采油用脱接器的制作方法

文档序号:15059010发布日期:2018-07-31 21:03阅读:154来源:国知局

本实用新型涉及机械采油,尤其涉及一种采油用脱接器。



背景技术:

机械采油是用机械能量把油采出地面的方式。目前,主要的机械采油方式有抽油机井采油、电动潜油离心泵井采油和地面驱动螺杆泵井采油。

2014年下半年,国际油价暴跌,我国油田出现大面积严重亏损,国内各个油田均在想尽办法降本增效,许多低产井无效益而被迫关停。而现有的三种主要机采方法均不能满足经济开采的需求,急需让操作成本维持更低水平的新采油方法。

在这个大背景下,新型容积式采油泵不仅显著降低一次性投资,大幅度提高机械效率,而且寿命长,节省大量操作费用。但是,该新型采油泵的芯轴固定在泵壳体上,无法相对轴向上下运动,不能使用传统的脱接器使泵与抽油杆进行对接和分离。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种采油用脱接器,旨在用于解决现有的新型容积式采油泵与抽油杆之间对接分离不方便的问题。

本实用新型是这样实现的:

本实用新型实施例提供一种采油用脱接器,包括第一连接机构以及第二连接机构,所述第一连接机构包括可与抽油杆连接的安全接头以及与所述安全接头通过沿垂直于轴线方向的剪断销钉连接的卡爪;

所述第二连接机构包括一端可插入所述卡爪内的芯轴、套设于所述芯轴上且可相对所述芯轴的轴线移动的锁套以及安设于所述芯轴另一端且可与采油泵的泵轴连接的芯轴接头,所述锁套与所述芯轴接头之间通过沿所述芯轴长度方向延伸的弹性件连接,所述弹性件一端与所述锁套连接,另一端与所述芯轴接头连接;

所述卡爪远离所述安全接头的一端具有可夹设于所述芯轴表面的弹性卡头,所述芯轴表面具有供所述弹性卡头卡入的凹槽,所述锁套上设置有限制所述卡爪沿靠近所述芯轴接头方向移动的抵挡部。

进一步地,所述弹性件为压缩弹簧,所述压缩弹簧套设于所述芯轴上,且所述压缩弹簧一端与所述锁套连接固定,另一端与所述芯轴接头连接固定。

进一步地,所述锁套内设置有安装槽,所述压缩弹簧至少部分位于所述安装槽内。

进一步地,所述芯轴可伸入所述卡爪内的端部安设有花键,所述卡爪内设置有可与所述花键配合的花键套。

进一步地,所述安全接头上开设有供所述剪断销钉穿过的销孔,沿垂直于所述安全接头的旋转轴线方向所述销孔至少部分内壁与所述剪断销钉间隙配合。

进一步地,所述销孔的内壁包括相对设置的两段半圆柱面以及相对设置且均垂直于所述安全接头的旋转轴线的两段平面,两段所述半圆柱面与两段所述平面围合形成供所述剪断销钉插入的环形,且在同一轴向截面上两段所述半圆柱面的圆心均偏离所述剪断销钉的圆心0.5-1.5mm。

进一步地,所述芯轴可伸入所述卡爪内的端部沿远离所述芯轴接头的方向呈渐缩状。

进一步地,所述卡爪至少部分结构伸入所述安全接头内且两者之间通过花键连接。

进一步地,所述锁套具有供所述弹性夹头伸入的容纳槽,所述凹槽以及所述抵挡部均位于所述容纳槽内。

本实用新型具有以下有益效果:

本实用新型中,脱接器主要分为两个部分,当需要使用的时候,第一连接机构的安全接头与抽油杆连接,第二连接机构的芯轴接头与采油泵的泵轴连接,然后将芯轴部分插入卡爪内,且使得弹性卡头卡入芯轴的凹槽内,进而使得抽油杆、脱接器以及采油泵为一个整体,抽油杆的旋转运动通过脱接器传递至采油泵,而在检泵或换泵作业须要抽油杆与采油泵脱开时,只需要将抽油杆上提,且当上提力量大于30KN时,脱接器的第一连接机构内安全接头和卡爪之间产生巨大剪力,直接将剪断销钉剪断,使安全接头和卡爪脱开,无需采油泵的芯轴上下移动,非常方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的采油用脱接器的第一连接机构与第二连接机构连接后的结构示意图;

