專利名稱：耐磨無間隙密封抽油泵柱塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種石油開采行業(yè)抽吸原油用耐磨無間隙密封抽油泵住塞。
現(xiàn)在的抽油泵柱塞是外表面有幾道積污溝槽的經(jīng)表面硬化處理的完整園柱面柱塞。抽油泵是依靠柱塞外園柱面與泵筒內(nèi)園柱面之間的小間隙密封抽吸原油的，由于泵筒與柱塞間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨損和原油沖刷，泵筒內(nèi)園和柱塞外園逐慚磨損，間隙增大，一開始就不太高的泵效更由于間隙加大而降低。
本發(fā)明的目的是提供一種新型耐磨無間隙密封抽油泵柱塞，它是在柱塞體外部園柱面上安裝一種新型結(jié)構(gòu)密封，它不僅耐磨損，而且有隨著泵筒內(nèi)壁磨損，柱塞上各密封無件外徑均勻漲大，使安裝此種柱塞的抽油泵工作過程中從始至終一直在無間隙密封狀態(tài)下抽吸原油。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在整個(gè)抽油泵柱塞外部的上部分和下部分對(duì)稱并順序安裝有能刮污又能隨泵筒內(nèi)徑變化外漲的可起密封作用的組合刮污漲圈、有很小磨擦系數(shù)可外漲起密封作用的組合密封環(huán)和耐磨損又能隨泵筒內(nèi)徑變化外漲的組合密封漲圈，共同組成一種新型結(jié)構(gòu)密封；初裝時(shí)，對(duì)安裝后的各組漲圈實(shí)施強(qiáng)制閉合，并用一種有機(jī)膠粘劑將漲圈與柱塞體固結(jié)在一起，可保證抽油泵下井時(shí)柱塞與泵筒可以分別下井；這種有機(jī)膠粘劑在石油氣和原油中可緩慢溶解，即抽油泵下井24小時(shí)前只有組合密封環(huán)處于密封狀態(tài)，而24小時(shí)后各組漲圈分別漲開工作，保證了泵筒與柱塞之間從始至終是在無間隙密封狀態(tài)下抽吸原油。
由于采用上述方案，一改現(xiàn)有那種靠間隙密封抽油泵柱塞結(jié)構(gòu)，用此抽油泵柱塞的抽油泵從始至終有高泵效；可以很方便地下泵和提泵；由于只有各漲圈外環(huán)和組合密封環(huán)同泵筒接觸，柱塞體不與泵筒接觸，修泵時(shí)只需更換各漲圈外環(huán)和密封環(huán)，抽油泵柱塞使用壽命長(zhǎng)。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例加以說明。
附

圖1是耐磨無間隙密封抽油泵柱塞裝配圖。
附圖2是附圖1的A-A剖面圖。
附圖3是附圖I的I部放大圖。
附圖中1、上接頭2、刮污漲圈外環(huán)3、刮污漲圈內(nèi)環(huán)4、調(diào)整環(huán)5、擋圈6、密封環(huán)7、“O”形密封漲圈外環(huán)8、上閥球9、上閥座10、上接套11、密封漲圈外環(huán)12、密封漲圈內(nèi)13、調(diào)整環(huán)14、活塞體15、下接套16、下閥球17、下閥座18、下接頭19、有機(jī)膠粘劑。
在圖1中上接頭1與上接套10之間的外部安裝有一組組合刮污漲圈的二個(gè)外環(huán)和一個(gè)內(nèi)環(huán)4，一組組合密封環(huán)的二個(gè)擋圈5、一個(gè)密封環(huán)6和一個(gè)“0”形密封環(huán)7；內(nèi)部安裝有一組活動(dòng)閥的上閥球8和下閥座9，刮污漲圈的外環(huán)3是由含銅、鉻、鎳合金鑄鐵制成，內(nèi)環(huán)4由65Mn或60Si2Mn鋼制成。安裝時(shí)，二個(gè)外環(huán)開口互錯(cuò)180°，內(nèi)環(huán)開口與外環(huán)之一開口錯(cuò)開30°，見圖2所示，調(diào)整環(huán)4是調(diào)整漲圈側(cè)隙用的，保證漲圈側(cè)隙在0.05-0.07mm之間，這樣組合安裝的漲圈結(jié)構(gòu)和材質(zhì)選擇使張圈具有很好的耐磨性、整體外漲性能和整體自密封性能。抽油泵工作時(shí)，原油中的細(xì)砂不會(huì)由漲圈開口處進(jìn)入內(nèi)環(huán)與柱塞體之間的間隙中而逐慚使?jié)q圈彈性失效，卡死油泵柱塞；這道刮污漲圈還能阻擋細(xì)砂和污物進(jìn)入第二道組合密封環(huán)，提高組合密封環(huán)使用壽命和使用效果。組合密封環(huán)的擋圈5和密封環(huán)6是由聚四氟乙稀和石墨混煉制成的，為整環(huán)結(jié)構(gòu)，磨擦系數(shù)極小，擋圈外園錐面可保證密封環(huán)6順利入泵筒?！癘”形密封環(huán)7既有密封作用又有彈性外漲密封環(huán)6作用。