抽油机仿偏磨装置及其使用方法与流程

文档序号:15175470发布日期:2018-08-14 18:22阅读:358来源:国知局

本发明涉及到油井抽油用设备领域,具体涉及到抽油机仿偏磨装置及其使用方法。



背景技术:

目前,石油开采大多数仍采用有杆抽油的方式,但由于采油井井壁的倾斜,加之抽油杆运动轨迹复杂,常会引起抽油杆接箍与油管内壁的直接摩擦;而这种摩擦又是集中在油管内壁局部或某一狭小的直线上。这样,就会在这些部位造成油管的迅速磨损,其结果是将油管磨穿或因油管磨出沟槽后而造成“管裂缝”。这不仅会使采油工作被迫停止,而且会造成大批油管过早报废;更换新油管时还必须经过井下作业,先取出废油管并进行更换后,方可继续采油;由此造成的直接或间接的经济损失严重。如何防止油管偏磨,延长油管的使用寿命,就成为一个很重要的课题。如果井下油管能按一定速度转动,就可将油管的磨擦和磨损由原来集中在某一固定位置改变为沿油管圆周分布,这样,就可以大大提高油管的使用寿命。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于靠抽油杆的运动作动力,带动井下油管按一定速度转动,防止油管偏磨,延长油管使用寿命,同时延长维护性作业周期的抽油机仿偏磨装置及其使用方法。

为了实现上述目的,本发明提供的技术方案是:

抽油机仿偏磨装置,包括驱动装置和动力转换装置,驱动装置包括固定在井口上的法兰盖,法兰盖上设置有箱体,箱体内设置有涡轮,涡轮的一侧设置有与其啮合的蜗杆,蜗杆与箱体的侧壁通过第二轴承连接,蜗杆一端延伸至箱体外部,箱体外部的蜗杆一端上固定设置有齿轮,涡轮上固定设置有与其同轴心的旋转套,油管贯穿旋转套并与其固定连接,旋转套下端穿过法兰盖上的孔,旋转套下端延伸至法兰盖下方,旋转套与法兰盖上端面的轴承座通过第一轴承连接,法兰盖下方的旋转套上固定设置有挡帽;

动力转换装置包括固定在齿轮一侧法兰盖上的竖直滑轨,滑轨上设置有与其滑动配合的升降杆,升降杆上方的抽油杆上固定设置有与其对应的压环,升降杆下端与法兰盖之间通过第一弹簧连接,升降杆与齿轮之间设置有驱动齿轮旋转的齿条,齿条与升降杆通过两个上下布置的旋转杆连接,所述两旋转杆相互平行,旋转杆朝向齿轮的一端向下倾斜,旋转杆的两端分别与升降杆和齿条铰连接,升降杆和齿条之间设置有第二弹簧,升降杆上端设置有阻挡齿条的压杆,齿条下方的升降杆上设置有耳板,耳板上铰连接有对齿条左右运动进行限位的限位杆,远离耳板的限位杆一端向上弯折,向上弯折部分的限位杆上端与齿条的下端面滑动接触,限位杆与升降杆通过拉簧连接,限位杆一侧的齿条下端面上固定设置有竖直的下支杆,下支杆的下端一侧设置有触动板,法兰盖上设置有与触动板对应的限位开关,齿轮下方的法兰盖上设置有固定块,固定块上固定设置有伸缩杆朝向下支杆且与其对应的气缸,气缸上的电磁阀与限位开关电性连接,限位杆下方的法兰盖上固定设置有绕绳装置,绕绳装置与限位杆通过拉绳连接。

具体的,所述第一轴承为推力轴承。

具体的,所述升降杆下端固定设置有下挡块,滑轨上端固定设置有阻挡下挡块的上挡块。

具体的,所述绕绳装置包括上端开口的收绳盒,收绳盒固定在法兰盖上,收绳盒内铰连接有绕绳轮,绕绳轮的转轴与收绳盒通过发条弹簧连接,拉绳的上端与限位杆固定连接,拉绳的另一端与绕绳轮固定连接。

具体的,所述限位开关为弹性杆式限位开关。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明,结构简单,操作方便,靠抽油杆的运动作动力,带动井下油管按一定速度转动,防止油管偏磨,延长了油管使用寿命,同时延长了维护性作业周期。

附图说明

图1为本发明驱动装置的结构示意图。

图2为本发明动力转换装置的结构示意图。

图3为绕绳装置的结构示意图。

附图中的零部件名称为:

1、法兰盖,2、箱体、3、轴承座,4、旋转套,5、挡帽,6、第一轴承,7、蜗轮,8、蜗杆,9、油管,10、抽油杆,11、压环,12、滑轨,13、升降杆,14、压杆,15、齿条,16、第二轴承,17、齿轮,18、旋转杆,19、耳板,20、限位杆,21、拉簧,22、下支杆,23、触动版,24、固定块,25、气缸,26、限位开关。27、第一弹簧,28、下挡块,29、上挡块,30、收绳盒,31、绕绳轮,32、发条弹簧,33、拉绳,34、第二弹簧。