图2为图1的采油用脱接器的卡爪与安全接头脱离后的结构示意图;

图3为图1的采油用脱接器的第一连接机构的结构示意图;

图4为图3中A-A向剖视图;

图5为图1的采油用脱接器的第二连接机构的结构示意图;

图6为图5中B-B向剖视图;

图7为图1的采油用脱接器的安全接头的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。

参见图1、图2、图3以及图5,本实用新型实施例提供一种采油用脱接器,主要用于实现抽油杆与采油泵之间的连接与脱离,具体地,包括第一连接机构1与第二连接机构2,第一连接机构1包括安全接头11以及卡爪12,其中安全接头11主要是用于与抽油杆连接,而卡爪12则是用于与第二连接机构2连接,而卡爪12与安全接头11之间则采用剪断销钉13连接,剪断销钉13沿垂直于卡爪12的轴线方向设置,一般来说,卡爪12具有部分结构伸入安全接头11内,即表明卡爪12与安全接头11具有部分结构重叠,剪断销钉13连接于两者的重叠部分;第二连接机构2包括一端可插入卡爪12内的芯轴21、套设于芯轴21上且可相对芯轴21的轴线移动的锁套22以及安设于芯轴21另一端且可与采油泵的泵轴连接的芯轴接头23,其中芯轴21一端可与卡爪12连接固定,另一端则设置有芯轴接头23用于连接采油泵,而锁套22则是用于锁紧卡爪12与芯轴21之间的连接结构。具体地,锁套22与芯轴接头23之间通过弹性件24连接,弹性件24沿芯轴21的长度方向延伸,弹性件24一端与锁套22连接,另一端与芯轴接头23连接,对此,当锁套22沿芯轴21向靠近芯轴接头23的方向移动时,弹性件24压缩,弹性件24会对锁套22产生弹力,而卡爪12远离安全接头11的一端设置有弹性夹头121,该弹性夹头121位于安全接头11的外侧,当将芯轴21部分伸入卡爪12内时,该弹性夹头121夹设于芯轴21表面,芯轴21表面具有供弹性卡头卡入的凹槽211,锁套22上设置有限制卡爪12沿靠近芯轴接头23方向移动的抵挡部,对此当芯轴21伸入卡爪12内时,弹性夹头121夹设于芯轴21表面,此时弹性夹头121被芯轴21撑开,而当芯轴21继续伸入卡爪12时,卡爪12的弹性夹头121逐渐抵顶至锁套22上的抵挡部,进而推动锁套22靠近芯轴接头23,弹性件24被压缩,弹性件24对锁套22产生反作用力,且当弹性夹头121移动至芯轴21表面的凹槽211处时,芯轴21的尺寸在凹槽211处的尺寸较小,弹性夹头121回缩至原状态,进而使得弹性夹头121位于凹槽211内,且在弹性件24的反作用力下弹性夹头121被卡紧于凹槽211内,从而实现卡爪12与芯轴21之间的连接固定,此时脱接器的第一连接机构1与第二连接机构2为一个整体,且当安全接头11与抽油杆连接,芯轴接头23与采油泵连接时,脱接器可以实现抽油杆与采油泵之间的连接固定,抽油杆的旋转运动通过脱接器传递至采油泵;而当检泵或换泵作业须要抽油杆与采油泵脱开时,只需要将抽油杆上提,且当上提力量大于30KN时,脱接器的第一连接机构1内安全接头11和卡爪12之间产生巨大剪力,直接将剪断销钉13剪断,使安全接头11和卡爪12脱开。在上述工作过程中,通过这种结构的脱接器可以实现抽油杆与采油泵的连接与脱离,且能够针对新型容积式采油泵中芯轴21固定在泵壳体上而无法上下运动的情况,在脱离时,无需控制采油泵的芯轴21上下移动,脱离动作与采油泵没有关系,非常方便。另外,芯轴21可伸入卡爪12内的端部沿远离芯轴接头23的方向呈渐缩状,即芯轴21的该端部为尖端,可以方便将芯轴21伸入卡爪12内,而当尖端全部进入卡爪12内时,芯轴21表面开始将弹性夹头121撑开直至弹性夹头121移动至凹槽211处。

