专利名称：旋管往复抽油泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油开采井下抽油泵，特别涉及一种旋管往复抽油泵。
背景技术：
传统的石油开采抽油泵，主要为游梁式抽油机作为动力，带动有杆抽油泵从井下 抽油，这种结构的抽油设备为石油开采作出了贡献，但其同时存在着如下的缺点或不足① 系统效率低；②耗材高、能量损耗大；③排砂性能差；④管杆有偏磨现象；⑤液体流通面积 小；⑥不适应特殊井(大斜度井、水平井、深井和稠油井)；⑦日常维护和管理工作量大。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋管往复抽油泵，采用由左旋滚珠丝杠总成、右旋滚珠 丝杠总成与由游动泵筒、游动阀总成、固定阀总成构成的常规抽油泵的组合结构，通过地面 动力装置提供的旋转动力，将油管管柱的旋转运动变为往复运动，驱动常规抽油泵，将井下 液体举升至地面，有效地克服或避免上述现有技术中存在的缺点或不足。本发明所述的旋管往复抽油泵，包括左旋滚珠丝杠、上循环钢球与左旋滚珠螺母 构成的左旋滚珠丝杠总成，左旋滚珠螺母与滑套螺纹连接，右旋滚珠丝杠、下循环钢球与右 旋滚珠螺母构成的右旋滚珠丝杠总成及油管接头，外筒盖，外筒，上凸轮旋管，滑套，上弹簧 压环，上压缩弹簧，上锁柱套，上锁柱，换向套，卡簧，下锁柱，下锁柱套，下压缩弹簧，下弹簧 压环，下凸轮旋管，换向套底帽，游动泵筒，游动阀总成，固定阀总成。所述左旋滚珠丝杠总 成包括安装于上凸轮旋管上的左旋滚珠丝杠、安装于左旋滚珠丝杠上的左旋滚珠螺母和安 装于左旋滚珠丝杠和左旋滚珠螺母之间的上循环钢球，右旋滚珠丝杠总成包括与下锁柱套 相连接的右旋滚珠丝杠、与右旋滚珠丝杠相配合的旋滚珠螺母和安装于右旋滚珠丝杠和旋 滚珠螺母之间的下循环钢球；所述外筒盖顺次与外筒和固定阀总成相连接，上凸轮旋管一 端与油管接头相连接，另一端在左旋滚珠丝杠内顺次与下凸轮旋管和换向套底帽相连接， 左旋滚珠螺母安装于左旋滚珠丝杠外，左旋滚珠螺母外顺次与滑套、右旋滚珠螺母、游动泵 筒和游动阀总成相连接，左旋滚珠丝杠安装于上凸轮旋管外，与上锁柱套相连接，换向套安 装于上锁柱套和下锁柱套外，左旋滚珠螺母下、换向套上顺次安装有上弹簧压环和上压缩 弹簧，换向套下和右旋滚珠丝杠上顺次安装有下压缩弹簧和下弹簧压环。其中，所述油管接头一端穿过外筒盖与上凸轮旋管相连接，二者为滑动轴相配合。 所述外筒上部设有对称的两条直线凹槽。所述上凸轮旋管，下部设有一条凸轮柱。所述滑 套上下端部设有至少一条凸键。所述上锁柱套下部一侧设有至少一个锁柱孔。所述上锁柱 套下部设有至少一个上锁柱孔，下锁柱套上部一侧设有至少一个下锁柱孔。所述上锁柱与 下锁柱是一端具有圆球度的园柱体构件。所述换向套为上下部各设有至少一个内锁柱环形 凹槽，中部设有至少一个卡簧定位环形凹槽的管状的结构。所述下凸轮旋管为外部设有卡 簧槽、中部设有一条凸轮柱的管状体构件。本发明与现有技术相比较具有如下优点
1、冲程损失小，流通面积大，无偏磨损耗，节省钢材，结构简单、成本低廉、调参易， 使用方便、安全；2、由此导致与之配套的地面装置结构简单、低矮、占地面积小，节省钢材、机械损 耗低，日常维修、调整、管理工作量小；3、利用原有生产油管管柱作为动力传递机构将地面动力传至井下，将油管管柱的 旋转运动通过一套变换机构将旋转运动变为往复运动，该往复机构带动常规抽油泵，将井 下液体举升至地面；4、旋转管柱又可作为井下液体举升的液体流通管道；5、与地面装置配套可提高系统效率10个百分点以上；6、提高液体流通面积和管道液体的携砂能力。
四
图1为本发明的一种实施例结构示意图
图2为按图1所示的局部放大结构示意图
