专利名称：三凡尔动筒防砂泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械采油的防砂泵，特别是一种三凡尔动筒防砂泵。
在现有技术中，一般抽油泵都是由泵筒、带有排油阀组的柱塞总成、进油阀组及相应的连接件组成。油流从底部的进油阀吸入，从柱塞顶端的排油阀排出，由于有些原油中含有大量砂子，在抽油泵工作过程中，当砂子进入泵筒和柱塞密封隅件的缝隙中，即改变了隅件的密封间隙和润滑膜，经常造成密封面的破坏和卡死。尤其在抽油泵短期停止工作时，由于油的流动基本停止，砂子在静止的油流中下沉，积存在柱塞上部的泵筒内，当抽油泵再次开启时往往发生砂卡，使油井不能恢复生产，同时砂井的卡泵造成泵筒和柱塞的磨损，降低使用寿命。近年来出现了各种防砂泵都是对已有结构的部件进行了改进，如采用刮砂柱塞或在泵筒上设挡砂圈，也有采用软硬结合的柱塞等措施，防止砂子卡泵延长抽油泵的使用寿命。现有技术中的这些结构都不同程度解决了抽油泵在正常运行中发生砂卡泵问题，但在短期停泵后，由于油管中砂子下降沉积在柱塞上部的泵筒内，形成的砂卡还不能彻底解决，造成柱塞和泵筒的磨损，降低了使用寿命。
本实用新型的目的在于为克服上述不足提供一种结构合理、可靠，排油阀组和排油口设在柱塞下部，砂子不会沉积在柱塞顶端的泵筒内，保证泵畅通，减少磨损，延长使用寿命的三凡尔动筒防砂泵。
本实用新型是通过以下措施实现的三凡尔动筒防砂泵具有外管、柱塞、进油阀、排油阀和泵筒，在外管的下部连接进排阀总成，进排阀总成具有内管、外筒、进油孔、进油阀、排油孔和排油阀，进排阀总成内管的上端设有加长柱塞并固定连接为一体，泵筒套在加长柱塞的外部上下往复运动，泵筒上端有放气阀，进排阀总成的内管通过两条隔板与外筒连接为一体，并将内管与外筒之间的环形空间分为两腔室，其一腔室隔板两端设有半环封头，使其形成高低压腔室E，在低压时与进油孔相通，另一腔室为高压腔室F，在高压时与排油孔和E腔室相通。泵筒上部固定旋转头，泵筒往复运动，其旋转头可驱动泵筒缓慢转动。加长柱塞的上端有导向锥。
图1是本实用新型的总体结构示意图；图2是进排阀总成的结构示意图；图3是进排阀总成的剖面图A-A C-C D-D和B向视图；图4是本实用新型的工作原理图；图中 1进排阀总成2外管3加长柱塞 4倒向锥5泵筒 6顶丝7放气阀 8放气阀球9上接头10下牙轮 11中间牙轮12外套管13上牙轮 14排油阀座 15排油阀球16排油阀罩17排油孔 18进油阀罩 19进油阀球20进油阀座21进油隔环 22内管 23流油孔1 24外筒25半环封头 26进油孔 27流油孔2 28隔板29堵头 30放气阀 31旋转头 32进油阀33排油阀 34上连接件 35下连接件
以下结合附图对本实用新型作进一步说明实施例如图1所示，三凡尔动筒防砂泵是在外管2的下部通过上连接件34连接进排阀总成1，外管的顶端有连接出油管的螺纹，进排阀总成具有内管22、外筒24、进油孔26、进油阀32、排油孔17和排油阀33，进排阀总成的内管上端具有允许液体正、反方向流动的加长柱塞3，并固定连接为一整体。加长柱塞的上部固定导向锥4，可以导向防止偏磨，其顶端有内倒角。泵筒5套在加长柱塞的外部上下往复运动，泵筒的上端有放气阀30，放气阀由顶丝6、放气阀座7、放气阀球8和上接头9组成，泵筒的上端固定具有一段延伸杆的上接头，上接头下端孔内装有顶丝、放气阀座和放气阀球，上接头上端连接抽油杆。如图2、图3所示，进排阀总成由内管22外侧通过两条隔板28与外筒24连接为一体，并将内管与外筒之间的环形空间分为两腔室，其中一腔室的隔板两端设有半环封头25，使其形成高低压腔室E，在低压时与进油孔26相通，另一腔室为高压腔室F，在高压时与排油孔和E腔室相通。在内管中部有排油阀33，排油阀由排油调座14、排油阀球15和排油阀罩16组成，当排油阀球落在排油阀座上时通道关闭E.F两腔室不相通。在内管下部进油孔上端固定进油阀32，进油阀由进油阀罩18，进油阀球19和进油阀座20组成，在外筒两侧有与内管相通而与高压腔室不相通的两个进油孔26，并通过进油隔环21与进油阀相通并形成通道。在E腔室上有与内管相通、油流可正反方向流动的流油孔123和流油孔227，在F腔室内有与内管相通的排油孔17，F腔室上部的外筒与外管2相连接，其下部与沉砂管相通。进排阀总成外筒的下端有一堵头29。