這種組合密封環(huán)的安裝結(jié)構(gòu)和組成元件的材質(zhì)選擇不但使組合密封環(huán)耐磨、密封性能好，而且減小柱塞運(yùn)行阻力，在上接套10與柱塞體14之間，以及柱塞體14與下接套15之間各安裝二組組合密封漲圈的四個(gè)外環(huán)11和二個(gè)內(nèi)環(huán)12；漲圈外環(huán)11是由含鉻、鎳、鋁的合金鋼制成的，表面氮化處理；內(nèi)環(huán)12用65Mn或60Si2Mn鋼制成，安裝方式與組合刮污漲圈相同，調(diào)整環(huán)13同樣是調(diào)整漲圈側(cè)隙用的，保證側(cè)隙在0.05-0.07mm之間，這種組合密封漲圈的安裝結(jié)構(gòu)和組成元件的材質(zhì)選擇使?jié)q圈具有很好的耐磨性、整體外漲性能和整體自密封性能。在下接套15和下接頭18之間的外部同樣裝有一組組合刮污漲圈和一組組合密封環(huán)；內(nèi)部裝有下游動(dòng)閥的下閥球16和下閥座17。
圖2是圖1的A-A剖面放大圖，圖中表示出各種漲圈內(nèi)外環(huán)安裝位置。
圖3是圖1的I部放大圖，圖中更清淅的表示出組合刮污漲圈和組合密封環(huán)的各組成元件安裝位置。組合刮污漲圈和組合密封漲圈安裝調(diào)整后，用一種專用卡具將其強(qiáng)制閉合，并用一種有機(jī)膠粘劑19固結(jié)。這種膠粘劉是由聚丙稀酸脂樹脂為主料制成的(這種有機(jī)膠粘劑配方和制造方法有另案申請(qǐng)專利)除了有很高的粘接強(qiáng)度，還具有在石油氣和原油中可緩慢溶解性能，即可保證抽油泵下井24小時(shí)后固結(jié)的漲圈逐慚張開工作。
這種密封結(jié)構(gòu)和安裝方式既可保證抽油泵初期在無間隙密封狀態(tài)下工作，又可保證抽油泵長(zhǎng)期在無間隙密封狀態(tài)下工作。這種結(jié)構(gòu)同樣適用于其它筒式泵柱塞和空心泵柱塞選用；這種抽油泵柱塞也可代替現(xiàn)有的筒式泵間隙密封柱塞。
權(quán)利要求
1.一種耐磨無間隙密封抽油泵柱塞，其特征在于柱塞外部的上部分和下部分對(duì)稱并順序安裝有能刮污又能隨泵筒內(nèi)徑變化外漲的可起密封作用的組合刮污漲圈、有很小磨擦系數(shù)可外漲起密封作用的組合密封環(huán)和耐磨損又能隨泵筒內(nèi)徑變化外漲的組合密封漲圈，共同組成一種密封結(jié)構(gòu)；初裝時(shí)，對(duì)安裝后的各組漲圈實(shí)施強(qiáng)制閉合，并用一種膠粘劑將漲圈與柱塞體固結(jié)在一起；這種有機(jī)膠粘劑在石油氣和原油中可緩慢溶解，即抽油泵下井24小時(shí)前只有組合密封環(huán)處于密封狀態(tài)，而24小時(shí)后各組漲圈分別張開參與工作。
2.一種如權(quán)利要求1所述的耐磨無間隙密封抽油泵柱塞，其特征在于所說的組合刮污漲圈是由二個(gè)外環(huán)和一個(gè)內(nèi)環(huán)組成，安裝時(shí)，二個(gè)外環(huán)開口互錯(cuò)180°，內(nèi)環(huán)開口與外環(huán)之一開口錯(cuò)開30°；外環(huán)用含銅、鉻、鎳合金鑄鐵制成，內(nèi)環(huán)用65Mn或60Si2Mn鋼制成。
3.一種如權(quán)利要1所述的耐磨無間隙密封抽油泵柱塞，其特征在于所說的組合密封環(huán)是由二個(gè)擋圈、一個(gè)密封環(huán)和一個(gè)“O”形密封環(huán)組成，擋圈和密封環(huán)是由聚四氟乙稀和石墨混練制成的，“O”形密封環(huán)是由耐油橡膠制成的，均為整環(huán)結(jié)構(gòu)。
4.一種如權(quán)利要求1所述的耐磨無間隙密封抽油泵柱塞，其特征在于所說的組合密封漲圈是由二個(gè)外環(huán)和一個(gè)內(nèi)環(huán)組成，安裝時(shí)，二個(gè)外環(huán)開口互錯(cuò)180°內(nèi)環(huán)開口與外環(huán)之一開口錯(cuò)開30°；外環(huán)用含鉻、鎳、鋁的合金鋼制成，表面經(jīng)氮化處理；內(nèi)環(huán)用65Mn或60Si2Mn鋼制成。
全文摘要
一種石油開采行業(yè)抽吸原油用的耐磨無間隙密封抽油泵柱塞,可與泵筒組成一種從工作初期到后期一直處于無間隙密封狀態(tài)下工作的抽油泵,它是由上游動(dòng)閥、下游動(dòng)閥、柱塞體和在整體柱塞外圓柱面上下對(duì)稱并順序安裝的組合刮污漲圈、組合密封環(huán)、組合密封漲圈組成的,初裝時(shí)二種漲圈在閉合狀態(tài)下與活塞體之間膠結(jié)在一起,抽油泵可以很方便的整體下井,也可使泵筒和柱塞分別下井,用這種密封結(jié)構(gòu)的抽油泵柱塞可使抽油泵有較高的使用壽命和從始至終的高泵效。
文檔編號(hào)F04B53/00GK1202579SQ9711138
公開日1998年12月23日 申請(qǐng)日期1997年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月12日
發(fā)明者郭振洲 申請(qǐng)人:郭振洲