專利名稱：電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油田采油系統(tǒng)用的機械傳動裝置，特別是一種傳遞 扭矩大、傳動效率高、適用范圍廣的電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置。
背景技術(shù)：
目前，油田采油系統(tǒng)用的機械傳動裝置很多，如各種減速器、聯(lián)軸節(jié)及 其組合機構(gòu)等，以此來完成動力和機械運動的傳遞。但現(xiàn)有各種機械傳動裝 置均不能直接運用于電潛螺桿泵采油系統(tǒng)。如現(xiàn)有電機驅(qū)動的減速器一般設(shè) 置在井口，要通過抽油桿傳輸動力和轉(zhuǎn)動速度，這勢必增加設(shè)備成本、占用 空間和維護費用，影響傳動效率。而連接減速器輸出軸與抽油桿的聯(lián)軸器則 只能傳遞扭矩和速度，卻無法傳遞和承受較大的軸向壓力，不能自動對螺桿 泵轉(zhuǎn)子偏心量調(diào)整，難以在正常運轉(zhuǎn)期內(nèi)對傳動部件進行自潤滑保護。對含 砂量大的采油系統(tǒng)中使用的電潛螺桿泵一直沒有理想的防止泥沙沉積的措 施，降低了采油效率，增加了維護成本。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，它結(jié) 構(gòu)設(shè)計合理，除具有傳遞扭矩大、傳動效率高的特點外，還能對螺桿泵轉(zhuǎn)子 偏心量實現(xiàn)較大范圍的調(diào)整，顯著提高其使用壽命和采油效率，與現(xiàn)有抽油 泵相比自潤滑性能良好，免維修、維護成本低、節(jié)能，不僅可以對含水量多、 含氣量大的油田進行正常開采作業(yè)，而且能有效地防止采油系統(tǒng)中的泥沙沉 積。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的該裝置包括分別與置于油井套管內(nèi)的 潛油電機、螺桿泵相接的漸開線行星減速器和球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體，其技
術(shù)要點是所述減速器與所述聯(lián)軸體之間設(shè)置強力潤滑自動補償保護器，所 述減速器與潛油電機相接的驅(qū)動齒輪軸及其通過行星輪系帶動的輸出齒輪設(shè) 置在同一軸線上，該輸出齒輪與所述強力潤滑自動補償保護器的傳動軸的一 端組裝在一起，傳動軸的另一端通過花鍵套與所述聯(lián)軸體的花鍵軸連接在一 起，所述聯(lián)軸體與螺桿泵相接的輸出齒輪軸通過其上的滾珠軸頭與組裝在花 鍵軸上的外齒內(nèi)套中的滾珠滑軌軸頭鉸接，其輸出齒輪軸及外齒內(nèi)套與同一 內(nèi)齒外套相嚙合。
所述漸開線行星減速器的星輪保持架利用推力軸承支撐在減速器下殼體 的端部，組裝在星輪保持架內(nèi)的行星輪分別與驅(qū)動齒輪軸上的齒輪、減速器 內(nèi)齒外套相嚙合，并通過與星輪保持架輸出端外齒輪相嚙合的內(nèi)齒套帶動與 其相嚙合的輸出齒輪轉(zhuǎn)動。
所述強力潤滑自動補償保護器的傳動軸兩軸徑部分別利用圓錐滾子軸承 支撐在上、下支承座內(nèi)，封裝潤滑油的彈性補償器的兩端分別卡緊在上、下 支承座的連接體上，與上、下支承座連接的殼體周壁設(shè)置導(dǎo)流孔。
所述球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體的中間體上設(shè)置注油調(diào)壓闊，與注油調(diào)壓閥 相對一側(cè)設(shè)置放氣螺塞，上體周壁設(shè)置導(dǎo)流孔。
由于本實用新型所采用漸開線行星減速器的驅(qū)動齒輪軸及其通過星輪組 帶動的輸出齒輪設(shè)置在同一軸線上，并在該減速器與球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體 之間設(shè)置強力潤滑自動補償保護器，該聯(lián)軸體的輸出齒輪軸通過其上的滾珠 軸頭與組裝在花鍵軸上的外齒內(nèi)套中的滾珠滑軌軸頭鉸接，所以在使?jié)撚碗?機的輸出轉(zhuǎn)速降至螺桿泵轉(zhuǎn)子所需的轉(zhuǎn)速范圍的同時，還起到放大扭矩作用， 既能承受來自蠊桿泵轉(zhuǎn)子回饋的軸向反作用力，又能將其輸入端的定軸轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)換成輸出端的行星偏轉(zhuǎn)運動，以適應(yīng)螺桿泵轉(zhuǎn)子運動所需。因采用強力潤 滑自動補償保護器，通過其自身的釋壓收縮作用，補償潤滑油的揮發(fā)，所以
有效地保護了聯(lián)軸體內(nèi)的推力軸承的運行，使其在使用期內(nèi)始終得到良好的
