[發(fā)明專利]井下環(huán)保泵石油設備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201610026518.1
• 申請日: 2016-01-16
• 公開（公告）號: CN105508221A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 徐儀鐘;土園
• 申請（專利權）人: 陳游
• 主分類號: F04B47/00
• 分類號: F04B47/00;F04B17/04;F04B53/14;F04B53/16;F04B53/10;F04B53/12;F04B53/00;F04B49/06
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1.一種井下環(huán)保泵石油設備，其特征在于：所述的井下環(huán)保泵石油設備包括浮力殼(1)、泵油殼(4)、下磁體(7)、上磁體(13)、進油孔(3)、密封錐(8)、密封帽(11)、鐵芯活塞(6)、分油限制板(10)、內(nèi)錐孔(15)、通油孔(14)、出油閥、油管連接頭(9)、磁場控制器；

在浮力殼(1)內(nèi)的下面部分安裝有泵油殼(4)、下磁體(7)和上磁體(13)，在浮力殼(1)的外面的下面一面固定有腳架(2)，腳架(2)的下端低于浮力殼(1)下端的進油孔(3)的位置，浮力殼(1)下端的進油孔(3)與泵油殼(4)下端的進油孔(3)相通；下磁體(7)固定在泵油殼(4)外面的下面部分，上磁體(13)固定在泵油殼(4)外面的上面部分，泵油殼(4)的下端固定在浮力殼(1)內(nèi)的下端；

連接下磁體(7)和上磁體(13)的電路與磁場控制器連接，磁場控制器的電路與絕緣電線連接，磁場控制器安裝在浮力殼(1)內(nèi)；

在泵油殼(4)內(nèi)安裝有密封錐(8)、密封帽(11)、鐵芯活塞(6)、密封錐(8)、分油限制板(10)，鐵芯活塞(6)安裝在泵油殼(4)的內(nèi)腔內(nèi)能夠上下滑動；在鐵芯活塞(6)上端的限位孔(17)內(nèi)固定有分油限制板(10)，在鐵芯活塞(6)的上面部分的內(nèi)錐孔(15)內(nèi)安裝有密封錐(8)，密封錐(8)在內(nèi)錐孔(15)與分油限制板(10)之間的分油孔(16)和內(nèi)錐孔(15)內(nèi)能夠上下移動；在泵油殼(4)內(nèi)的下端的密封頸的外圓面上套有密封帽(11)，密封帽(11)在密封頸的外圓面上能夠上下滑動，密封帽(11)在鐵芯活塞(6)的下端向上凹陷的容納孔(19)內(nèi)時，密封帽(11)與容納孔(19)有間隙；密封帽(11)內(nèi)的內(nèi)密封面與密封頸端部的環(huán)形密封面配合而能夠密封或打開進入泵油殼(4)內(nèi)的進石油通道；鐵芯活塞(6)上行時，鐵芯活塞(6)下面部分的泵油殼(4)的內(nèi)腔部分是進油腔；鐵芯活塞(6)下行時，鐵芯活塞(6)上面部分的泵油殼(4)的內(nèi)腔部分是擠壓腔；在泵油殼(4)的上端安裝有出油閥，出油閥的下面部分固定在泵油殼(4)的上面一端的中心孔內(nèi)；出油閥的上端露出泵油殼(4)的上端面的部分與油管連接頭(9)的下端連接，油管連接頭(9)通過伸出孔固定在浮力殼(1)的上端，油管連接頭(9)的上端通過軟管或伸縮管與輸送管道連接；

所述的浮力殼(1)的材料是金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼、橡膠中的一種類型或幾種類型的材料，采用橡膠材料時或成型后的浮力殼(1)是軟殼體時，在使用時要先給浮力殼(1)的內(nèi)腔充氣使其能夠浮于油面；空心閥體(5)和泵油殼(4)的材料采用金屬、塑料、尼龍和玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料；密封錐(8)的材料采用金屬、塑料、尼龍和橡膠中的一種類型或幾種類型的材料；密封帽(11)的材料采用金屬、塑料、尼龍和玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料；鐵芯活塞(6)的材料是能夠受磁場吸引的材料；油管連接頭(9)的材料是金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼、橡膠中的一種類型或幾種類型的材料；