图3为按图1所示的a-a向结构示意图
图4为按图1所示的b-b向结构示意图
图5为按图1所示的外筒结构示意图
图6为按图5所示的c-c向结构示意图
图7为按图1所示的上凸轮旋管结构示意图
图8为按图7所示的d-d向结构示意图
图9为按图1所示的滑套结构示意图
图10为按图9所示的e-e向结构示意图
图11为按图1所示的上锁柱套结构示意图
图12为按图1所示的下锁柱套结构示意图
图13为按图1所示的换向套结构示意图
图14为按图1所示的下凸轮旋管结构示意图
图15为按图14所示的f-f结构示意图
五具体实施例方式
参阅图1-图15，一种旋管往复抽油泵，包括左旋滚珠丝杠4、上循环钢球6与左旋 滚珠螺母7构成的左旋滚珠丝杠总成，左旋滚珠螺母7与滑套8螺纹连接，右旋滚珠丝杠 21、下循环钢球23与右旋滚珠螺母22构成的右旋滚珠丝杠总成及油管接头1、外筒盖2、外 筒3、上凸轮旋管5、滑套8、上弹簧压环9、上压缩弹簧10、上锁柱套11、上锁柱12、换向套 13、卡簧14、下锁柱15、下锁柱套16、下压缩弹簧17、下弹簧压环18、下凸轮旋管19、换向套 底帽20、游动泵筒24、游动阀总成25、固定阀总成26。左旋滚珠丝杠总成包括安装于上凸 轮旋管5上的左旋滚珠丝杠4、安装于左旋滚珠丝杠4上的左旋滚珠螺母7和安装于左旋滚 珠丝杠4和左旋滚珠螺母7之间的上循环钢球6，右旋滚珠丝杠总成包括与下锁柱套16相 连接的右旋滚珠丝杠21、与右旋滚珠丝杠21相配合的右旋滚珠螺母22和安装于右旋滚珠 丝杠21和右旋滚珠螺母22之间的下循环钢球23 ；外筒盖2顺次与外筒3和固定阀总成26
4相连接，上凸轮旋管5 —端与油管接头1相连接，另一端在左旋滚珠丝杠4内顺次与下凸轮 旋管19和换向套底帽20相连接；左旋滚珠螺母7安装于左旋滚珠丝杠4外，左旋滚珠螺母 7外顺次与滑套8、右旋滚珠螺母22、游动泵筒24和游动阀总成25相连接，左旋滚珠丝杠4 安装于上凸轮旋管5外，与上锁柱套11相连接，换向套13安装于上锁柱套11和下锁柱套 16夕卜，左旋滚珠螺母7下、换向套13上顺次安装有上弹簧压环9和上压缩弹簧10，换向套 13下和右旋滚珠丝杠21上顺次安装有下压缩弹簧17和下弹簧压环18。油管接头1 一端穿过外筒盖2与上凸轮旋管5相连接，二者为滑动轴相配合。左 旋滚珠丝杠4使设有外螺旋槽，左旋滚珠螺母7与其相配合，配合处安装有至少一个上循环 钢球6。右旋滚珠丝杠21与右旋滚珠螺母22相配合，配合处安装有至少一个下循环钢球 23。外筒3上部设有对称的两条直线凹槽31。上凸轮旋管5，下部设有一条凸轮柱51。滑 套8上下端部设有至少一条凸键81，图中表示为2条。上锁柱套11下部一侧设有至少一个 锁柱孔111，图中表示为2个。上锁柱套11下部设有至少一个上锁柱孔111，下锁柱套16 上部一侧设有至少一个下锁柱孔161，图中表示为2个；上锁柱12与下锁柱15是一端具有 圆球度的园柱体构件。换向套13为上下部各设有至少一个内锁柱环形凹槽131、图中上下 各表示两个，中部设有至少一个卡簧定位环形凹槽132的管状的结构。所述下凸轮旋管19 为外部设有卡簧槽191、中部设有一条凸轮柱192的管状体构件。游动泵筒24与右旋滚珠螺母22螺纹连接，并与外筒3呈轴套滑动配合；游动泵筒 24与游动阀总成25螺纹连接；换向套13安装在上锁柱套11、下凸轮旋管19和下锁柱套 16之间，三者为滑动配合；上压缩弹簧10安装在上弹簧压环9与换向套13之间，上弹簧压 环9与上锁柱套11轴套滑动配合；下压缩弹簧17安装在下弹簧压环18与换向套13之间， 下弹簧压环18与下锁柱套16轴套滑动配合；上锁柱12分别安装在上锁柱套11上锁柱孔 111内，呈轴套滑动配合，可轴向移动；下锁柱15分别安装在下锁柱套16下锁柱孔161内， 呈轴套滑动配合，可轴向移动；卡簧14安装在下凸轮旋管19的卡簧槽191内，可径向收缩。