潤滑。正因為該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，傳遞扭矩可達到500N m、傳動效率達 到85%左右，故除具有傳遞扭矩大、傳動效率高的特點外，還能對螺桿泵轉(zhuǎn) 子偏心量實現(xiàn)較大范圍(5 12mm)的調(diào)整，連續(xù)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)360天以上，顯著提 高其使用壽命和采油效率。該電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置與現(xiàn)有抽油 泵相比自潤滑性能良好，免維修、維護成本低、節(jié)能，因此，可以對含水量 多、含氣量大的油田進行正常開采作業(yè)。另外，如果在聯(lián)軸體與保護器的密 封部位上部設(shè)置導(dǎo)流孔，還可以有效地防止采油系統(tǒng)發(fā)生泥沙沉積。以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述。


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是
圖1中的漸開線行星減速器的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型的強力潤滑自動補償保護器的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型的球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中序號說明l漸開線行星減速器、2強力潤滑自動補償保護器、3球 鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體、4下殼體、5向心軸承、6驅(qū)動齒輪軸、7推力軸承、8 內(nèi)齒外套、9星輪軸、IO行星齒輪、ll滑動軸承、12星輪保持架、13內(nèi)齒 套、14上殼體、15輸出齒輪、16下支承座、17傳動軸、18卡箍、19彈性補 償器、20殼體、21上支承座、22花鍵套、23花鍵軸、24下體、25鎖緊蠊母、 26圓錐滾子軸承、27推力軸承、28中間體、29調(diào)壓閥、30下密封套、31 外齒內(nèi)套、32內(nèi)齒外套、33滾珠滑軌軸頭、34滾珠軸頭、35輸出齒輪軸、 36上密封套、37密封滑環(huán)、38彈簧、39上體、40調(diào)壓擋圈、41螺塞。
具體實施方式
根據(jù)
圖1-4詳細說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置包括分別與置于油 井套管內(nèi)的潛油電機、螺桿泵(圖中未示出)相接的漸開線行星減速器1、強力
潤滑自動補償保護器2、球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體3等件。漸開線行星減速器1 與球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體3之間設(shè)置強力潤滑自動補償保護器2。
其中漸開線行星減速器1的驅(qū)動齒輪軸6利用向心軸承5組裝在下殼體 4內(nèi)，以防止軸偏心。行星組的行星齒輪10通過滑動軸承11和星輪軸9組 裝在星輪保持架12上。下殼體4和上殼體14分別與內(nèi)齒外套8組裝在一起， 下殼體4內(nèi)留有較長的空腔用于儲藏潤滑油。星輪保持架12利用推力軸承7 支撐在減速器下殼體4的端部，組裝在星輪保持架12內(nèi)的行星齒輪10分別 與驅(qū)動齒輪軸6上的齒輪、內(nèi)齒外套8相嚙合，并通過與星輪保持架12輸出 端外齒輪相嚙合的內(nèi)齒套13帶動與其相嚙合的輸出齒輪15轉(zhuǎn)動。漸開線行 星減速器1與潛油電機相接的驅(qū)動齒輪軸6及其通過星輪組帶動的輸出齒輪 15設(shè)置在同一軸線上，該輸出齒輪15與強力潤滑自動補償保護器2的傳動 軸17的一端組裝在一起。
強力潤滑自動補償保護器2的上支承座21和下支承座16分別與殼體20 組裝在一起。傳動軸17的一端固定有花鍵套22。傳動軸17兩軸徑部分別利 用圓錐滾子軸承支撐在上、下支承座21、 16內(nèi)，封裝潤滑油的彈性補償器 19的兩端利用卡箍18分別卡緊在上、下支承座21、 16的連接體上，與上、 下支承座21、 16連接的殼體20周壁設(shè)置導(dǎo)流孔。在向彈性補償器19內(nèi)注入 潤滑油后，當(dāng)潤滑油在井下高溫作用下汽化逐漸蒸發(fā)時，彈性補償器19釋壓 收縮，迫使球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體3的推力軸承27等始終浸入潤滑油內(nèi)，保 證其在使用期內(nèi)始終得到良好潤滑。保護器2的傳動軸17的另一端通過花鍵 套22與球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體3的花鍵軸23連接在一起。
