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直线驱动式往复旋转螺杆

阅读:345发布:2023-03-05

专利汇可以提供直线驱动式往复旋转螺杆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且直线驱动式往复旋转 螺杆 泵 ,涉及油田生产中使用 螺杆泵 采油时的动 力 驱动方式以及螺杆泵泵体的结构。包括 转子 、 定子 ,转子下方设置泵底座,泵底座上设置第一进油 阀 、第二出油阀,还包括从下往上布置的万向 联轴器 、第一连接轴、第二连接轴、直旋 丝杠 副、 花键 副,万向联轴器与转子的上端连接,万向联轴器的外围设置泵 基座 ,泵基座上设置第二进油阀和第一出油阀,直旋丝杠副包括直旋丝杠轴、丝杠套、直旋回珠 块 、滚珠;花键副包括花键轴、花键套、回珠块、花键滚珠。本 发明 实现了适用范围广、生产效率高的目的。,下面是直线驱动式往复旋转螺杆专利的具体信息内容。

1、直线驱动式往复旋转螺杆,包括转子定子,其特征是转子下方设 置泵底座,泵底座上设置第一进油、第二出油阀,还包括从下往上布置的 万向联轴器、第一连接轴、第二连接轴、直旋丝杠副、花键副,万向联轴器 与转子的上端连接,万向联轴器的外围设置泵基座,泵基座上设置第二进油 阀和第一出油阀,直旋丝杠副包括直旋丝杠轴、丝杠套、直旋回珠、滚珠, 直旋丝杠轴的外壁设置螺旋槽,直旋丝杠轴的外部套接直旋套,直旋套的两 端设置直旋回珠块,直旋套与直旋丝杠轴上的对应螺旋槽之间设置滚珠;花 键副包括花键轴、花键套、回珠块、花键滚珠,花键轴的外壁设置直槽,花键 轴的外围套接花键套,花键套的两端设置回珠块,花键套与花键轴上的对应 直槽之间设置花键滚珠;直旋丝杠轴与花键轴之间通过连接套和销轴连接。

说明书全文

技术领域

发明涉及油田生产中使用螺杆采油时的动驱动方式以及螺杆泵泵 体的结构。

背景技术

螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵,具有效率高、自吸能力强、 适应范围广等优点,在油田中得到了广泛的应用。抽油机作为油田生产中的 核心设备,在国内外都拥有众多以“三抽”为主的机采油井,包括游梁式抽 油机、无游梁式抽油机、摩擦提升式抽油机和直线电机驱动式抽油机等,都 是由抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动,从而驱动有杆柱塞式抽油泵工 作。随着我国各大油田开发的不断发展,油田的开发难度不断增加,许多油 田的油井相继出现了高含砂量、高油气比的稠油。而柱塞泵只能用于稀油和 含油的抽取,对高含砂油、稠油则无能为力。目前螺杆泵采油系统的驱动 方式主要是以下三类:一、机动螺杆泵,又称为地面驱动螺杆泵:它是由螺 杆泵、采油杆柱、锚定工具及地面驱动装置等组成。该系统在工作时,地面 驱动装置通过减速后将动力传递给采油杆柱,再经采油杆柱带动螺杆泵旋转, 从而将原油从井下举升到地面;二、电动潜油螺杆泵:包括螺杆泵和潜油电 机在内的主要机组都在井下。工作时,电缆将电力从地面传给潜油电机,而 油液则通过油管举升到井口;三、液动螺杆泵:它主要由供液泵、旁通、 液达及螺杆泵等部分组成。工作时,供液泵将高压动力液供给液马达,液 马达旋转带动螺杆泵工作,从而将与动力液混合的井底原油通过油管、套管 的环形空间举升到井口。对于高含砂油、稠油的原油,采用螺杆泵是理想的 机采方式。无论采用哪种驱动方式的螺杆泵,都与目前使用的抽油机的动力 驱动方式不匹配,将意味着有无数台抽油机的报废,造成企业投资费用的增 加,提高了成本,浪费了资源。

