专利名称：油田抽油泵柱塞的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种深井泵中的柱塞，特别适合在用于抽取含砂原油的油田抽油泵中使用。
现用的油田抽油泵，如CYB－TH系列抽油泵中的柱塞是其外表面渗、镀有Cr、C、N、B、Ni等合金层的圆柱锥头柱塞，其一端端部约50mm处1100的锥度是为了让柱塞易于装入与其有严格配合度要求的泵筒内，而不能防止夹杂在原油中的细砂随抽油泵工作进入间隙(指柱塞与泵筒之间的配合间隙，下同)内，这些细砂存在于间隙内的润滑油膜中，就要随柱塞的上、下往复运动，在间隙内相互挤压磨细，并与柱塞外表面、泵筒内表面进行刚性磨擦，磨损柱塞和泵筒，同时使油膜粘度增大，逐渐成为研磨膏加速对柱塞、泵筒的磨损，直至间隙增大、抽油泵工况恶化而不得不停泵检修，所以现用的这种柱塞用在抽吸含砂原油的抽油泵中时，其本身和泵筒的使用期短、抽油泵检修频繁，检修费用大，抽油泵使用期内的平均泵效低、产量低。
本实用新型的目的是为油田抽油泵提供一种能防止原油中的细砂进入间隙、油膜润滑性能好、泵效高、使用期长的柱塞。
本实用新型是对现用的圆锥头柱塞进行改进，即将两端端部的形状改进为其母线呈中凸曲线状，其中线长H＝15～40mm，刮砂刃角γ＝5°～40°，线端直径d1＝d－(0.004～1.2)mm(d为柱塞外径，下同)，柱塞端径d2＝d－(3～10)mm，过渡半径R′＝0.1～5mm，R″＝0.005～2mm，去砂槽槽深h＝1～10mm，按此母线的形状加工成的柱塞两端端部的外表呈颈部内凹的圆形瓶口状，其中，H段呈中凸状，其斜率由d1限定，d1过大则间隙过小，难以在间隙内形成润滑油膜，d1过小则细砂易进入间隙内，以d1＝d－(0.01～1)较好；在靠近线端端点A处为一具有R″的凸弧，以使端点A成为刮沙刃角的角尖，R″值不能过大以免刃口过钝，也不应过小，以免刃口过薄而易损，以0.05～0.15较好，具有这种中凸状外形的柱塞端部能较好地发挥原油油流进入间隙时的动压作用，有利于油流渗入间隙内形成油膜更好地润滑间隙，H不能过短也不能过长，过短则油流难以在间隙内产生动压，过长则间隙对油流的阻滞作用大，以H＝20～30mm较好；γ角的一边是经端点A向柱塞轴线所作的垂线，另一边则由γ角角值限定，按此角值，在柱塞两端部就能分别加工成一个能向上刮和向下刮的一圆周刀刃，当柱塞下行时，下端部的一圆周刃口就能自上往下刮去粘附于整个泵筒内壁上的细砂(但不刮去油膜)，同样，当柱塞上行时，柱塞上端部的刃口就能自下往上刮去粘于泵筒壁上的细砂(不刮去油膜)，γ角也不能过大或过小，过大则刮下的细砂难以从去砂槽内外排由油流带走，过小则刮下的细砂易倒流回间隙内，以10°～15°较好；按R′的值能在柱塞上加工成一圆周凹状去砂槽，用于容留刮下的细砂并让细砂籍油流的动压作用冲走；去砂槽深h以2～6mm较好，过深则刮下的细砂会沉积于槽内不易被油流带走，过浅则进入槽内的油流难以形成动压带走细砂；d2以d2＝d－(4～7)mm较好，d2过大，不利于细砂从槽内排离，过小则会使柱塞端口的壁厚过薄，R′值与d2、h值相关，以0.7～1.5mm较好；因此，按上述形状的母线加工而成的本实用新型柱塞，在油田抽油泵内作上、下往复抽油动作时、既能防止原油中的细砂进入间隙内，又能在间隙内形成无刚性磨擦的油膜润滑作用，本实用新型可用车、磨床加工而得，至于间隙量值的大小、表面精度的加工要求等是本专业人员共知的。本实用新型也可用于抽取盐卤等地下资源的相同类型深井泵中。
实际使用表明，与现用的柱塞相比，本实用新型具有如下积极效果1、柱塞和泵筒使用期长，因而抽油泵使用期长，在抽吸含砂原油时可延长使用期2～4倍，可降低柱塞、抽油泵的消耗量和节省换泵费，降低采油成本。
2、可减少柱塞漏失量，提高采油泵泵效，以使用期内的平均泵效计，可提高5％以上，加上抽油泵连续作业周期的延长，油田产油量可有明显增加。
附图的图面说名如下图1本实用新型柱塞的剖面图图2柱塞两端Ⅰ部母线的放大图
以下结合
本实用新型的具体构成和应用效果按图2所示的中凸曲线状母线加工现用的柱塞两端端部外表面，能得到凸状的柱塞端部即自端面开始依次具有下列形状一圆周凹入的去砂槽，一圆周刮沙刃角和一个中凸状锥体，此三部分作为一个整体构成本实用新型的柱塞端部，当具有此种端部形状的柱塞在抽油泵泵筒内上、下运动抽油时就能得到前述的积极效果。
实例1一种外径d＝57mm的现用抽油泵柱塞，按图2所示的下列母线参数加工其两端端部H＝30mm，γ＝30°，d1＝56mm，d2＝50mm，R′＝3mm，R″＝1mm，h＝6mm所得的柱塞装于CYB－TH型抽油泵中，用于抽取高含砂量的原油，柱塞(及抽油泵)的使用寿命为6个月，比现用的提高二倍多，泵效提高5％。
实例2取与实例1相同的现用柱塞，按下列参数加工其两端端部H＝20mm，γ＝10°，d1＝56.99mm，d2＝53mm，R′＝0.8mm，R″＝0.15mm，h＝2mm，所得的柱塞装于CYB－TH型抽油泵用于抽取中含砂量的原油，柱塞(及抽油泵)的使用寿命为13个月，比现用的提高两倍多，泵效提高10％。
权利要求1.油田抽油泵柱塞，本实用新型的特征是其两端端部的母线呈中凸曲线状，其中线长H=15～40mm，刮砂刃角γ=5°～40°，线端直径d1=d-(0.004～1.2)mm，柱塞端径d2=d-(3～10)mm，过渡半径R′=0.1～5mm，R″=0.005～2mm，去砂槽槽深h=1～10mm，按此母线的形状加工成的柱塞两端端部的外表呈颈部内凹的园形瓶口状。
2.按照权利要求1所述的柱塞，其特征是H＝20～30mm，γ＝10°～15°，d1＝d－(0.01～1)mm，d2＝d－(4～7)mm，R′＝0.7～1.5mm，R″＝0.05～0.15mm，h＝2～6mm。
专利摘要油田抽油泵柱塞，其两端端部按中凸曲线状的母线加工，该母线中H＝15～40mm，γ＝5°～40°，d
文档编号F04B53/14GK2212671SQ94230388
公开日1995年11月15日 申请日期1994年10月11日 优先权日1994年10月11日
发明者王本之 申请人:王本之