一种稠油保护器的摩擦副扶正装置的制作方法

本实用新型涉及稠油保护器领域，具体为一种稠油保护器的摩擦副扶正装置。

背景技术：

稠油是石油烃类能源中的重要组成部分，具有比常规原油资源高达数倍的巨大潜力。我国稠油资源丰富，分布较广，随着稀油开采力度加大，油藏逐步减少，扩大稠油油藏开采已成为重要发展目标。

通过对近两年稠油井中保护器断轴的拆检情况来看：发现断轴部位集中到保护器第一道机械密封处，该处扶正套与轴磨损剧烈，随着轴的高速运转，轴越磨越细，扶正套失去扶正作用，最终导致轴断裂。根据断轴保护器的拆检，扶正套位置的摩擦副遭到破坏，并且断轴部位的扶正套及轴磨损更为严重。传统铜材质的扶正套耐高温性和耐磨性对稠油的恶劣工况适应性差，稠油进入后，造成断轴处的配合润滑变差，出现局部高温区，呈现干磨状态，导致轴磨损，直至轴径逐渐变细强度减弱后断轴。

由此分析出断轴原因和后果：超深稠油(地下粘度大于50Pa·s的原油)具有沥青质和胶质含量较高、粘度大流动性差的特点，在利用潜油电泵机组举升开采过程中经常因高压掺稀工况引起保护器内外压差大，容易导致机械密封快速失效，机械密封失效后，稠油的进入，参与扶正套与轴之间的润滑，铜材质的扶正套在润滑不良的情况下，形成磨损，扶正效果差，导致轴的偏磨，最终因为轴的磨损，强度降低，形成断轴躺井，带来巨大的经济损失，造成稠油开采成本居高不下。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足，本实用新型提供一种稠油保护器的摩擦副扶正装置，弹性滚滑装置的设计降低了两个合金套之间的摩擦，提高了合金套的寿命，提高了转轴传动效率，两个合金套的设计避免了轴直接参与摩擦，两个合金套能很好地对转轴的径向跳动进行扶正，提高了转轴使用寿命，能轻松向摩擦副内添加润滑油，提高了转轴旋转稳定性，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种稠油保护器的摩擦副扶正装置，包括稠油保护器的接头，所述接头的内部设有轴孔，所述轴孔内插设有转轴，所述轴孔的左端设有套设在转轴外侧的机械密封，所述轴孔中部外侧设有扶正环形区，所述扶正环形区安装有摩擦副；

所述摩擦副包括固定嵌插在扶正环形区的第一合金套和套设在转轴外侧的第二合金套，所述第一合金套套设在第二合金套外侧，所述第一合金套内侧通过若干柱形槽设有弹性滚滑装置，所述第一合金套内部还设有与柱形槽相连接的若干进油细孔；

所述第二合金套与转轴同步同轴旋转，且第二合金套的两端均连接有卡簧，所述卡簧固定在转轴外侧。

进一步地，所述接头内部设有润滑油通道，所述进油细孔通过主孔与润滑油通道相连接，所述主孔与润滑油通道连接处安装有防侧漏环。

进一步地，第二合金套内设有键槽，所述转轴外侧设有插入键槽的轴键。

进一步地，所述弹性滚滑装置包括固定在柱形槽顶端的小弹簧，所述小弹簧底端连接有在柱形槽内上下滑动的磁性滑柱，所述磁性滑柱底端吸附有钢珠，所述钢珠在柱形槽的底端内侧滚动。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型的弹性滚滑装置的设计使第一合金套在旋转的时候首先和钢珠接触，降低了两个合金套之间的摩擦，提高了合金套的寿命，且由于钢珠的滚动大大减小了两个合金套之间的摩擦阻力，从而大大提高了转轴传动效率。

(2)本实用新型的两个合金套的设计避免了轴直接参与摩擦，且合金在温度升高时不易变形，刚性大、耐磨度高，解决了铜质扶正套在温度变化时引起尺寸变化、导致过度磨损、出现偏磨、严重时导致轴磨断的缺陷，两个合金套能很好地对转轴的径向跳动进行扶正，提高了转轴使用寿命。

(3)本实用新型向接头的外侧的通道内添加润滑油，润滑油便会自动顺着各种有空进入两个合金套之间，从而大大降低了摩擦阻力，提高了合金套和转轴寿命，提高了转轴旋转稳定性，轴寿命号从哪个，因此降低了更换轴的成本，也不会耽误稠油的开采效率。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为本实用新型的图1中A的放大结构示意图；

图3为本实用新型的第二合金套的端剖面结构示意图。

图中标号：

1-接头；2-摩擦副；3-第二合金套；4-第一合金套；5-弹性滚滑装置；6-转轴；7-机械密封；8-防侧漏环；9-轴键；

11-轴孔；12-扶正环形区；13-润滑油通道；

31-卡簧；32-键槽；

41-柱形槽；42-进油细孔；43-主孔；

51-小弹簧；52-磁性滑柱；53-钢珠。

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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种稠油保护器的摩擦副扶正装置，包括稠油保护器的接头1，接头1的内部设有轴孔11，轴孔11内插设有转轴6，轴孔11的左端设有套设在转轴6外侧的机械密封7，机械密封7在大多数情况下能防止稠油进入轴孔内部阻扰转轴6的转动。

