[实用新型]直线驱动式间断旋转螺杆泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及到油田开采中使用螺杆泵开采时的动力传动结构，特别是利用油田上已有的抽油机和抽油杆作为螺杆泵的动力驱动装置。

背景技术

螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵，具有效率高、自吸能力强、适应范围广等优点，在油田中得到了广泛的应用。抽油机作为油田生产中的核心设备，在国内外都拥有众多以“三抽”为主的机采油井，包括游梁式抽油机、无游梁式抽油机、摩擦提升式抽油机和直线电机驱动式抽油机等，都是由抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动，从而驱动有杆柱塞式抽油泵工作。但是随着我国各大油田开发的不断发展，油田的开发难度不断增加，许多油田的油井相继出现了高含砂量、高油气比的稠油。而柱塞泵只能用于稀油和含水油的抽取，对高含砂油、稠油则无能为力。许多油田使用螺杆泵来开采上述的原油，均取得了较好的效果。目前螺杆泵采油系统的驱动方式主要是以下三类：一、机动螺杆泵，又称为地面驱动螺杆泵：它是由螺杆泵、采油杆柱、锚定工具及地面驱动装置等组成。该系统在工作时，地面驱动装置通过减速后将动力传递给采油杆柱，再经采油杆柱带动螺杆泵旋转，从而将原油从井下举升到地面；二、电动潜油螺杆泵：包括螺杆泵和潜油电机在内的主要机组都在井下。工作时，电缆将电力从地面传给潜油电机，而油液则通过油管举升到井口；三、液动螺杆泵：它主要由供液泵、旁通阀、液马达及螺杆泵等部分组成。工作时，供液泵将高压动力液供给液马达，液马达旋转带动螺杆泵工作，从而将与动力液混合的井底原油通过油管、套管的环形空间举升到井口。对于高含砂量、高粘度原油，采用螺杆泵是理想的机采方式。无论采用上述哪一种驱动方式的螺杆泵，都与目前使用的抽油机的动力驱动方式不匹配，将意味着有无数台抽油机的报废，造成企业投资费用的增加，提高了成本，浪费了资源。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种结构简单、适用范围广、工作可靠、生产效率高的直线驱动式间断旋转螺杆泵。

本实用新型包括定子、转子，定子设置在转子的外围，还包括从下往上布置的万向联轴器、传动轴、直旋丝杠副、花键副，万向联轴器的下端与转子的上端连接；传动轴中部外壁呈锯齿状，锯齿状传动轴的外围设置外毂，外毂上靠近直旋丝杠副的端部销连接棘爪；直旋丝杠副包括直旋丝杠轴、丝杠套、直旋回珠块、滚珠，直旋丝杠轴的外壁设置螺旋槽，直旋丝杠轴的外围套接直旋套，直旋套的两端设置直旋回珠块，直旋套与直旋丝杠轴上的对应螺旋槽之间设置滚珠；花键副包括花键轴、花键套、回珠块、花键滚珠，花键轴的外壁设置直槽，花键轴的外围套接花键套，花键套的两端设置回珠块，花键套与花键轴上的对应直槽之间设置花键滚珠。

本实用新型在使用时，抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动，通过连接套使得花键轴、直旋丝杠轴作往复直线运动，再通过直旋丝杠副，将丝杠轴的往复直线驱动力转换为直旋套的往复旋转驱动力矩，通过传动套，使外毂作往复旋转运动，利用棘轮机构，将往复旋转运动变换为单方向的旋转运动，用以驱动螺杆泵转子转动。本实用新型使用一个棘轮机构，实现了螺杆泵转子的间断运转。使用花键副的目的是为抽油杆导向，并平衡螺杆泵旋转工作时产生的反力矩。使用这种新型的直旋螺杆泵，可以利用原有的抽油机作为动力装置来驱动螺杆泵工作，使原有的抽油机及抽油杆得到了重新利用，降低了改造成本，节约了资源，提高了生产效率。本实用新型实现了结构简单、适用范围广、工作可靠、生产效率高的目的。

附图说明

图1是本实用新型上半部的结构示意图。

图2是本实用新型下半部的结构示意图。

图3是图2的A-A向俯视图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型主要由抽油杆1、连接套2、花键轴3、外套(一)4、花键套5、外套(二)6、轴承(一)7、直旋丝杠轴8、直旋套9、传动套(一)10、传动套(二)11、轴承(二)12、外毂13、外套(三)14、圆锥滚子轴承15、锁紧螺母16、定子外套17、万向联轴器18、转子19、定子20、传动轴21、棘爪22、向心球轴承23、花键滚珠24、回珠块25、直旋回珠块26、滚珠27组成。在各密封部位设置了O形密封圈及唇形密封圈，可以防止油液渗漏。

抽油杆1和花键轴3之间用连接套2连接，花键套5固定连接在外套(一)4中，直旋套9通过轴承(一)7支承在外套(二)6中，花键轴3和直旋丝杠轴8之间使用螺钉连接，外榖13通过轴承(二)12支承在外套(三)14中，传动轴21通过圆锥滚子轴承15、向心球轴承22支承在外套(三)14和传动套(二)11中，外榖13、带棘齿的传动轴21和棘爪22构成了一个棘轮机构，定子外套17通过螺纹连接固定在外套(三)14中，并用锁紧螺母16锁紧，传动轴21和泵转子19之间用万向联轴器18连接，泵定子20胶粘在定子外套17中。当抽油杆1向上运动时，通过连接套2、花键轴3，带动直旋丝杠轴8向上运动，通过直旋机构的转换，使得直旋套9作逆时针方向旋转，通过传动套(一)10、传动套(二)11，带动外毂13作逆时针方向旋转，通过棘轮机构(A-A位置)中的棘爪22带动带有棘齿的传动轴21逆时针方向旋转，传动轴21则通过万向联轴器18带动螺杆泵转子19转动，从而驱动螺杆泵工作。当抽油杆1作向下直线运动时，通过花键机构和直旋机构，使得直旋套9作顺时针方向旋转，外毂13也作顺时针方向旋转，此时棘轮机构(A-A位置)中的棘爪22从棘齿的齿背上滑动，传动轴21不转，从而实现了螺杆泵转子19的单方向间断运转。油液从螺杆泵的底端进入，从泵的出油口排出，通过传动轴21的侧向油孔进入传动轴21的中心油道，顺着直旋丝杠轴8的中心油道，花键轴3的中心油道，进入抽油杆1的中心油道，从而被提升到地面。