专利名称：抽油泵倍程装置的制作方法
技术领域：
一种抽油泵倍程装置，属石油开采中的机械采油技术领域，和在油井中直接抽汲石油的抽油泵配套使用。
现有技术中，抽油机带动抽油杆和抽油泵的柱塞作上下往复运动，靠游动和固定两个凡尔交替打开与关闭，不断将石油抽汲上来。抽油机带动抽油杆和柱塞上下往复一次为一冲程。小型抽油机地面最大冲程为3米，大型抽油机地面最大冲程为4.8至5米，与之相对应的井下抽油泵的最大冲程也分别为3米或4.8至5米。无论是大型或小型抽油机都存在着冲程短，工作效率低的缺点，即使使用变速箱加快抽油杆的速度，仍不能增加冲程。
本实用新型的目的是设计一种在抽油机上通用的抽油泵倍程装置，将其安装在抽油泵和抽油杆之间，使抽油泵活塞的冲程在原基础上增加一倍。
本实用新型是这样实现的在抽油泵的上部安装抽油泵倍程装置。此装置是利用特殊形状齿的齿轮与特殊形状齿的齿条和倍程齿杆相啮合。当抽油杆带动其中的空心拉杆和齿轮上行时，齿轮上行并沿齿条按一定方向转动，与齿轮啮合的倍程齿杆上行的同时，受齿轮旋转拨动，加速向上运行，其上部缩进空心拉杆的内孔里。下行时，齿轮沿齿条反向转动，使倍程齿杆下行的同时被推出空心拉杆。如此上下往复使抽油泵的冲程增加一倍。
图1是抽油泵倍程装置结构示意图。
图2是抽油泵倍程装置的齿轮剖示图。
两图中各标号分别为接箍1；顶丝2；上接头3；锁球4；螺母5；空心拉杆6；“O”型密封圈7；挡环8；倍程齿杆9；齿条10；齿轮支架11；定位螺钉12；齿轮13；外筒14；压紧螺钉15；衬套16；下接头17；压板18；滚子19；孔20。
现结合
图1和图2对本实用新型作进一步的描述。抽油泵倍程装置有一个圆柱形的外筒14，它与上接头3和下接头17构成装置的外体。外筒14内有(1)由齿轮13、齿条10、齿轮支架11、倍程齿杆9、定位螺钉12、压紧螺钉15、压板18、滚子19等组成的倍程机构，齿轮13与齿条10及倍程齿杆9上的齿相互啮合；(2)由接箍1、顶丝2、锁球4、孔20、螺母5和拉杆6等所组成的预防机构，其作用是当齿轮13或齿条10损坏时，倍程齿杆可上行到锁球4的位置，锁球4进入倍程齿杆9上端与锁球4配合的圆弧槽内，使倍程齿杆9不能移动，使抽油泵在原冲程条件下正常生产；(3)由衬套16、挡环8以及上接头3和下接头17所组成的固定机构。
外筒14的两端分别与上接头3和下接头17的一端通过螺纹连接成一体。上接头3的另一端与下井的油管连接，下接头17的另一端与抽油泵上部的油管丝扣连接。上接头3和下接头17的本体上均有“O”型密封圈7，该“O”型圈与外筒14内壁配合确保倍程装置体内与外界不联通，保持密封。上接头3与下接头17的内端通过丝扣分别与挡环8连接，挡环8与衬套16对接为“牙嵌”形式，固定衬套16不因受力而转动。衬套16与外筒14静配合，即可自由移动，而不能转动。衬套16上开有槽，齿条10嵌入槽内并被固定。接箍1的一端与抽油杆相接，另一端通过丝扣与空心的拉杆6相接，在接箍1的本体上开有至少两个孔20，用顶丝2封口，孔的轴线方向与水平方向的夹角为15至30度。每个孔内装一个锁球4，由拉杆6定位，并用螺母5备紧。孔20、锁球4及顶丝2构成锁紧装置。
空心拉杆6的另一端与齿轮支架11丝扣连接。至少一对两个齿轮13通过压板18固定于齿轮支架11上，通过定位螺钉12与压紧螺钉15固紧，齿轮13与滚子19相配合达到转动自如。倍程齿杆9的下端与抽油泵的活塞拉杆螺纹相接。齿杆9与齿条10上有齿，其齿的齿顶和齿根的柱面外形均是向外的弧形面。齿轮13上的齿的齿顶和齿根的柱面外形是向内的弧形面，与齿条10和倍程齿杆9上的圆弧相配合。其目的是在齿轮13与齿条10和倍程齿杆9相啮合的同时，避免当倍程齿杆9下行受力后的转动而别劲。或当齿杆受扭力发生转动时，齿杆10的弧状外形可对齿轮13起限位作用，使得齿轮受一定扭力仍能正常工作。每个齿轮13至少有12个齿。