轴孔2中部外侧设有扶正环形区12，扶正环形区12安装有摩擦副2，扶正环形区12的外径比轴孔2外径大，摩擦副2能在扶正环形区12内对转轴6进行扶正，使转轴6能回归原来的轴线位置，从而减小了转轴6高速旋转时的径向跳动，提高了转轴6传动效率。

摩擦副2包括固定嵌插在扶正环形区12的第一合金套4和套设在转轴6外侧的第二合金套3，第二合金套3与转轴6同步同轴旋转，第二合金套3内设有键槽32，转轴6外侧设有插入键槽32的轴键9，轴键9保证了第二合金套3与转轴6的同步旋转。且第二合金套3的两端均连接有卡簧31，卡簧31固定在转轴6外侧，卡簧31对第二合金套3进行限位，使第二合金套3不会在转轴6上左右滑动。拆卸时先将卡簧31拆除，即可将第二合金套3从转轴6上轻松卸下，安装拆卸第二合金套3更加方便快捷，如第二合金套3磨损过多，可及时更换新的第二合金套3，从而保护转轴6不受磨损。

第一合金套4套设在第二合金套3外侧，在转轴6高速旋转工作的时候，第二合金套3也跟着转轴6高速旋转，而第一合金套4设在第二合金套3外侧，起到扶正第二合金套3的径向位移，从而降低了第二合金套3和转轴6的径向跳动，大大加强了转轴6旋转稳定性，且转轴6不参与摩擦，因此转轴6不会受到磨损，转轴6寿命长，不会因磨损变细而断裂，延长了保护器的寿命。

第一合金套4和第二合金套3的端剖面均为圆环形状，高度为5-10cm，厚度为0.5-2cm，留有一定的耐磨厚度，从而极大地保护了转轴6。第一合金套4和第二合金套3均采用镍铬合金、碳化铬合金、高锰合金、碳化钨合金、镍钨合金中的一种，这些合金都具有耐磨、强度高的优点，从而使第二合金套3旋转的时候，两个合金套磨损均达到最小，大大提高了合金套的寿命。

第一合金套4内部还设有与柱形槽41相连接的若干进油细孔42，接头1内部设有润滑油通道13，进油细孔42通过主孔43与润滑油通道13相连接，主孔43即所有进油细孔42的共同连接孔，主孔43与润滑油通道13连接处安装有防侧漏环8，防侧漏环8的作用类似于密封圈，能防止润滑油从两个孔的连接缝隙处流到第一合金套4的外侧而造成浪费。

优选的是，向接头1顶端的润滑油通道13处添加润滑油，润滑油便会依次顺着润滑油通道13、主孔43、进油细孔42、柱形槽41从而流到第二合金套3与第一合金套4之间的空隙处，润滑油进一步减小了两个合金套之间的摩擦和磨损，提高了转轴6的传动效率和轴旋转稳定性。

第一合金套4内侧通过若干柱形槽41设有弹性滚滑装置5，弹性滚滑装置5包括固定在柱形槽41顶端的小弹簧51，小弹簧51底端连接有在柱形槽41内上下滑动的磁性滑柱52，磁性滑柱52底端吸附有钢珠53，磁性滑柱52的底端面为向上凹陷的圆弧面，从而使钢珠53与磁性滑柱52接触面更广，吸附力更强。钢珠53在柱形槽41的底端内侧滚动。钢珠53的外径与柱形槽41的外径一致，钢珠53磨损过多时，可轻松更换。

第一合金套4内侧面与第二合金套3的外侧面之间距离为0.5-0.8mm，钢珠53的侧面与第二合金套3的外侧距离为0.1-0.3mm，也就是说钢珠53的底面凸出第一合套4的侧面0.2-0.5mm，这样转轴6在旋转的时候，第二合金套3旋转的时候会先接触钢珠53而不是第二合金套3，因此降低了合金套的磨损。

优选的是，在转轴6旋转的时候，第二合金套3跟着旋转，若第二合金套3和转轴6旋转产生径向位移运动的时候，第二合金套3与钢珠53首先接触，钢珠53受压在柱形槽41内转动，从而将两个合金套之间的接触摩擦力转化为滚动摩擦力，从而大大降低了转轴6转动力的损失，提高了转轴6的传动效率，而且小弹簧51的弹性恢复力也会促使钢珠53给予第一合金套3以压力，起到一定的轴运动方向扶正的作用，两个合金套磨损小，转轴6寿命长。只有在第二合金套3的径向位移过大或径向跳动力过大时，此时钢珠53完全缩进柱形槽41内部，此时第一合金套4与第二合金套3接触，因钢珠53的存在使两个合金套之间的摩擦面积大大减小，降低了摩擦力，且第一合金套4的刚性力和弹簧的恢复力共同促使转轴6回归轴线位置，从而起到扶正作用。

优选的是，在接头1外侧即可向摩擦副2内部添加润滑油，添加润滑油轻松快捷，润滑快速均匀，从而极大地降低了合金套的磨损，也降低了转轴6转动力的损耗，提高了转轴6寿命。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。