使用时本实用新型卸下堵头可接沉砂管，沉砂管用堵头封堵，外管的顶端连接出油管。其工作原理如图4所示，井底油流通过进排阀总成的进油孔进入进油阀底部，由抽油机带动泵筒上行，柱塞与泵筒之间的工作腔增大，使工作腔内的压力降低，这时井底油流推动进油阀打开，经流油孔1进入E腔室，再经流油孔2和柱塞进入泵筒工作腔内，随着抽油机不断上提油流源源不断的充满工作腔。当抽油机带动泵筒下行时，泵筒内工作腔体积减小压力增大，这时进油阀关闭，当压力上升到高于排油阀外F腔室压方后，处在工作腔上端的放气阀首先开启、排气，因排气孔较小，气体排完后排油时阻力增大，这时工作腔内的压力不断增高，迫使大部分油沿柱塞通道经E腔室的流油孔1和流油孔2返回到进油阀顶端，将排油阀打开与F腔室连通，这时油流从排油孔经外筒和外管2进入出油管。由于排油孔在泵筒和柱塞下部，在油流被不断排出地面的过程中，积存在泵筒外的砂子便跟随油流一起排出。
实施例2如图1所示，三凡尔动筒防砂泵放气阀上端具有一延伸杆的上接头9，上固定旋转头31，旋转头由下牙轮10、中间牙轮11、上牙轮13和外套管12组成，上接头的延伸杆上连接下牙轮，延伸杆的另一端连接两端面有斜牙的中间牙轮11，中间牙轮的外部套有可以在中间牙轮外表面滑动的外套管12，并与下牙轮连接，外套管内孔的上端固定端面有斜牙的上牙轮，外套管顶端有与抽油杆连接的螺纹。泵筒往复运动一次，泵筒上部的旋转头可驱动泵筒转动30°，有利排砂和防止偏磨。泵筒转动的角度与旋转头的牙轮设计有关。
本实用新型的优点在于1、柱塞不动泵筒套在加长柱塞的外部上下往复运动，停泵后沉积的砂子不会进入泵的工作腔内，开泵时不易卡泵。
2、由于高压腔室F下部与沉砂管相通，停泵后沉积下来的砂子可通过F腔室落在沉砂管内，保证几次停泵的砂子都不会沉淀在泵筒与柱塞之间。
3、由于多次停泵形成砂子不断沉积，充满沉砂管一直达到与F腔室连通的排油口后，砂子开始沉积在泵筒与外管之间，由于排油孔在泵筒下部，开泵后使排油孔以上的砂子，在泵筒往复运动过程中会不断冲刷跟随油流一起排出。
4、由于泵筒和外管之间的环形通道与泵筒和柱塞之间的间隙相比大出很多，在这个位置即使沉积砂子也卡不了泵。
5、由于泵筒上部具有旋转头，随着泵筒往复运动，旋转头驱动泵筒缓慢转动，有利排砂和防止偏磨。
本实用新型结构合理、安全、可靠，不易沉积砂子，延长油泵的免修周期，减少磨损、延长使用寿命，是防砂抽油泵的升级换代产品，具有很好的使用价值，是适用于各种含砂井和斜井的抽油泵。
权利要求1.一种三凡尔动筒防砂泵具有外管(2)、柱塞(3)、进油阀(32)、排油阀(33)和泵筒(5)，其特征在于外管(2)的下部连接进排阀总成(1)，进排阀总成具有内管(22)、外筒(24)、进油孔(26)、进油阀(32)、排油孔(17)和排油阀(33)，进排阀总成内管的上端设有加长柱塞(3)并固定连接为一体，泵筒(5)套在加长柱塞的外部上下往复运动，泵筒上端有放气阀(30)，进排阀总成的内管通过两条隔板(28)与外筒(24)连接为一体，并将内管与外筒之间的环形空间分为两腔室，其一腔室隔板两端设有半环封头(25)，使其形成高低压腔室E，在低压时与进油孔相通，另一腔室为高压腔室F，在高压时与排油孔和E腔室相通。
2.根据权利要求1所述的三凡尔动筒防砂泵，其特征在于泵筒的上部固定旋转头(31)，泵筒往复运动，其旋转头可驱动泵筒缓慢转动。
3.根据权利要求1所述的三凡尔动筒防砂泵，其特征在于加长柱塞(3)的上端有导向锥(4)。
专利摘要本实用新型涉及一种机械采油的防砂泵,特别是三凡尔动筒防砂泵。其外管的下部连接一进排阀总成,进排阀总成内管的上端固定加长柱塞,泵筒套在其外部上下往复运动,泵筒上端有放气阀,进排阀总成分为两腔室,其高低压腔室E在低压时与进油孔相通,另一高压腔室F在高压时与排油孔和E腔室相通。本实用新型结构合理、安全、可靠,不易沉积砂子,延长油泵的免修周期,减少磨损延长使用寿命,适用于各种含砂井和斜井的抽油泵。
文档编号F04B47/00GK2385103SQ9921915
公开日2000年6月28日 申请日期1999年8月16日 优先权日1999年8月16日
发明者薛世和 申请人:天津市天顺实业有限公司