[发明专利]阻尼值可调的抽油杆减震器

说明书

技术领域

本发明属于石油机械技术领域，涉及钻井用抽油杆的减震，具体涉及缓冲效果可调的复合式抽油杆减震器。

背景技术

横梁式抽油机在采油过程中，驴头带动抽油杆上下移动并将作用力传到井下抽油泵的过程中，在上、下行程点转换的瞬间，抽油杆承受较大的冲击力，常常造成抽油杆断裂或掉落，造成采油事故。为了解决这种状况的发生，延长抽油杆的使用寿命，设计了抽油杆减震器。

目前采用的抽油杆减震器多为橡胶减震式或机械减震式，单纯的橡胶减震式受限于承载能力和温变性能，而机械弹簧式没有阻尼作用，且吸震性能较差。专利号为96206556.0的中国专利公开了一种内腔式抽油杆减震器，由芯筒和缸套组成，抽油杆穿过芯筒，芯筒和缸套配合形成内油腔，缸套上设置有外油腔，内、外油腔通过油孔连通，工作时，芯筒与缸套间产生相对位移，内油腔体积发生变化，油液在内、外油腔间流动，依靠油液压缩性，对该位移产生一定的阻尼，但是此减震器只是内油腔体积发生变化，内油腔体积增大和减小过程中对抽油杆的阻尼作用差别很大，内油腔体积增大时的阻尼作用几乎没有，这就导致抽油杆在上、下行程点的阻尼效果差别较大，另外此减震器是安装在整个抽油杆的上端，而非整个抽油杆的薄弱点，且阻尼效果无法调节。

发明内容

本发明为了减小抽油杆在上、下行程点转换瞬间的受力冲击，设计了一种阻尼值可调的抽油杆减震器，借助活塞油压式阻尼结构实现一次缓冲、利用限位缸筒和减震橡胶圈限制缓冲行程并进行二次缓冲、且缓冲效果可调，有效减小了抽油杆的受力冲击，提高了抽油杆的使用寿命。

本发明的技术方案是：阻尼值可调的抽油杆减震器，结构中包括活塞杆、缸筒在内的缓冲组件，活塞杆与缸筒端部分别设置的上、下接头与抽油杆连接，关键在于：上述缓冲组件包括限位缸筒与阻尼缸筒组成的串联复合式缸筒、限位活塞杆与阻尼活塞杆组成的串联复合式活塞杆；借助于设置在串联复合式缸筒前中后部的密封圈实现串联复合式活塞杆与限位缸筒及阻尼缸筒的滑动配合、并实现限位缸筒和阻尼缸筒的分段隔离密封；定位在限位活塞杆上的活塞环两侧的减震橡胶圈形成限位减震结构；设置在阻尼活塞杆上的阻尼结构与阻尼缸筒内的阻尼油结合形成缓冲阻尼结构。

进一步的，设置在阻尼活塞杆上的阻尼活塞环将阻尼缸筒分割成两个油腔，阻尼油借助设置在阻尼活塞杆上的阻尼孔道在两个油腔间流通形成阻尼减震结构。

进一步的，所述阻尼活塞杆端头设置有与阻尼孔道相通的螺纹孔，匹配设置于螺纹孔内的调节螺柱借助其锥形端头调节阻尼孔道的开孔大小形成阻尼值调整结构。

进一步的，所述阻尼缸筒的两个油腔内、阻尼活塞环与缸筒端面之间设置有减震弹簧。

进一步的，所述阻尼活塞杆上设置有外螺纹，匹配设置在阻尼活塞杆上的内螺纹旋转阻尼盘上开有多个螺旋孔，借助流经螺旋孔的阻尼油的冲击，旋转阻尼盘沿阻尼活塞杆旋移形成阻尼减震结构。

进一步的，借助对旋转阻尼盘上螺旋孔开闭数量的调节形成阻尼值调整结构。

进一步的，所述阻尼活塞杆上设置有外螺纹，匹配设置在阻尼活塞杆上的内螺纹旋转阻尼盘上设置有多个叶片，借助阻尼油对叶片的冲击，旋转阻尼盘沿阻尼活塞杆旋移形成阻尼减震结构。

本发明的有益效果：1、借助活塞油压式阻尼结构实现一次缓冲、利用限位缸筒和减震橡胶圈限制缓冲行程并进行二次缓冲、并可根据需要调节缓冲效果，减小抽油杆的受力冲击，使抽油杆上、下行转换时平缓过渡，减少抽油杆螺纹连接的破坏失效，提高抽油杆使用寿命、减少采油井的井口事故。2、不改变抽油杆管柱的结构，寻找整个抽油杆柱的最薄弱点加装减震器，回避抽油杆最大工作应力点，加装减震器方便可行，可有效避免抽油杆被拉断。3、阻尼缸筒内装满粘稠度很大的阻尼油，抽油杆上、下行转换时，阻尼活塞环挤压阻尼油使油液通过阻尼活塞杆上的阻尼孔道在上、下油腔间循环或流经旋转阻尼盘上的螺旋孔或叶片冲击旋转阻尼盘使阻尼盘沿阻尼活塞旋移以达到阻尼、缓冲目的，有效降低了对抽油杆的冲击，使得抽油杆在运动转换过程中平稳过渡。4、根据各油井井压和对缓冲时间的需要，可以调整调节螺柱与阻尼孔道的间隙或旋转阻尼盘上螺旋孔的开闭数量，以达到最佳缓冲效果。5、阻尼活塞环两端安装弹簧，可以进一步增强缓冲效果也可以在没有载荷的情况下用来使阻尼活塞杆自动找正居中。

附图说明

图1是本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明第二种实施方式的结构示意图；