[實用新型]直線驅動式間斷旋轉螺桿泵

無效

• 申請號: 200720035487.2
• 申請日: 2007-03-20
• 公開（公告）號: CN201013587Y
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 曾勵;董飚;張丹;崔云峰
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: F04C5/00
• 分類號: F04C5/00;F04B47/02;E21B43/00
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所
• 代理人: 江平

技術領域

本實用新型涉及到油田開采中使用螺桿泵開采時的動力傳動結構，特別是利用油田上已有的抽油機和抽油桿作為螺桿泵的動力驅動裝置。

背景技術

螺桿泵是一種新型的內嚙合回轉式容積泵，具有效率高、自吸能力強、適應范圍廣等優點，在油田中得到了廣泛的應用。抽油機作為油田生產中的核心設備，在國內外都擁有眾多以“三抽”為主的機采油井，包括游梁式抽油機、無游梁式抽油機、摩擦提升式抽油機和直線電機驅動式抽油機等，都是由抽油機帶動抽油桿做上下往復直線運動，從而驅動有桿柱塞式抽油泵工作。但是隨著我國各大油田開發的不斷發展，油田的開發難度不斷增加，許多油田的油井相繼出現了高含砂量、高油氣比的稠油。而柱塞泵只能用于稀油和含水油的抽取，對高含砂油、稠油則無能為力。許多油田使用螺桿泵來開采上述的原油，均取得了較好的效果。目前螺桿泵采油系統的驅動方式主要是以下三類：一、機動螺桿泵，又稱為地面驅動螺桿泵：它是由螺桿泵、采油桿柱、錨定工具及地面驅動裝置等組成。該系統在工作時，地面驅動裝置通過減速后將動力傳遞給采油桿柱，再經采油桿柱帶動螺桿泵旋轉，從而將原油從井下舉升到地面；二、電動潛油螺桿泵：包括螺桿泵和潛油電機在內的主要機組都在井下。工作時，電纜將電力從地面傳給潛油電機，而油液則通過油管舉升到井口；三、液動螺桿泵：它主要由供液泵、旁通閥、液馬達及螺桿泵等部分組成。工作時，供液泵將高壓動力液供給液馬達，液馬達旋轉帶動螺桿泵工作，從而將與動力液混合的井底原油通過油管、套管的環形空間舉升到井口。對于高含砂量、高粘度原油，采用螺桿泵是理想的機采方式。無論采用上述哪一種驅動方式的螺桿泵，都與目前使用的抽油機的動力驅動方式不匹配，將意味著有無數臺抽油機的報廢，造成企業投資費用的增加，提高了成本，浪費了資源。

實用新型內容

本實用新型目的是提供一種結構簡單、適用范圍廣、工作可靠、生產效率高的直線驅動式間斷旋轉螺桿泵。

本實用新型包括定子、轉子，定子設置在轉子的外圍，還包括從下往上布置的萬向聯軸器、傳動軸、直旋絲杠副、花鍵副，萬向聯軸器的下端與轉子的上端連接；傳動軸中部外壁呈鋸齒狀，鋸齒狀傳動軸的外圍設置外轂，外轂上靠近直旋絲杠副的端部銷連接棘爪；直旋絲杠副包括直旋絲杠軸、絲杠套、直旋回珠塊、滾珠，直旋絲杠軸的外壁設置螺旋槽，直旋絲杠軸的外圍套接直旋套，直旋套的兩端設置直旋回珠塊，直旋套與直旋絲杠軸上的對應螺旋槽之間設置滾珠；花鍵副包括花鍵軸、花鍵套、回珠塊、花鍵滾珠，花鍵軸的外壁設置直槽，花鍵軸的外圍套接花鍵套，花鍵套的兩端設置回珠塊，花鍵套與花鍵軸上的對應直槽之間設置花鍵滾珠。

本實用新型在使用時，抽油機帶動抽油桿做上下往復直線運動，通過連接套使得花鍵軸、直旋絲杠軸作往復直線運動，再通過直旋絲杠副，將絲杠軸的往復直線驅動力轉換為直旋套的往復旋轉驅動力矩，通過傳動套，使外轂作往復旋轉運動，利用棘輪機構，將往復旋轉運動變換為單方向的旋轉運動，用以驅動螺桿泵轉子轉動。本實用新型使用一個棘輪機構，實現了螺桿泵轉子的間斷運轉。使用花鍵副的目的是為抽油桿導向，并平衡螺桿泵旋轉工作時產生的反力矩。使用這種新型的直旋螺桿泵，可以利用原有的抽油機作為動力裝置來驅動螺桿泵工作，使原有的抽油機及抽油桿得到了重新利用，降低了改造成本，節約了資源，提高了生產效率。本實用新型實現了結構簡單、適用范圍廣、工作可靠、生產效率高的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型上半部的結構示意圖。

圖2是本實用新型下半部的結構示意圖。

圖3是圖2的A-A向俯視圖。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型主要由抽油桿1、連接套2、花鍵軸3、外套(一)4、花鍵套5、外套(二)6、軸承(一)7、直旋絲杠軸8、直旋套9、傳動套(一)10、傳動套(二)11、軸承(二)12、外轂13、外套(三)14、圓錐滾子軸承15、鎖緊螺母16、定子外套17、萬向聯軸器18、轉子19、定子20、傳動軸21、棘爪22、向心球軸承23、花鍵滾珠24、回珠塊25、直旋回珠塊26、滾珠27組成。在各密封部位設置了O形密封圈及唇形密封圈，可以防止油液滲漏。

抽油桿1和花鍵軸3之間用連接套2連接，花鍵套5固定連接在外套(一)4中，直旋套9通過軸承(一)7支承在外套(二)6中，花鍵軸3和直旋絲杠軸8之間使用螺釘連接，外榖13通過軸承(二)12支承在外套(三)14中，傳動軸21通過圓錐滾子軸承15、向心球軸承22支承在外套(三)14和傳動套(二)11中，外榖13、帶棘齒的傳動軸21和棘爪22構成了一個棘輪機構，定子外套17通過螺紋連接固定在外套(三)14中，并用鎖緊螺母16鎖緊，傳動軸21和泵轉子19之間用萬向聯軸器18連接，泵定子20膠粘在定子外套17中。當抽油桿1向上運動時，通過連接套2、花鍵軸3，帶動直旋絲杠軸8向上運動，通過直旋機構的轉換，使得直旋套9作逆時針方向旋轉，通過傳動套(一)10、傳動套(二)11，帶動外轂13作逆時針方向旋轉，通過棘輪機構(A-A位置)中的棘爪22帶動帶有棘齒的傳動軸21逆時針方向旋轉，傳動軸21則通過萬向聯軸器18帶動螺桿泵轉子19轉動，從而驅動螺桿泵工作。當抽油桿1作向下直線運動時，通過花鍵機構和直旋機構，使得直旋套9作順時針方向旋轉，外轂13也作順時針方向旋轉，此時棘輪機構(A-A位置)中的棘爪22從棘齒的齒背上滑動，傳動軸21不轉，從而實現了螺桿泵轉子19的單方向間斷運轉。油液從螺桿泵的底端進入，從泵的出油口排出，通過傳動軸21的側向油孔進入傳動軸21的中心油道，順著直旋絲杠軸8的中心油道，花鍵軸3的中心油道，進入抽油桿1的中心油道，從而被提升到地面。