运行时，地面动力装置驱动油管旋转，油管管柱将旋转运动传递到本发明，将旋转 运动转换成上下往复运动并驱动油泵工作，将原油举升至地面。下冲程时上部左旋滚珠丝 杠总成工作，驱动油泵下行，上冲程时下部右旋滚珠丝杠总成工作，驱动油泵上行。上冲程初始状态左旋滚珠螺母7位于左旋滚珠丝杠4最下部。上压缩弹簧10呈 压缩状态，换向套13处于最下位置，上锁柱12左端在上凸轮旋管5上凸轮柱51作用下进 入换向套13的上锁柱凹槽131内，左旋滚珠丝杠总成打滑而不能工作。此时卡簧(14)嵌 入下凸轮旋管19的上部卡簧槽191内，起到定位作用。右旋滚珠螺母22位于右旋滚珠丝 杠21最下部，下压缩弹簧17呈释放状态，换向套13的锁柱凹槽131与下锁柱套16的下锁 柱孔161错开，迫使下锁柱15右移，此时下凸轮旋管19的凸轮柱192与下锁柱15相接触 并对其施加作用力。此时右旋滚珠丝杠总成处于工作状态。上冲程工作状态由于在下凸轮旋管19凸轮柱192对下锁柱15的作用力，迫使下 锁柱套16旋转，同时带动右旋滚珠丝杠21旋转，在右旋滚珠螺母22作用下带动右旋滚珠 螺母22上行。且同时带动游动泵筒24上行，此时游动阀总成25球阀关闭，固定阀总成26 球阀打开。此时左旋滚珠丝杠总成因此因打滑而不能工作，但因滚珠丝杠具有可逆性，因而 当左旋滚珠螺母7上行时，左旋滚珠丝杠4不能将其锁止。当上行至一定高度时，顶起下弹 簧压环18并压缩下压缩弹簧17，在弹簧作用下，换向套13上行。
下冲程初始状态当换向套13上行至死点时，其下部锁形凹槽131与下锁柱套16 的锁柱孔161相对应，下锁柱15在下凸轮旋管19的凸轮柱51的作用下使其左移。而上部 锁柱环形凹槽191与上锁柱套11的锁柱孔111错开，迫使其上锁柱12右移。此时卡簧14 被嵌入换向套13下部卡簧定位槽132内。下冲程工作状态由于上锁柱12右移后与上凸轮旋管5的凸轮柱51相接触而被 其施加作用力(见图11)，因此左旋滚珠丝杠4处于工作状态。在上凸轮旋管5作用下带动 左旋滚珠螺母7下行，使得游动泵筒24下行，此时游动阀总成25球阀打开进油，固定阀总 成26球阀关闭(见图1)。此时由于下锁柱15左移后打滑而脱离下凸轮旋管19的凸轮柱 192的作用，因此右旋滚珠丝杠总成不能工作。由于滚珠丝杠的可逆性能，右旋滚珠螺母22 不会被右旋滚珠丝杠21锁止。当下行到一定程度时，左旋滚珠螺母7压下上弹簧压环9并 压缩上压缩弹簧10，迫使换向套13下行。到达下死点时，又回到上冲程时的初始状态，完成 一个循环。
权利要求
一种旋管往复抽油泵，包括左旋滚珠丝杠(4)、上循环钢球(6)与左旋滚珠螺母(7)构成的左旋滚珠丝杠总成，左旋滚珠螺母(7)与滑套(8)螺纹连接，右旋滚珠丝杠(21)、下循环钢球(23)与右旋滚珠螺母(22)构成的右旋滚珠丝杠总成及油管接头(1)，外筒盖(2)，外筒(3)，上凸轮旋管(5)，上弹簧压环(9)，上压缩弹簧(10)，上锁柱套(11)，上锁柱(12)，换向套(13)，卡簧(14)，下锁柱(15)，下锁柱套(16)，下压缩弹簧(17)，下弹簧压环(18)，下凸轮旋管(19)，换向套底帽(20)，游动泵筒(24)，游动阀总成(25)，固定阀总成(26)，其特征在于所述左旋滚珠丝杠总成包括安装于上凸轮旋管(5)上的左旋滚珠丝杠(4)、安装于左旋滚珠丝杠(4)上的左旋滚珠螺母(7)和安装于左旋滚珠丝杠(4)和左旋滚珠螺母(7)之间的上循环钢球(6)，右旋滚珠丝杠总成包括与下锁柱套(16)相连接的右旋滚珠丝杠(21)、与右旋滚珠