专利名称：平移式光杆密封器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田游梁式抽油机的防泄漏密封装置。
背景技术：
油田抽油机绝大多数为游梁式抽油机，即俗称的“磕头机”。其连接抽油杆的光杆与油井口之间需要密封以防止原油泄漏。目前都是采用盒体中加入套在光杆上的密封胶环来实现密封，这些胶环的快速被磨损所造成的泄漏成为油田的一大难题。抽油机在工作中，几百米、几千米的抽油杆在上下运动时会产生不规则的径向摆动，迫使光杆也随之不规则摆动，产生很大的作用于径向的交变载荷，造成光杆对密封胶环产生偏磨。其次，抽油机在安装时，要求夹持光杆的悬绳器及光杆与井口对中，但这只能在静态下进行，目前还没有办法在动态下对中。而这种静态下的对中不可能准确，往往偏差很大，这个偏差加速了密封胶环的偏磨。偏磨使胶环局部很快磨损，造成缝隙。虽然可通过旋紧压盖的办法压紧胶环，缩小缝隙，但二、三次以后则无能为力了。井内带有压力的油顺着缝隙泄漏出来，污染了环境，浪费了资源，对文明生产也造成恶劣影响。工人们不得不频繁旋紧压盖，往往三五天就得停机更换胶环，既浪费材料，又增加了劳动强度，更影响生产效率。
为此，有许许多多人不断想办法去解决这个问题，普遍认为光杆的摆动是造成泄漏的主要原因。有的采取强制性办法，迫使光杆不摆动，但对光杆表面损伤极大，刮伤光杆表面，反而象锉刀一样加剧了胶环的损坏。有的则在盒内加耐磨材料做的环，欲使光杆不摆动，但其寿命很短，更换过程繁琐，费用过高，同样影响正常生产。实践证明，这些办法往往只能短时间缓解偏磨，还不能从根本上解决问题，反倒会引起新的问题。因而，目前油井抽油机普遍使用的还是内装橡胶环的固定盒式密封装置。
发明内容本实用新型提供一种能够解决游梁式抽油机光杆泄漏问题的平移式光杆密封器。采用的技术方案是平移式光杆密封器包括座体、与座体连接的外压盖以及外压盖下面的压块、柔性密封圈和外注式密封填料盒。密封填料盒内有可注式密封填料，下部有锁紧螺母，上面有上压盖。座体与现有的一次密封盒螺纹连接，密封填料盒座落于座体上，座体外周有螺纹，外压盖旋接在座体上，外压盖下面有压块，将柔性密封圈的外缘压紧在座体边棱上；填料密封盒下部外周有凸台，靠近凸台上侧有螺纹，锁紧螺母旋接在密封填料盒下部的螺纹上，并将柔性密封圈内缘压紧在填料密封盒下部外周的凸台上；填料密封盒与外压盖之间、锁紧螺母与外压盖、压块之间均有缝隙，锁紧螺母与外压盖、压块之间形成迷宫结构；密封填料盒内部充满密封填料，密封填料盒上部外侧有螺纹，上压盖旋接在密封填料盒上部，将密封填料压紧在光杆的周围。其中，座体、外压盖、压块构成密封器的固定部分；外注式密封填料盒、锁紧螺母、上压盖以及可注式密封填料构成密封器的可移动部分。二者之间由柔性密封圈相连接。
由于本实用新型分为固定和可移动两部分，密封填料盒能随光杆自由地作平面移动，并可随光杆作倾斜摆动，保证了光杆与密封填料盒之间在径向上是相对静止的，光杆与填料之间只做稳定的同轴上下运动，几乎没有偏磨；光杆的径向摆动引起的径向交变载荷被柔性密封圈吸收，不再对密封料产生作用，密封料与光杆只在圆周作正常的均匀磨损，这个量是很小的。要产生能造成泄漏的缝隙需要很长的时间。而且，被磨蚀部分可通过旋紧上压盖再压紧及从外部补注得以补充，这可在不停机的情况下很容易地进行。外注式密封填料化学性能稳定，长期使用不变性，充实性能好。较之以前的频繁更换胶环，节约了大量的密封材料，避免了因停机造成的石油产量的减少，其经济效益十分显著。同时也大大减轻了工人的劳动强度，可扩大司井数量，提高劳动生产率。彻底地消除了因原油泄漏而造成的环境污染，实现了文明生产，避免了资源浪费。这些都是多少年来人们为之努力而尚未实现的。
图1为现有固定盒式抽油机光杆密封装置结构示意图；图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
图1中，密封盒内置耐油胶圈，靠旋紧上压盖使胶圈产生变形，紧贴光杆1而密封。一般分为两道密封，其一道密封盒4通过法兰3与井口2连接，内置耐高温的石墨橡胶环5，靠旋紧第二道密封盒7，通过压兰6将胶环5压紧。第二道密封盒7里面装的是耐油橡胶环8，通过旋紧压盖9，经压兰10将胶环压紧。这上、下两道密封盒均是固定在油井上的，是不可动的。