发明内容

本发明目的是提供一种适用范围广、生产效率高的直线驱动式往复旋转 螺杆泵。
本发明包括转子定子,转子下方设置泵底座,泵底座上设置第一进油 阀、第二出油阀,还包括从下往上布置的万向联轴器、第一连接轴、第二连 接轴、直旋丝杠副、花键副,万向联轴器与转子的上端连接,万向联轴器的 外围设置泵基座,泵基座上设置第二进油阀和第一出油阀,直旋丝杠副包括 直旋丝杠轴、丝杠套、直旋回珠、滚珠,直旋丝杠轴的外壁设置螺旋槽, 直旋丝杠轴的外部套接直旋套,直旋套的两端设置直旋回珠块,直旋套与直 旋丝杠轴上的对应螺旋槽之间设置滚珠;花键副包括花键轴、花键套、回珠 块、花键滚珠,花键轴的外壁设置直槽,花键轴的外围套接花键套,花键套的 两端设置回珠块,花键套与花键轴上的对应直槽之间设置花键滚珠;直旋丝 杠轴与花键轴之间通过连接套和销轴连接。
本发明当抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动时,通过直旋丝杠副, 将往复直线驱动力转换为往复旋转驱动力矩,以驱动螺杆泵转子往复转动。 使用花键副的目的是为抽油杆导向,并平衡螺杆泵旋转工作时产生的反力矩。 通过使用这种直线驱动式往复旋转螺杆泵,可以利用油田中原有的抽油机和 抽油杆作为螺杆泵的动力驱动装置来驱动螺杆泵工作,使原有的抽油机及抽 油杆得到了重新利用,降低了改造成本,节约了资源,同时这种螺杆泵也适 合在新建油井中使用。在泵体的底座及基座分别设置了进、出油阀,保证了 螺杆泵在正、反方向运转时都能从出油阀排出油液。当抽油机带动抽油杆向 上做直线运动时,油液从第一进油阀流入、第一出油阀流出;当抽油机带动 抽油杆向下做直线运动时,油液从第二进油阀流入、第二出油阀流出。使用 这种利用抽油机和抽油杆驱动的螺杆泵采油,除了具有螺杆泵适应于高含砂 量、高油气比和高粘度的原油开采以及适用范围广、泵效高的特点外,还具 有有杆柱塞泵采油的适应性强、寿命长、结构简单、工作可靠,可用于深井 采油的特点。
附图说明
图1是本发明上半部的结构示意图。
图2是本发明下半部的结构示意图。
图3是本发明在泵基座上设置油阀的结构示意图。

具体实施方式

如图所示,本发明主要由泵底座1,第一进油阀2,第二出油阀3,泵壳 连接套4,连接法兰5,第一连接轴6,螺母7,轴承端盖8,向心球轴 承9,第二连接套10,第一传动套11,直旋套12,支承轴套13,中部接头 14,锁紧螺母15,第三连接套16,隔套17,第四连接套18,回珠块19,上 部接头20,花键滚珠21,花键套22,弹性挡圈23,定位销24,花键轴25, 销轴26,圆锥滚子轴承27,直旋回珠块28,滚珠29,第二传动套30,直旋 丝杠轴31,底部接头32,第二连接轴33,第一连接套34,轴承端盖35,圆 锥滚子轴承36,变截面连接套37,紧固螺母38,万向联轴器39,泵基座40, 泵定子41,转子42,第一出油阀43,第二进油阀44组成。其中第一进油阀 和第一出油阀,第二进油阀和第二出油阀分别是螺杆泵正向和反向运转时的 进、出油阀。另外在各个密封部位设置有O型密封圈,保证了密封要求。
上部接头20通过连接套与油管相连,抽油杆通过螺纹与花键轴25相连 接。在花键轴25和直旋丝杠轴31的工作行程范围内,用隔套17、第一传动 套11将油液与花键导轨副、直旋丝杠副隔开,以防止油液中的杂质进入,造 成花键副、直旋丝杠副的过度磨损。花键轴25通过花键滚珠21,可以在花 键套22内往复移动;花键套22通过隔套17固定在上部接头20和中间接头 14上,花键滚珠21通过回珠块19在花键套22内回珠。直旋套12的一端通 过支承轴套13、圆锥滚子轴承27支承在中部接头14上,另一端通过第二传 动套30、第一传动套11、第二连接轴33和轴承9支承在底部接头32上;滚 珠29通过直旋回珠块28在直旋套12内回珠。花键轴25和直旋丝杠轴31 之间通过第三连接套16和销轴26连接。第一连接轴6通过圆锥滚子轴承36 支承在泵体基座40上。第二连接轴33和第一连接轴6间通过第一连接套34 连接。第一连接轴6通过连接法兰5、万向联轴器39连接转子42。定子通过 螺钉连接固定在基座40上。基座40和底部接头32之间用变截面连接套37 连接。泵底座1和泵基座40间通过泵壳连接套4连接。
当抽油机带动抽油杆做向上的直线运动时,通过花键轴25、第三连接套 16、销轴26带动直旋丝杠轴31做向上直线运动,再通过直旋机构,将丝杠 轴31的直线运动变换成直旋套12的顺时针方向旋转运动输出,通过第二传 动套30、第一传动套11、第二连接轴33、第一连接套34、第一连接轴6、 连接法兰5和万向联轴器39,驱动螺杆泵转子42顺时针方向旋转,使油液 从第一进油阀2流入,第一出油阀43流出,通过底部接头32一侧的通道进 入第二连接套10和第一传动套11间的空腔,再通过中间接头14、第四连接 套18和隔套17间的空腔、上部接头20、连接套进入油管,从而被提升到地 面。当抽油杆向下作直线运动时,通过直旋机构使得直旋套12逆时针方向旋 转,从而带动螺杆泵转子42逆时针方向旋转,油液从第二进油阀44流入, 第二出油阀3流出,通过泵壳连接套4和泵定子41间的空腔、泵基座40一 侧的通道、变截面连接套37和泵基座40间的空腔以及底部接头32一侧的通 道,进入第二连接套10和第一传动套11间的空腔,后面的油路方向与顺时 针旋转时的排油方向一致。使用这种直线驱动式往复旋转螺杆泵,实现了泵 转子在正、反两个方向运转时螺杆泵都可以工作。
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