丝杠(21)相配合的右旋滚珠螺母(22)和安装于右旋滚珠丝杠(21)和右旋滚珠螺母(22)之间的下循环钢球(23)；所述外筒盖(2)顺次与外筒(3)和固定阀总成(26)相连接，上凸轮旋管(5)一端与油管接头(1)相连接，另一端在左旋滚珠丝杠(4)内顺次与下凸轮旋管(19)和换向套底帽(20)相连接；左旋滚珠螺母(7)安装于左旋滚珠丝杠(4)外，左旋滚珠螺母(7)外顺次与滑套(8)、右旋滚珠螺母(22)、游动泵筒(24)和游动阀总成(25)相连接，左旋滚珠丝杠(4)安装于上凸轮旋管(5)外，与上锁柱套(11)相连接，换向套(13)安装于上锁柱套(11)外，左旋滚珠螺母(7)下、换向套(13)上顺次安装有上弹簧压环(9)和上压缩弹簧(10)，换向套(13)下和右旋滚珠丝杠(21)上顺次安装有下压缩弹簧(17)和下弹簧压环(18)。
2.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述油管接头(1)一端穿过外 筒盖(2)与上凸轮旋管(5)相连接，二者为滑动轴相配合。
3.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述外筒(3)上部设有对称的 两条直线凹槽(31)。
4.根据权利要求1或2所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述上凸轮旋管(5)，下部 设有一条凸轮柱(51)。
5.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述滑套(8)上下端部设有至 少一条凸键(81)。
6.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述上锁柱套(11)下部一侧设 有至少一个锁柱孔(111)。
7.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述下锁柱套(16)上部一侧设 有至少一个下锁柱孔(161)。
8.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述上锁柱(12)与下锁柱 (15)是一端具有圆球度的园柱体构件。
9.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述换向套(13)为上下部各设 有至少一个内锁柱环形凹槽(131)，中部设有至少一个卡簧定位环形凹槽(132)的管状结 构。
10.根据权利要求1所述的旋管往复抽油泵，其特征在于所述下凸轮旋管(19)为外部 设有卡簧槽(191)、中部设有一条凸轮柱(192)的管状体构件。全文摘要
一种旋管往复抽油泵，包括左旋滚珠丝杠总成、右旋滚珠丝杠总成、游动泵筒，游动阀总成，固定阀总成。左旋滚珠丝杠总成安装于上部，右旋滚珠丝杠总成在中下部。外筒盖顺次与外筒和固定阀总成相连接，上凸轮旋管一端与油管接头相连接，另一端在左旋滚珠丝杠内顺次与下凸轮旋管和换向套底帽相连接；左旋滚珠螺母安装于左旋滚珠丝杠外，左旋滚珠螺母外顺次与滑套、右旋滚珠螺母、游动泵筒和游动阀总成相连接，左旋滚珠丝杠安装于上凸轮旋管外，与上锁柱套相连接，换向套上安装于上锁柱套外，左旋滚珠螺母下、换向套上顺次安装有上弹簧压环和上压缩弹簧，换向套下安装于下锁柱套外，换向套下、右旋滚珠丝杠上顺次安装有下压缩弹簧和下弹簧压环。
文档编号f04b47/02gk101907086sq20101025495
公开日2010年12月8日 申请日期2010年8月13日 优先权日2010年8月13日
发明者陈宗毅, 陈阳 申请人:陈阳