图2中，1为光杆，2为井口，4为现有的一次密封盒，它通过法兰3与井口2连接。座体11与现有一次密封盒4螺纹连接，外注式密封填料盒19座落于座体11上，为减少零部件之间的磨损，在密封填料盒与座体之间加有减磨垫，上减磨垫13加在填料盒19下，可随盒摆动，下减磨垫12固定于座体11上面。减磨垫12、13采用高性能减磨材料。座体11外周有螺纹，外压盖15旋接在座体11上，外压盖15下面有压块16；密封填料盒19下部外周有螺纹，锁紧螺母18旋接在密封填料盒下部，压块16和锁紧螺母18将柔性密封圈14压紧在座体11边棱和填料密封盒下部外周的凸台上，柔性密封圈14的选材要保证耐油、耐高温、耐曲折、高强度。柔性密封圈14截面采用U形、L形、S形等形状。密封填料21为可注式填料，外注式密封填料盒19的侧壁上有注料孔20，当运行过程中发生泄漏时或者定期从此孔补注密封填料，操作非常方便，不用停机。所选用密封材料为固态，用专用工具，在一定压力下从注料口20处注入。填料盒内装有不同材料制成的刮油环17及可注式密封填料21，密封填料盒19上部外侧有螺纹，上压盖22旋接在密封填料盒19上部，通过压兰23将密封填料压紧在光杆1的周围。在使用过程中，即可通过旋紧压盖22将密封填料压实，也可从注料孔20补注。
为达到外注式密封填料盒19能随着光杆1自由平移的目的，在结构上要保证在足够的位移量下移动自如，不卡不自锁。为保证在高压高温注汽时不在柔性密封圈14处产生泄漏，随杆摆动的上减磨垫13与光杆的间隙很小，所通过的蒸汽产生的向上举升力不大，小于整个抽油杆及管内原油的重力，这样可保证可移动部分能压在固定部分的下减磨垫12上，它们之间的平整光滑的表面是个很好的密封面，可以阻止蒸汽由此通过。为稳妥起见，停机注汽时可以旋紧压盖22或经注料孔20再强力补注密封料，使密封填料21对光杆1的压紧力更大，也可以在压盖22上面加握杆器(油井常用工具)。即使柔性密封圈14经受高温蒸汽产生变形，由于有迷宫结构的配合件阻挡，间隙很小，也不会产生击穿泄漏蒸汽的问题。可移动部分既做水平方向平移，又由于密封填料的抱杆会随之上升下降。由往复运动的运动速度的变化可知，从上(下)死点向下(上)运动时初始速度由零逐渐增大，在上下位移限制在极小范围内的这段距离内，由于速度增大极小，产生的冲击力也很小，这是个很平稳的过程，不会对相关零件产生破坏。
权利要求1.一种平移式光杆密封器，其特征是它包括座体(11)、与座体连接的外压盖(15)以及外压盖(15)下面的压块(16)、柔性密封圈(14)和外注式密封填料盒(19)；密封填料盒(19)内有可注式密封填料(21)，下部有锁紧螺母(18)，上面有上压盖(22)；座体(11)与现有一次密封盒(4)螺纹连接，密封填料盒(19)座落于座体(11)上，座体外周有螺纹，外压盖(15)旋接在座体(11)上，外压盖(15)下面有压块(16)，将柔性密封圈(14)的外缘压在座体(11)边棱上；填料密封盒(19)下部外周有凸台，靠近凸台上侧有螺纹，锁紧螺母(18)旋接在密封填料盒下部的螺纹上，并将柔性密封圈(14)内缘压紧在密封填料盒下部外周的凸台上；密封填料盒(19)与外压盖(15)之间、锁紧螺母(18)与外压盖(15)、压块(16)之间均有缝隙，且锁紧螺母(18)与外压盖(15)、压块(16)之间形成迷宫结构；填料密封盒(19)内部充满密封填料(21)，填料密封盒(19)上部外侧有螺纹，上压盖(22)旋接在填料密封盒(19)上部，将密封填料压紧在光杆(1)的周围；其中，座体(11)、外压盖(15)、压块(16)构成密封器的固定部分，密封填料盒(19)、锁紧螺母(18)、上压盖(22)以及密封填料(21)构成密封器的可移动部分，二者之间由柔性密封圈(14)相连接。
2.根据权利要求1所述的平移式光杆密封器，其特征是柔性密封圈(14)采用U形截面。
3.根据权利要求1所述的平移式光杆密封器，其特征是外注式密封填料盒(19)的侧壁上有注料孔(20)。
4.根据权利要求1所述的平移式光杆密封器，其特征是在密封填料盒与座体之间加有减磨垫，上减磨垫(13)加在填料盒(19)下，下减磨垫(12)固定于座体(11)上面。
专利摘要本实用新型公开了一种能够解决游梁式抽油机光杆密封泄漏问题的平移式光杆密封器，它包括座体、外压盖、压块、柔性密封圈和密封填料盒。密封填料盒内有密封填料，下部有锁紧螺母，上面有上压盖。密封填料盒座落于座体上。座体、外压盖、压块构成密封器的固定部分。密封填料盒、锁紧螺母、上压盖以及密封填料构成密封器的可移动部分。二者之间由柔性密封圈相连接。本实用新型使密封填料盒随光杆自由平移，保证了光杆在密封填料盒中只作同轴上下运动，几乎没有偏磨。节约了大量的密封材料，避免了因停机造成的石油产量的减少，其经济效益十分显著。彻底地消除了因原油泄漏而造成的环境污染，也避免了资源浪费。
文档编号E21B33/03GK2561917SQ0220229
公开日2003年7月23日 申请日期2002年1月15日 优先权日2001年12月29日
发明者张玉亭 申请人:张玉亭