專利名稱：油井舉升用扭簧葉片泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種油井舉升用扭簧葉片泵，其主要功能為井下石油的舉升。
背景技術(shù)：
葉片泵因為其結(jié)構(gòu)緊湊、壓力高等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于各個領(lǐng)域。石油工業(yè)用葉片式容積泵具有效率高、耐高溫的特點(diǎn)，滿足了高溫井高效舉升的要求。但由于石油流體含砂含氣、介質(zhì)組成復(fù)雜，尤其是稠油井流體粘度大的特點(diǎn)，導(dǎo)致葉片泵在石油舉升中存在著葉片甩出難的現(xiàn)象，造成泵效降低；另外經(jīng)過長期運(yùn)行磨損后磨損得不到有效補(bǔ)償，密封效果更差，不得不停機(jī)檢泵，造成很大的直接浪費(fèi)和間接損失。中國專利公布號:CN102425546的專利發(fā)明了一種片彈簧圓柱彈簧組合補(bǔ)償雙腔葉片泵。該結(jié)構(gòu)中，片簧的兩端支撐在主軸或銷軸的外側(cè)面上，片簧的中間部分壓緊葉片，對葉片起到補(bǔ)償作用。該結(jié)構(gòu)用于地面清潔流體中完全沒問題，但井下流體中攜氣帶砂，工況復(fù)雜，片簧的兩端與主軸或銷軸之間、以及片簧的中間部分與葉片之間的空間容易造成砂子沉積，一方面，使得片簧與主軸或銷軸不能形成有效接觸，片簧得不到主軸或銷軸的有效支撐；另一方面，砂子沉積也會磨損片簧，使片簧變薄，導(dǎo)致葉片泵經(jīng)常損壞。因此，現(xiàn)有的葉片泵中葉片甩出與補(bǔ)償密封效果不好，容易造成卡泵，目前還未有相應(yīng)結(jié)構(gòu)能解決油井舉升中的葉片甩出與補(bǔ)償密封問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種油井舉升用扭簧葉片泵，以解決現(xiàn)有的葉片泵中，存在的葉片不能及時甩出與補(bǔ)償密封不好的問題。為此，本發(fā)明提出一種油井舉升用扭簧葉片泵，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括:筒狀的定子、設(shè)置在定子中的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外緣處的葉片，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧，所述葉片的外端與所述定子的內(nèi)表面相貼近，所述葉片的內(nèi)端抵壓在所述扭簧上。進(jìn)一步地，所述扭簧通過點(diǎn)接觸或線接觸抵壓在所述葉片的內(nèi)端上。進(jìn)一步地，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的定位銷，所述扭簧套設(shè)在所述定位銷上。進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)目為2n個，η為自然數(shù)，所述葉片沿徑向設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為η個，每個所述扭簧的一端抵壓在一個所述葉片上，每個所述扭簧的另一端抵壓在相鄰的另一個所述葉片上。進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)目為6個，所述葉片沿徑向均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為3個。進(jìn)一步地，所述定位銷平行所述轉(zhuǎn)子的軸線設(shè)置，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:密封所述定子內(nèi)腔的下蓋板，所述定位銷支撐在所述下蓋板上。進(jìn)一步地，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中容納所述葉片的滑槽以及容納所述扭簧的開口槽，所述開口槽與所述滑槽相通，所述扭簧的每一端分別伸入到一個所述滑槽中。進(jìn)一步地，所示筒狀的定子的內(nèi)表面為橢圓形。進(jìn)一步地，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括多個串聯(lián)在同一軸線上的所述定子，相鄰所述定子之間通過隔板隔開。本發(fā)明中，葉片通過扭簧貼近定子的內(nèi)表面，葉片的內(nèi)端抵壓在所述扭簧上，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧與轉(zhuǎn)子是通過線圈式的彈簧形成線接觸，一方面，扭簧設(shè)置在轉(zhuǎn)子中，扭簧的徑向余量可以控制在小于砂子的粒徑范圍之外，砂子也進(jìn)入不到扭簧內(nèi)；另一方面這種線接觸的徑向余量是定值，扭簧主體部分的徑向尺寸不會像片簧那樣進(jìn)行變化，因而也就不會出現(xiàn)片簧的兩端與主軸或銷軸之間堆積砂子的空間，所以，本發(fā)明能夠解決葉片不能及時甩出與補(bǔ)償密封不好的問題。進(jìn)而，扭簧通過點(diǎn)接觸或線接觸抵壓在所述葉片的內(nèi)端上，扭簧與葉片之間沒有砂子進(jìn)入到扭簧與葉片之間的空間，扭簧與葉片之間也沒有片簧與葉片之間存在的易磨損和抵壓效果不好的問題，所以，進(jìn)一步解決了葉片不能及時甩出與補(bǔ)償密封不好的問題。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的油井舉升用扭簧葉片泵的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該實施例的油井舉升用扭簧葉片泵為單級泵；圖2為圖1中B-B剖面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的油井舉升用扭簧葉片泵，其中，該實施例的油井舉升用扭簧葉片泵為多級泵。附圖標(biāo)號說明:1-轉(zhuǎn)子2-定子3-葉片4-密封圈5-扭簧6_定位銷7_上蓋板8_下蓋板9_主軸10第一級泵20第二級泵30隔板13滑槽16開口槽
