[实用新型]可倒扣式抽油杆防脱器

说明书

本实用新型属于石油开采机械领域，特别涉及油井抽油机抽油杆防脱装置的改进。

抽油机在正常工作时，一方面由于抽油杆所受内力方向随杆柱上下往复运动而交替变化，各杆柱联接螺纹的接触面也交替变化，导致螺纹面向松扣方向转动的脱扣力矩；另一方面，抽油杆在下行程时，纵向螺纹弯曲也会产生一个脱扣力矩。当上述两个脱扣力矩大于抽油杆联接螺纹的预紧力矩时，联接螺纹便会松动而脱扣，为了解决脱扣现象，中国实用新型专利88207765.1说明书公开了一种抽油杆防脱器，该防脱器的外壳通过滚珠与心轴可旋转地相连，心轴端部的锥体球状面支承于外壳内，这种结构通过滚珠的相对滚动，消除了脱扣扭矩，但这种防脱器一方面由于外壳与心轴只能绕同一中心线相对转动，但抽油杆在上下往复运动时不可避免地出现由摆所引起的轴向弯曲，从而在心轴和外壳上仍产生一个加剧断裂的交变弯曲应力，大大影响了防脱器的使用寿命；另一方面，在抽油杆出现蜡卡、砂卡等井下事故而需要修井处理时，由于防脱器的可相对转动，而无法实现抽油杆的倒扣，只能用通井机硬拔抽油杆，直至拔断，或者将油管同时起出地面，锯断大部抽油杆。这两种方法均存在着既费工费时，又造成很大的浪费。

《石油机械》杂志1999年第5期40页介绍了“一种新型抽油杆防脱装置”。它由上接头下端的凹球面、装于外壳内的球座凹球面和心轴的凸球面组成一个能够自由旋转的类似关节的结构，外壳另一端还设计有内园锥孔面，使穿过其中的心轴能够自由摆动，这种防脱装置具有结构紧凑、承载能力大，能同时消除抽油杆工作过程中产生的脱扣扭矩和轴向弯曲所引起的交变应力，但它仍不能解决修井时所需的抽油杆倒扣作业问题，不可避免地造成严重的财产浪费现象。

本实用新型的目的是提供一种可倒扣式抽油杆防脱器，它不仅能有效地消除抽油杆的脱扣扭矩和轴向弯曲所引起的交变应力，而且能在修井时实现抽油杆的倒扣作业。

为了达到上述目的，本实用新型的可倒扣式抽油杆防脱器，包括上接头、外壳和心轴，该心轴上的球头正巧支承于上接头的凹球面内，外壳套住心轴的球头端并与上接头固连，心轴从外壳上的园锥孔伸出，所述心轴上还滑套有键环，心轴下端与下接头固连；键环两侧面设有键环榫爪；键环榫爪以及其与外壳榫爪和下接头榫爪相互间隔地交叉设置。

所述键环通过滑动垫圈相互分隔设置；键环之间的键环榫爪相互间隔地交叉伸入；靠近外壳和下接头的键环侧面上的键环榫爪和下接头榫爪相互交错地间隔设置。

采用上述结构后，由于上接头、心轴及其球头、外壳以及外壳上的园锥孔组成了一种球面关节结构，该结构的上接头和心轴间既能够相互自由转动又可左右摆动弯曲，从而有效地消除抽油杆上下往复运动所产生的脱扣力矩和轴向弯曲所起的交变应力，避免了抽油杆的脱扣现象和联接处的疲劳折弯断裂。更由于在外壳和下接头之间的心轴上，滑套了若干带榫爪的键环，当抽油杆遇卡时，反转抽油杆直至外壳榫爪、键环榫爪以及下接头榫爪相互抵住，继续转动抽油杆即能通过各榫爪传递倒扣力矩，使抽油杆倒扣而解卡，避免了抽油杆的拔断或锯断而造成的报废损失。又由于反转各榫爪直至抵住的空转角度范围可通过调整键环数来改变，这样既可广泛地适应各样抽油杆的使用要求，又能不影响消除脱扣扭矩所形成的转动，达到一举多得的效果。

下面结构附图对本实用新型作进一步详细的描述。

图1是本实用新型可倒扣式抽油杆防脱器的具体实施方式的结构图；

图2是图1所示结构中的一个键环的主视图；

图3是图1所示结构中的一个键环的俯视图。