参见图1、图2以及图5,优化上述实施例,上述的弹性件24可以选用压缩弹簧,该压缩弹簧套设于芯轴21外表面上,且压缩弹簧一端与锁套22连接固定,另一端与芯轴接头23连接固定。正常情况下,第一连接机构1与第二连接机构2不连接时,压缩弹簧为原状态,而当卡爪12与芯轴21卡接后,压缩弹簧被压缩,且由于压缩弹簧套设于芯轴21上,通过芯轴21的限位作用,压缩弹簧被压缩时不会产生偏离。通常,在锁套22内设置有安装槽221,压缩弹簧至少部分位于该安装槽221内,当然也可以在芯轴接头23上设置有收纳空间,压缩弹簧部分位于该收纳空间内,通过这种结构,一方面可以对压缩弹簧起到保护作用,另一方面便于对压缩弹簧安装固定。一般,锁套22还具有供弹性夹头121伸入的容纳槽222,凹槽211以及抵挡部均位于该容纳槽222内,对此当弹性夹头121与芯轴21的凹槽211卡紧时,弹性夹头121位于锁套22的容纳槽222内,通过锁套22可以对卡爪与芯轴之间的连接处起到保护作用。

参见图1、图2、图4以及图6,在优选方案中,芯轴21可伸入卡爪12内的端部安设有花键212,而卡爪12内设置有可与花键212配合的花键套122,从而表明芯轴21与卡爪12之间除了采用弹性夹头121与凹槽211配合连接固定后,两者之间还通过花键212与花键套122配合连接,则卡爪12的旋转运动可以通过花键212传递至芯轴21,可以保证两者的传动效率,传动也比较平稳。对此,卡爪12与安全接头11之间也可以采用花键212连接,具体是卡爪12伸入安全接头11内的部分与安全接头11花键212连接,则安全接头11的旋转运动也可以通过花键212连接传递至卡爪12。一般,两个花键212连接处均设置有多个花键212,比如为6个,各花键212沿圆周方向依次分布,花键212可为矩形花键212。

参见图1、图2以及图7,本实用新型实施例提供一种第一连接机构1的优选方案,在安全接头11上开设有供剪断销钉13穿过的销孔14,沿垂直于安全接头11旋转轴线的方向销孔14至少部分内壁与剪断销钉13间隙配合。当将剪断销钉13插入销孔14内时,销孔14的内壁至少部分与剪断销钉13之间具有间隙,具体是沿垂直于安全接头11旋转轴线的方向,销孔14的内壁与剪断销钉13之间具有间隙,从而使得安全接头11在带动卡头旋转时,销孔14的内壁不会对剪断销钉13产生剪切力,避免在旋转的过程中,剪断销钉13被旋转扭矩剪断。当然沿平行于旋转轴线的方向,销孔14的内壁与剪断销钉13之间为过盈配合,一方面是实现了剪断销钉13连接安全接头11与卡爪12,而另一方面可以保证在上提安全接头11的过程中,剪断销钉13能够被销孔14内壁剪断。

参见图1以及图7,销孔14的内壁包括相对设置的两段半圆柱面141以及相对设置的两段平面142,其中两个平面142均垂直于安全接头11的旋转轴线,即当安全接头11竖直设置时,两段平面142均处于水平状态,两段半圆柱面141与两段平面142围合形成供剪断销钉13插入的环形,即围合形成了销孔14的内壁,且沿周向半圆柱面141与平面142交替设置,且在同一轴向截面上两段半圆柱面141的圆心均偏离剪断销钉13的圆心0.5-1.5mm。本实施例中,剪断销钉13插入销孔14内的部分为圆柱状,两段平面142之间的距离略小于剪断销钉13的直径,两段半圆柱面141弧顶之间的距离大于剪断销钉13的直径,相当于沿垂直于安全接头11旋转轴线的方向将两段半圆柱面141分别向两侧平移0.5-1.5mm,从而使得半圆柱面141与剪断销钉13的外表面之间具有间隙,进而避免在旋转的过程中,两段半圆柱面141会对剪断销钉13产生剪切力。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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