所述的浮力殼(1)是產(chǎn)生浮力的空心腔體，空心腔體的上端有伸出孔和線孔、下端有進油孔(3)，空心腔體內(nèi)的下面部分安裝有下磁體(7)、上磁體(13)和泵油殼(4)及泵油殼(4)內(nèi)安裝的部件，空心腔體內(nèi)的上面部分安裝有油管連接頭(9)；空心殼體內(nèi)的下端與泵油殼(4)的下端配合而密封空心殼體的下面部分的內(nèi)腔，空心殼體下端的進油孔(3)與泵油殼(4)下端的進油孔(3)的位置相對應并相通；伸出孔是讓油管連接頭(9)穿過的孔，通過螺母固定油管連接頭(9)，并通過油管連接頭(9)和密封墊及螺母密封伸出孔；線孔是讓絕緣電線穿過的孔，并通過絕緣電線和密封膠環(huán)密封線孔；把浮力殼(1)放入油中時，浮力殼(1)產(chǎn)生的浮力能夠支撐浮力殼(1)及其內(nèi)部的部件的所有重量而浮于石油面上；浮力殼(1)漂浮在石油面上工作時，能夠隨油面的升高而升高、隨油面的降低而降低；

為了便于浮力殼(1)的加工和便于把配件裝入浮力殼(1)內(nèi)，所述的浮力殼(1)是分段后的組合體，在浮力殼(1)中間部位形狀最大的地方分成兩個部分后再組合在一起；

所述的泵油殼(4)的內(nèi)腔是圓柱形腔體，圓柱形的腔體的圓柱面是光滑的曲面；在內(nèi)腔的中心線上的上端有中心孔穿過泵油殼(4)、下端有進油孔(3)穿過泵油殼(4)；在泵油殼(4)內(nèi)的下端的中部有向上凸出的密封頸，密封頸的上端部是環(huán)形密封面，密封頸的內(nèi)部是進油孔(3)，在密封帽(11)的內(nèi)密封面沒有與環(huán)形密封面密封時進油孔(3)通過過油孔(12)與進油腔相通，密封帽(11)的內(nèi)密封面與密封頸的環(huán)形密封面配合；所述的環(huán)形密封面是圓環(huán)形的平整的密封面，密封面用于與密封帽(11)內(nèi)的內(nèi)密封面配合；所述的密封帽(11)是頂部密封的圓管式帽體，密封帽(11)的內(nèi)頂部分是內(nèi)密封面，靠近內(nèi)密封面的圓管部分有過油孔(12)；

所述的出油閥包括空心閥體(5)和密封錐(8)，空心閥體(5)是空心管，內(nèi)錐孔(15)在空心管的內(nèi)腔的中部或中下部，空心管內(nèi)的內(nèi)錐孔(15)的上面部分的內(nèi)徑大、下面部分的內(nèi)徑小；空心閥體(5)的下端有回油密封端，回油密封端的下端面在空心閥體(5)的下端、上端面是內(nèi)錐孔(15)，內(nèi)錐孔(15)的大端與出油閥的上端相通、小端與出油閥的下端相通，在內(nèi)錐孔(15)的內(nèi)錐面(18)上安裝有密封錐(8)；在從空心閥體(5)下端的內(nèi)孔進入有壓力的液體時能夠打開內(nèi)錐面(18)與密封錐(8)的密封而形成通道，或者在輸送油的管道的下端口低于進油孔(3)時產(chǎn)生的吸力能夠打開內(nèi)錐面(18)與密封錐(8)的密封而形成通道；

為了便于泵油殼(4)的加工和便于把配件裝入泵油殼(4)內(nèi)，所述的泵油殼(4)是分段后的組合體；在泵油殼(4)內(nèi)的圓柱形腔體部分的上端處分成二段，分段處的上面部分是泵蓋、下面部分是泵油殼(4)的主體，中心孔在泵蓋上，進油孔(3)在泵油殼(4)的主體下端的中部，泵蓋與泵油殼(4)的主體組合成為一個組合整體；或者，在泵油殼(4)內(nèi)的圓柱形腔體部分的下端處分成二段，分段處的下面部分是泵蓋、上面部分是泵油殼(4)的主體，進油孔(3)在泵蓋的中部，中心孔在泵油殼(4)的主體的上端的中部，泵蓋與泵油殼(4)的主體組合成為一個組合整體；