具體實施例方式為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照

本發(fā)明的具體實施方式
。如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的單級油井舉升用扭簧葉片泵包括:筒狀的定子2、設(shè)置在定子2中的轉(zhuǎn)子I和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子I外緣處的葉片3，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧5，所述葉片3的外端與所述定子2的內(nèi)表面相貼近或緊密接觸，所述葉片的內(nèi)端抵壓在所述扭簧5上。筒狀的定子2的內(nèi)表面為橢圓形，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的過程中，當(dāng)葉片3從定子2短軸向長軸方向轉(zhuǎn)動時，由于井下流體粘度較高，葉片只靠慣性難以從轉(zhuǎn)子I槽中甩出，會導(dǎo)致葉片3外端面與定子2內(nèi)表面接觸不緊密。扭簧5在短軸處受到彈簧壓縮產(chǎn)生彈力，當(dāng)葉片需要甩出時，扭簧5提供初始彈力，促使葉片甩出。同時，扭簧在葉片處于最長軸時扭簧5仍有預(yù)緊力，該預(yù)緊力會保證葉片3與定子2內(nèi)壁的密封性，提高容積效率。該結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生砂子沉積，施工安全可靠。
進(jìn)一步地，如圖2，所述扭簧5通過點(diǎn)接觸或線接觸抵壓在所述葉片3的內(nèi)端上，扭簧5與葉片3之間本身的接觸面積就較小，根本沒有砂子進(jìn)入到扭簧與葉片之間的空間，扭簧與葉片之間也沒有片簧與葉片之間存在的易磨損和抵壓效果不好的問題，所以，進(jìn)一步解決了葉片不能及時甩出與補(bǔ)償密封不好的問題。
進(jìn)一步地，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的定位銷6，所述扭簧5套設(shè)在所述定位銷6上，利用定位銷6進(jìn)行圓心位置定位，可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動。進(jìn)一步地，如圖2，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中容納所述葉片的滑槽13以及容納所述扭簧的開口槽16，所述開口槽16與所述滑槽13相通，所述扭簧的每一端分別伸入到一個所述滑槽中。轉(zhuǎn)子中間開槽安裝有扭簧5，以便安裝扭簧。
設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧與轉(zhuǎn)子是通過線圈式的彈簧形成線接觸，即通過扭簧上的線圈套設(shè)在定位銷6上，一方面，扭簧5設(shè)置在轉(zhuǎn)子中，扭簧5與定位銷6之間的徑向間隙余量可以控制在小于砂子的粒徑范圍之外，砂子也進(jìn)入不到扭簧5內(nèi)；另一方面扭簧5與定位銷6之間的這種線接觸的徑向余量是定值，扭簧主體部分(套設(shè)在定位銷6上的線圈部分)的徑向尺寸不會像片簧那樣進(jìn)行變化，因而也就不會出現(xiàn)片簧的兩端與主軸或銷軸之間堆積砂子的空間，所以，本發(fā)明能夠更好的解決葉片不能及時甩出與補(bǔ)償密封不好的問題。
進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)目為2η個，η為自然數(shù)，所述葉片沿徑向設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為η個，每個所述扭簧的一端抵壓在一個所述葉片上，每個所述扭簧的另一端抵壓在相鄰的另一個所述葉片上。這樣，一個扭簧可以抵壓兩個葉片，提高了補(bǔ)償效率，而且通過多個葉片和扭簧的設(shè)置，可以提高葉片泵的效率。
進(jìn)一步地，所述葉片的數(shù)目為6個，所述葉片沿徑向均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為3個。相鄰葉片形成60度夾角，尤其適合扭簧的兩端在形成一定夾角時使用效果較好的特點(diǎn)。如果葉片形成180度夾角，則扭簧無法施加補(bǔ)償彈力，如果葉片形成90度夾角，則扭簧施加補(bǔ)償彈力比較費(fèi)勁，相鄰葉片形成60度夾角，扭簧施加補(bǔ)償彈力比較輕便快捷和靈敏。
進(jìn)一步地，如圖1，所述定位銷6平行所述轉(zhuǎn)子I的軸線設(shè)置，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:密封所述定子內(nèi)腔的下蓋板8，所述定位銷6支撐在所述下蓋板8上，這樣，便于設(shè)置定位銷6。此外，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:密封所述定子內(nèi)腔的上蓋板7，上蓋板7和下蓋板8分別有流體排出和吸入流道，本發(fā)明的葉片泵可以為雙作用泵，也可以為單作用泵，上下蓋板端面與定子2內(nèi)外曲面垂直。主軸9設(shè)置在轉(zhuǎn)子中心，在外力作用下帶動轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)。主軸9上設(shè)有密封圈4。