应用本抽油泵倍程装置工作时，将该装置的上接头3的一端与下井油管相连接，接箍1与抽油杆相连接，下接头17的下端与抽油泵上部油管连接，倍程齿杆9下端与抽油泵活塞拉杆螺纹相接。上冲程时，抽油杆带动接箍1、拉杆6、齿轮支架11上行，齿轮13上行并沿齿条10转动，与之啮合的倍程齿杆9亦上行，受齿轮13拨动其上部缩进空心拉杆6的内孔里。下冲程时，抽油杆带动接箍1，继而带动拉杆6，以及齿轮支架11下行，齿轮13下行并沿齿条10反方向转动，带动啮合的倍程齿杆9下行，也产生运动叠加，如此上下往复使抽油泵的冲程增加一倍。
实施例经设计齿轮13的齿数为13个齿，模数2.25，齿的根部形状为R＝13.5毫米的圆弧，为保证工作时提液负荷，设四对八个齿轮。齿条10和齿杆9分别与齿轮13上的齿相互啮合，其外形均为R＝13.5毫米的圆弧。
本实用新型具有结构简单、容易制造与使用等优点。现埸不需更换任何地面、地下设备，使抽油泵的活塞冲程在原基础上增加一倍。此装置广泛适用于小型抽油泵或大型抽油泵，如CYJ10－3－4.8B，CYJ12－4.8－5.2B等。
权利要求1.一种抽油泵倍程装置，其中包括外筒(14)、齿条(10)、齿轮(13)和倍程齿杆(9)，其特征在于齿条(10)固定在外筒(14)之内的衬套(16)上，齿轮(13)固定在与抽油杆连动的空心拉杆(6)上，倍程齿杆(9)位于装置的中心，其顶端对准拉杆(6)的空心，齿杆(9)的齿与齿轮(13)相互啮合，齿轮(13)与齿条(10)的齿相互啮合。
2.根据权利要求1所述的抽油泵倍程装置，其特征在于所述的外筒(14)的上下端丝扣联接上接头(3)和下接头(17)，并形成一体，上接头(3)和下接头(17)的本体上均有“O”型密封圈(7)与外筒(14)的内壁形成密封，上接头(13)和下接头(17)的内端各分别丝扣联接挡环(8)，挡环(8)通过牙嵌与衬套(16)对接，衬套(16)上至少开有两个槽，齿条(10)分别嵌入槽内，并固定。
3.根据权利要求1所述的抽油泵倍程装置，其特征在于所述的齿杆(9)与齿条(10)的齿的齿顶和齿根的柱面外形均是向外的弧形面，齿轮(13)上的齿的齿顶和齿根的柱面外形是向内的弧形面，与齿条(10)和倍程齿杆(9)上的弧形相配合。
4.根据权利要求1所述的抽油泵倍程装置，其特征在于所述的空心拉杆(6)的另一端与齿轮支架(11)丝扣连接，至少有一组齿轮(13)通过压板(18)安装于齿轮支架(11)上，通过定位螺钉(12)与压紧螺钉(15)固紧，每组至少有两个齿轮，齿轮(13)与滚子(19)相配合达到转动自如，每个齿轮(13)上至少有12个齿。
5.根据权利要求1所述的抽油泵倍程装置，其特征在于所述的空心拉杆(6)通过接箍(1)与抽油杆相连，在接箍(1)的本体上至少开有两个孔(20)，用顶丝(2)封口，孔的轴线方向与水平方向的夹角为15度至30度，每个孔内装一个锁球(4)，锁球用拉杆(6)定位后用螺母(5)备紧，在齿杆(9)的上端有与锁球(4)配合的圆弧形槽。
6.根据权利要求1至5之一所述的抽油泵倍程装置，其特征在于共有四组八个齿轮(13)，每个齿轮(13)的齿数为13个，模数2.25，齿轮(13)的柱面外形圆弧半径＝13.5毫米，齿条(10)和齿杆(9)的齿顶和齿根柱面圆弧半径＝13.5毫米。
专利摘要抽油泵倍程装置属于石油开采中的机械采油技术领域，此装置利用具有特殊形状齿的齿轮与特殊形状齿的齿条和倍程齿杆相啮合，使抽油泵的活塞产生运动叠加，能使活塞冲程增加一倍。此装置的外筒为圆柱形，内设齿轮、齿条、齿轮支架、倍程齿杆等所组成的倍程机构；接箍、顶丝、孔、锁球、拉杆组成的预防机构和衬套、挡环以及上、下接头所组成的固定机构。本实用新型结构简单，易于安装，现场适用性强，不须更换地面、地下任何设备，就可使抽油泵活塞冲程在原基础上增加一倍。
文档编号F04B47/02GK2157999SQ9321126
公开日1994年3月2日 申请日期1993年5月5日 优先权日1993年5月5日
发明者李秀竹 申请人:中原石油勘探局采油二厂