所述的鐵芯活塞(6)是圓柱形的鐵芯，圓柱形的鐵芯的上端有限位孔(17)，限位孔(17)的下面是分油孔(16)，分油孔(16)的下面是內(nèi)錐孔(15)，內(nèi)錐孔(15)的下面是通油孔(14)，通油孔(14)的下面是容納孔(19)，內(nèi)錐孔(15)、通油孔(14)和容納孔(19)的中心線在圓柱形的鐵芯的柱體中心線上；圓柱形的鐵芯的中心線的部位有通油孔(14)和內(nèi)錐孔(15)，內(nèi)錐孔(15)在通油孔(14)的上面，在內(nèi)錐孔(15)內(nèi)沒有安裝密封錐(8)時，內(nèi)錐孔(15)與通油孔(14)和分油孔(16)相通；圓柱形的鐵芯的下端有向上凹陷的容納孔(19)，在鐵芯活塞(6)到達泵油殼(4)內(nèi)的下端時，容納孔(19)用于容納密封帽(11)并使密封帽(11)不與鐵芯活塞(6)發(fā)生碰撞；限位孔(17)用于固定分油限制板(10)，分油孔(16)用于分散通過的石油和引導石油進入分油限制板(10)上的過油孔(12)；圓柱形的鐵芯的外圓面是光滑的外圓面，在光滑的外圓面上有凹陷的環(huán)槽，環(huán)槽內(nèi)嵌有密封環(huán)；外圓面與泵油殼(4)的內(nèi)腔配合能夠密封泵油殼(4)的內(nèi)腔，并能夠在泵油殼(4)的內(nèi)腔內(nèi)滑動；所述的限位孔(17)是圓孔圓孔的圓形面是鑲嵌分油限制板(10)固定面，圓孔的環(huán)形底面(25)是限制分油限制板(10)鑲嵌深度的面；所述的分油孔(16)是與限位孔(17)和內(nèi)錐孔(15)相通的圓孔；所述的通油孔(14)是與容納孔(19)和內(nèi)錐孔(15)相通的孔；所述的容納孔(19)是與通油孔(14)相通的、向上凹陷的圓孔；

所述的內(nèi)錐孔(15)是有錐度的圓孔，圓孔的面是內(nèi)錐面(18)，內(nèi)錐面(18)與密封錐(8)的外錐面配合，在密封錐(8)自身的重力的作用下能夠密封內(nèi)錐面(18)，在密封錐(8)的上面有吸力時通過吸力能夠打開內(nèi)錐面與密封球或密封錐的外錐面密封的通道；密封錐(8)上面的油壓越大，密封錐(8)與內(nèi)錐面(18)的貼合密封效果越好；

所述的分油限制板(10)是有過油孔(12)的板，鑲嵌在限位孔(17)的環(huán)面上并貼緊限位孔(17)的底環(huán)面；過油孔(12)能夠讓石油通過；

所述的密封錐(8)是圓錐體或錐柱體，圓錐體和錐柱體的表面有光滑的外錐面；密封錐的外錐面與內(nèi)錐面(18)密封時靠密封錐自身的重力下壓而密封內(nèi)錐面(18)；

所述的上磁體(13)和下磁體(7)都是能夠產(chǎn)生電磁場的電磁線圈；

所述的磁場控制器是控制上磁體和下磁體產(chǎn)生磁場的控制器，控制著上磁體和下磁體產(chǎn)生電磁場的時間順序和時間的長短、及上磁體或下磁體每次產(chǎn)生電磁場后到第二次再產(chǎn)生電磁場的間隔時間，并控制著上磁體和下磁體產(chǎn)生的電磁場的強弱；

所述的石油管連接頭(9)是帶有連接頭和連接管的一體式的石油管；

所述的進油孔(3)是石油進入泵油殼(4)的內(nèi)腔的經(jīng)過油孔(12)，分別在密封頸的中心部位和在浮力殼(1)的底部的中心部位；在密封頸內(nèi)的進油孔(3)的上端有環(huán)形密封面，在密封頸的環(huán)形密封面上沒有安裝密封帽(11)時，進油腔與進油孔(3)相通；

在進油腔內(nèi)儲備石油，在擠壓腔內(nèi)擠壓石油而產(chǎn)生油壓；在擠壓腔內(nèi)進石油時，進油腔與擠壓腔相通；在擠壓腔內(nèi)排出石油時，進油腔通過密封錐(8)與鐵芯活塞(6)內(nèi)的內(nèi)錐孔(15)密封而斷開進入擠壓腔的進石油通道；

所述的井下環(huán)保泵石油設備的控制進石油的通道中和出石油的通道中的單向止逆閥中沒有回位彈簧；在抽油的過程中；在進油腔進油時，鐵芯活塞(6)上行產(chǎn)生的吸力打開密封帽(11)與密封頸的密封而打開進石油的通道，安裝在鐵芯活塞(6)上的內(nèi)錐孔(15)上的密封錐(8)在自身重力的作用下自動下降回位而關閉進入擠壓腔內(nèi)的進石油的通道來進行密封；在擠壓腔內(nèi)進石油時，安裝在出油閥的內(nèi)錐孔(15)的密封錐(8)利用自身的重力使密封錐(8)自動下降回位而關閉出油閥上的出石油的通道來進行密封，鐵芯活塞(6)下行而使進油腔內(nèi)產(chǎn)生壓力推動密封錐(8)上行繼而打開進入擠壓腔內(nèi)的進石油的通道；在擠壓腔出油時，在出油壓力的作用下推動出油閥的內(nèi)錐孔(15)上的密封錐(8)上行而打開出油閥的出石油的通道，安裝在鐵芯活塞(6)的內(nèi)錐孔(15)上的密封錐(8)利用自身的重力使密封錐(8)自動下降回位而關閉鐵芯活塞(6)上的進石油的通道來進行密封；用于沉淀池中抽取石油時，在輸送石油的管道的出油口低于泵油殼(4)下端的進油孔(3)時，通過泵油而輸出的石油的油頭到達輸送石油的管道的出油口時，在虹吸作用下，安裝在出油閥內(nèi)的密封錐(8)被出油的吸力拉動而上行與內(nèi)錐孔(15)分離打開出石油的通道，安裝在鐵芯活塞(6)的內(nèi)錐孔(15)上的密封錐(8)在出油吸力的拉動下打開進入擠壓腔的進石油的通道，安裝在密封頸上的密封帽(11)在出油吸力的拉動下打開進入進油腔的進石油的通道，整個泵油的通道就變成了自流的通道，關閉電源后就能夠自流輸送石油；

