柱塞更好地適應(yīng)斜井段和高溫環(huán)境下的工作,提高抽油泵應(yīng)用范圍和可靠性,減少開發(fā)單位油井維護(hù)投入。
[0026]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,非用以限定本實(shí)用新型的專利范圍,其他運(yùn)用本實(shí)用新型的專利精神的等效變化,均應(yīng)俱屬本實(shí)用新型的專利范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其特征在于,包括浮動(dòng)式柔性密封總成和內(nèi)流通道總成,所述內(nèi)流通道總成包括自上而下依次連接的排液通道、內(nèi)流心管、閉式閥副,所述浮動(dòng)式柔性密封總成設(shè)置在內(nèi)流心管的外壁上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其特征在于,所述浮動(dòng)式柔性密封總成分為外層主密封環(huán)與內(nèi)層副密封環(huán)兩部分,副密封環(huán)安裝在內(nèi)流心管外部,主密封環(huán)套裝于副密封環(huán)外部,二密封環(huán)共同構(gòu)成柱塞密封體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其特征在于,所述主、副密封環(huán)為多個(gè)單節(jié)長(zhǎng)度較短的短節(jié)環(huán);主密封環(huán)是一種螺旋狀結(jié)構(gòu),且端面和外圓面精度均達(dá)到柱塞外圓面同等精度等級(jí),副密封環(huán)的內(nèi)圓面和與主密封環(huán)接觸的側(cè)面具有同樣的精度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其特征在于,所述主、副密封環(huán)間靠軸向壓力擠緊接觸面實(shí)現(xiàn)密封,主密封環(huán)與泵筒、副密封環(huán)與內(nèi)流心管間以間隙配合方式密封;副密封環(huán)組裝至內(nèi)流心管外部后,各環(huán)之間形成多個(gè)隔間;主密封環(huán)套裝于隔間內(nèi),位于副密封環(huán)外側(cè),隔間軸向長(zhǎng)度大于主密封環(huán)總長(zhǎng),外徑小于主密封環(huán)內(nèi)徑,主密封環(huán)在隔間內(nèi)能軸向移動(dòng),也能徑向偏移。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),其特征在于,所述內(nèi)流通道總成一端搭配單流閥體,另一端為動(dòng)力牽引機(jī)構(gòu)預(yù)留接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種組合式硬密封柱塞結(jié)構(gòu),包括浮動(dòng)式柔性密封總成和內(nèi)流通道總成,所述內(nèi)流通道總成包括自上而下依次連接的排液通道、內(nèi)流心管、閉式閥副,所述浮動(dòng)式柔性密封總成設(shè)置在內(nèi)流心管的外壁上。所述浮動(dòng)式柔性密封總成分為外層主密封環(huán)與內(nèi)層副密封環(huán)兩部分,副密封環(huán)安裝在內(nèi)流心管外部,主密封環(huán)套裝于副密封環(huán)外部,二密封環(huán)共同構(gòu)成柱塞密封體。本實(shí)用新型使抽油泵柱塞具備自適應(yīng)密封、局部微變形等功能,增強(qiáng)柱塞對(duì)彎曲泵筒的適應(yīng)能力,避免柱塞與泵筒因高溫下膨脹量不一致而卡抱、提高抽油泵在斜井段、水平段以及高溫工況下的工作性能。
【IPC分類】F04B53/02, F04B53/14
【公開號(hào)】CN204704100
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520368701
【發(fā)明人】程正全, 杜瑋暄, 張雷, 周娜, 張學(xué)超, 王偉林, 張方圓, 蔣淑婷, 唐述凱, 肖萍, 高綜啟, 朱澤軍, 孫衍東
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日
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