具体实施方式

如图1-3所示,抽油机仿偏磨装置,包括驱动装置和动力转换装置,驱动装置包括固定在井口上的法兰盖1,法兰盖1上设置有箱体2,箱体2内设置有涡轮7,涡轮7的一侧设置有与其啮合的蜗杆8,蜗杆8与箱体2的侧壁通过第二轴承16连接,蜗杆8一端延伸至箱体2外部,箱体2外部的蜗杆8一端上固定设置有齿轮17,涡轮7上固定设置有与其同轴心的旋转套4,油管9贯穿旋转套4并与其固定连接,旋转套4下端穿过法兰盖1上的孔,旋转套4下端延伸至法兰盖1下方,旋转套4与法兰盖1上端面的轴承座3通过第一轴承6连接,所述第一轴承6为推力轴承。法兰盖1下方的旋转套4上固定设置有挡帽5。

动力转换装置包括固定在齿轮17一侧法兰盖1上的竖直滑轨12,滑轨12上设置有与其滑动配合的升降杆13,所述升降杆13下端固定设置有下挡块28,滑轨12上端固定设置有阻挡下挡块28的上挡块29。升降杆13上方的抽油杆10上固定设置有与其对应的压环11,升降杆13下端与法兰盖1之间通过第一弹簧27连接,升降杆13与齿轮17之间设置有驱动齿轮17旋转的齿条15,齿条15与升降杆13通过两个上下布置的旋转杆18连接,所述两旋转杆18相互平行,旋转杆18朝向齿轮17的一端向下倾斜,旋转杆18的两端分别与升降杆13和齿条15铰连接,升降杆13和齿条15之间设置有第二弹簧34,升降杆13上端设置有阻挡齿条15的压杆14,齿条15下方的升降杆13上设置有耳板19,耳板19上铰连接有对齿条15左右运动进行限位的限位杆20,远离耳板19的限位杆20一端向上弯折,向上弯折部分的限位杆20上端与齿条15的下端面滑动接触,限位杆20与升降杆13通过拉簧21连接,限位杆20一侧的齿条15下端面上固定设置有竖直的下支杆22,下支杆22的下端一侧设置有触动板23,法兰盖1上设置有与触动板23对应的限位开关26,所述限位开关26为弹性杆式限位开关。齿轮17下方的法兰盖1上设置有固定块24,固定块24上固定设置有伸缩杆朝向下支杆22且与其对应的气缸25,气缸25上的电磁阀与限位开关26电性连接,限位杆20下方的法兰盖1上固定设置有绕绳装置,绕绳装置与限位杆20通过拉绳33连接。所述绕绳装置包括上端开口的收绳盒30,收绳盒30固定在法兰盖1上,收绳盒30内铰连接有绕绳轮31,绕绳轮31的转轴与收绳盒30通过发条弹簧32连接,拉绳33的上端与限位杆20固定连接,拉绳的另一端与绕绳轮31固定连接。

本发明将抽油杆10的下落运动作为动力源,当抽油杆10上的压环11与升降杆13接触后,随着抽油杆10的下落,压环11使得升降杆13下行,此时第一弹簧27被压缩蓄力,当齿条15上的齿牙与齿轮17啮合后就会使得齿轮17转动。

当齿条15和齿轮17接触后,齿轮17对齿条15的阻力由于第二弹簧34和旋转杆18的作用,使得齿条15具有向远离升降杆13斜向上方向运动的趋势,齿条15又被压杆14阻挡,因此齿条15能够稳定为与齿轮17啮合。

齿轮17转动时就会带动蜗杆8旋转,蜗杆8通过涡轮7使得旋转套4带动油管9旋转一定角度。随着升降杆13的下行运动,当下支杆22下端的触动板23触动限位开关26的弹性杆时,限位开关26使得气缸25的电磁阀接通,气缸25的伸缩杆快速动作并通过下支杆22将齿条15推向升降杆13,从而使得齿条15与齿轮17分离,此时第二弹簧34被压缩。因为远离耳板19的限位杆20一端向上弯折,向上弯折部分的限位杆20上端与齿条15的下端面滑动接触,限位杆20与升降杆13通过拉簧21连接,因此当齿条15处于限位杆20向上弯折部分和升降杆13之间时,拉簧21就会使得限位杆20向上弯折的部分向上旋转,从而能够对齿条15进行限位,防止齿条15与齿轮17接触。

在升降杆13下落的过程中,收绳装置就会在发条弹簧32的作用下将拉绳33绕在绕绳轮31上,防止拉绳33打结或与其他的部件缠绕。

当抽油杆10上升时,压环11不再对升降杆13施加压力,随着压环11的上升,第一弹簧27推动升降杆13和齿条15上升,此时齿条15不与齿轮17接触。当触动板23与限位开关26分离后,限位开关26的弹性杆还原,气缸25的电池阀关闭,气缸25的伸缩杆还原。升降杆13上升的同时拉绳33从绕绳轮31上绕出,发条弹簧32蓄力。当齿条15位于齿轮17上方时,拉绳33被拉紧,拉绳33被拉紧后升降杆13继续被第一弹簧27提升,此时限位杆20在拉绳33的作用向下旋转,当限位杆20向上弯折的部分失去对齿条15的限位作用后,第二弹簧34就会使得齿条15还原,直到齿条15上端与压杆14接触。当上挡块29对下挡块28进行阻挡时升降杆13停止上行。

抽油杆10每一次下行都会通过齿条15使得齿轮17旋转一定圈数,齿轮17通过涡轮7、蜗杆8和旋转套4使得油管9旋转一定角度,抽油杆10上行时,齿轮17不与齿条15接触,因此在本发明的作用下油管9只会朝同一方向旋转。

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

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