使用時，將井下環(huán)保泵石油設備放于油井中的的石油中或放于沉淀池內(nèi)的石油中，進油孔(3)深入石油中，浮力殼(1)的上面部分浮出石油面；接通絕緣電線與磁場控制器的通電電路，磁場控制器循環(huán)接通上磁體(13)和下磁體(7)的通電電路產(chǎn)生電磁場；上磁場產(chǎn)生電磁場時，上磁場的磁場的吸引力拉動鐵芯活塞向上移動，鐵芯活塞(6)開始上行時，安裝在鐵芯活塞(6)的內(nèi)錐孔(15)上的密封錐(8)在自身的重力的作用下下行回位而關閉了石油進入擠壓腔的進石油通道；在鐵芯活塞(6)上行時，鐵芯活塞(6)的上行而使擠壓腔內(nèi)的石油產(chǎn)生了壓力，有壓力的石油從出油閥下端的密封端的內(nèi)孔進入到出油閥內(nèi)的內(nèi)錐孔(15)處推動密封錐(8)上行而打開出油閥的密封通道，使擠壓腔內(nèi)的石油經(jīng)過出油閥、再經(jīng)過油管連接頭(9)后進入到輸送石油的管道中或運輸石油的盛裝容器中；鐵芯活塞(6)在上行時，鐵芯活塞(6)還使進油腔內(nèi)產(chǎn)生了真空吸力，真空吸力吸動密封帽(11)打開而使密封帽(11)與密封頸的環(huán)形密封面分開，石油從進油孔(3)經(jīng)過密封帽(11)上的過油孔(12)進入泵油殼(4)內(nèi)的鐵芯活塞(6)下面的進油腔內(nèi)；

鐵芯活塞(6)上行移動到泵油殼的內(nèi)腔的頂部時，磁場控制器斷開上磁體(13)的通電電路并接通下磁體(7)的通電電路，下磁體(7)產(chǎn)生的電磁場拉動鐵芯活塞下行；鐵芯活塞(6)開始下行時，密封帽(11)在自身重力的作用下下行回位而關閉進入進油腔的進石油通道，出油閥內(nèi)的密封錐(8)在自身的重力的作用下下行回位而密封出油閥的內(nèi)錐面(18)，切斷了擠壓腔的出油通道；鐵芯活塞(6)在下行時，鐵芯活塞(6)推動進入進油腔內(nèi)的石油而使石油產(chǎn)生內(nèi)部壓力，有壓力的石油從鐵芯活塞(6)的通油孔(14)進入到內(nèi)錐孔(15)處向上沖開與內(nèi)錐孔(15)密封的密封錐(8)移位后繼續(xù)上行，經(jīng)過分油孔(16)和分油限制板(10)上的過油孔(12)后進入擠壓腔內(nèi)；

鐵芯活塞(6)在下磁體(7)的磁場引力的拉動下下行到位時，鐵芯活塞(6)的內(nèi)錐面(18)上的密封錐(8)在自身的重力的作用下下行把內(nèi)錐面(18)封死而使石油不返回進油腔，此時，磁場控制器又接通上磁體(13)的通電電路再次產(chǎn)生電磁場而使鐵芯活塞(6)上行；如此循環(huán)的接通和切斷上磁體(13)和下磁體(7)通電電路，使上磁體(13)產(chǎn)生電磁場后拉動鐵芯活塞上行、下磁體(7)產(chǎn)生電磁場后拉動鐵芯活塞(6)下行，不斷地把石油泵出而輸送到輸送石油的管道中或運輸石油的盛裝容器中；在抽取沉淀池中的石油時，當輸送石油的管道的出油口低于浮力殼(1)的進油孔(3)時，當抽取的石油的油頭流過低于進油孔的位置后就可以關閉電源，然后采用自流輸送石油而節(jié)約了電能；在抽石油的過程中，浮力殼(1)能夠隨石油面的升高或降低而自動升高或下降。