本發(fā)明的工作過程如下:葉片3外端面與定子2內(nèi)表面緊密接觸或相貼近，并隨著定子2內(nèi)表面的曲面曲度的變化而變化，不斷形成動密封，形成容積變化。當(dāng)葉片3從定子2短軸向長軸方向轉(zhuǎn)動時，由于井下流體粘度較高，葉片只靠慣性難以從轉(zhuǎn)子I的滑槽中甩出，會導(dǎo)致葉片3外端面與定子2內(nèi)表面接觸不緊密。扭簧5在短軸處受到彈簧壓縮產(chǎn)生彈力，當(dāng)葉片需要甩出時，扭簧5提供初始彈力，促使葉片甩出。同時，扭簧在葉片處于最長軸時扭簧5仍有預(yù)緊力，該預(yù)緊力會保證葉片3與定子2內(nèi)壁的密封性，提高容積效率。
進(jìn)一步地，如圖3，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括多個串聯(lián)在同一軸線上的所述定子，相鄰所述定子之間通過隔板30隔開。如果舉升壓力高，可以進(jìn)行串聯(lián)組成如圖3的多級泵，第二級泵20與第一級泵10串聯(lián)連接，共同串聯(lián)在一個主軸9上，其中每級泵的結(jié)構(gòu)可以如圖1和圖2所示。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有雙作用葉片泵在粘性原油中葉片甩出困難及砂卡問題。本發(fā)明具有加工、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且扭簧壽命長，消除了葉片泵葉片不甩出的隱患，提高舉升效率。這一發(fā)明對原油舉升，尤其是高粘井舉升具有重要意義。以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實施方式
，并非用以限定本發(fā)明的范圍。為本發(fā)明的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種油井舉升用扭簧葉片泵，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括:筒狀的定子、設(shè)置在定子中的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外緣處的葉片，其特征在于，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧，所述葉片的外端與所述定子的內(nèi)表面相貼近，所述葉片的內(nèi)端抵壓在所述扭簧上。
2.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述扭簧通過點(diǎn)接觸或線接觸抵壓在所述葉片的內(nèi)端上。
3.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的定位銷，所述扭簧套設(shè)在所述定位銷上。
4.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述葉片的數(shù)目為2η個，η為自然數(shù)，所述葉片沿徑向設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為η個，每個所述扭簧的一端抵壓在一個所述葉片上，每個所述扭簧的另一端抵壓在相鄰的另一個所述葉片上。
5.如權(quán)利要求4所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述葉片的數(shù)目為6個，所述葉片沿徑向均勻設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子上，所述扭簧的數(shù)目為3個。
6.如權(quán)利要求3所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述定位銷平行所述轉(zhuǎn)子的軸線設(shè)置，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:密封所述定子內(nèi)腔的下蓋板，所述定位銷支撐在所述下蓋板上。
7.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括:設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中容納所述葉片的滑槽以及容納所述扭簧的開口槽，所述開口槽與所述滑槽相通，所述扭簧的每一端分別伸入到一個所述滑槽中。
8.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所示筒狀的定子的內(nèi)表面為橢圓形。
9.如權(quán)利要求1所述的油井舉升用扭簧葉片泵，其特征在于，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括多個串聯(lián)在同一軸線上的所述定子，相鄰所述定子之間通過隔板隔開。
全文摘要
本發(fā)明提出一種油井舉升用扭簧葉片泵，所述油井舉升用扭簧葉片泵包括筒狀的定子、設(shè)置在定子中的轉(zhuǎn)子和設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外緣處的葉片，所述油井舉升用扭簧葉片泵還包括設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子中的扭簧，所述葉片的外端與所述定子的內(nèi)表面相貼近，所述葉片的內(nèi)端抵壓在所述扭簧上。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有雙作用葉片泵在粘性原油中葉片甩出困難及砂卡問題。本發(fā)明具有加工、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，而且扭簧壽命長，消除了葉片泵葉片不甩出的隱患，提高舉升效率。這一發(fā)明對原油舉升，尤其是高粘井舉升具有重要意義。
文檔編號F04C2/344GK103147977SQ20131004614
公開日2013年6月12日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者張立新, 王同斌, 郝忠獻(xiàn), 沈澤俊, 王全斌, 李益良, 靳景偉, 耿莉 申請人:中國石油天然氣股份有限公司