球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體3的上體39和下體24分別與中間體28組裝在一 起?；ㄦI軸23通過鎖緊螺母25、圓錐滾子軸承26、推力軸承27組裝在下體
24和中間體28內(nèi)，可調(diào)整鎖緊螺母25給圓錐滾子軸承26施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊 力，以防止花鍵軸23偏心?；ㄦI軸23的另一端組裝有下密封套30、外齒內(nèi) 套31和滾珠滑軌軸頭33。該聯(lián)軸體3與螺桿泵相接的輸出齒輪軸35上組裝 有上滾珠軸頭34、上密封套36、密封滑環(huán)37、彈簧38、調(diào)壓擋圈40，根據(jù) 井下壓力，依靠調(diào)壓擋圈40調(diào)整彈簧38的壓緊力，以保證密封滑環(huán)37與上 密封套36和下密封套30的密封接觸。設(shè)置在花鍵軸23和輸出齒輪軸35相 對端的下密封套30和上密封套36分別通過內(nèi)齒外套32組裝在一起,置于上 體39內(nèi)。輸出齒輪軸35通過其上的滾珠軸頭34與組裝在花鍵軸23上的外 齒內(nèi)套31中的滾珠滑軌軸頭33通過滾珠鉸接，滾珠置于輸出齒輪軸35和輸 入花鍵軸23之間，起到滾動軸承的作用，有效地降低了其間的摩擦，提高了 傳動效率。其輸出齒輪軸35及外齒內(nèi)套31與同一內(nèi)齒外套32相嚙合，該外 齒內(nèi)套31與內(nèi)齒外套32的嚙合，屬于零齒差內(nèi)嚙合齒輪副傳動，兩個齒輪 的徑向變位和切向變位的優(yōu)化組合，可以保證單向偏心量最大達到6mm，兩 對內(nèi)嚙合齒輪副保證了雙向偏心量最大達到12mm，以適應(yīng)螺桿泵轉(zhuǎn)子的偏 心運動要求。這樣，，也可使保護器2和減速器1不承擔(dān)螺桿泵轉(zhuǎn)子反饋回來 的軸向力。在中間體28上設(shè)置注油調(diào)壓閥29，與注油調(diào)壓閥29相對一側(cè)設(shè) 置放氣螺塞41,通過調(diào)壓閥29注入潤滑油，同時在另一個觀測孔觀測，直 到流出的潤滑油中沒有氣泡時，將柱塞41擰實，加壓注油，直至達到壓力需 求為止。上體39周壁設(shè)置導(dǎo)流孔，正常采油作業(yè)時，井液可以從導(dǎo)流孔進入 螺桿泵輸入端，停機時泥沙可以順導(dǎo)流孔排出，以此防止泥砂在聯(lián)軸體3的 腔體內(nèi)沉積。
權(quán)利要求1、一種電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，包括分別與置于油井套管內(nèi)的潛油電機、螺桿泵相接的漸開線行星減速器和球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體，其特征在于所述減速器與所述聯(lián)軸體之間設(shè)置強力潤滑自動補償保護器，所述減速器與潛油電機相接的驅(qū)動齒輪軸及其通過星輪組帶動的輸出齒輪設(shè)置在同一軸線上，該輸出齒輪與所述強力潤滑自動補償保護器的傳動軸的一端組裝在一起，傳動軸的另一端通過花鍵套與所述聯(lián)軸體的花鍵軸連接在一起，所述聯(lián)軸體與螺桿泵相接的輸出齒輪軸通過其上的滾珠軸頭與組裝在花鍵軸上的外齒內(nèi)套中的滾珠滑軌軸頭鉸接，其輸出齒輪軸及外齒內(nèi)套與同一內(nèi)齒外套相嚙合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，其特征在于所述漸開線行星減速器的星輪保持架利用推力軸承支撐在減速器下殼體的端部，組裝在星輪保持架內(nèi)的行星齒輪分別與驅(qū)動齒輪軸上的齒輪、減速器的內(nèi)齒外套相嚙合，并通過與星輪保持架輸出端外齒輪相嚙合的內(nèi)齒套帶 動與其相嚙合的輸出齒輪轉(zhuǎn)動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，其特征在 于所述強力潤滑自動補償保護器的傳動軸兩軸徑部分別利用圓錐滾子軸承 支撐在上、下支承座內(nèi)，封裝潤滑油的彈性補償器的兩端分別卡緊在上、下 支承座的連接體上，與上、下支承座連接的殼體周壁設(shè)置導(dǎo)流孔。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，其特征在于所述球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體的中間體上設(shè)置注油調(diào)壓閥，與注油調(diào)壓閥 相對一側(cè)設(shè)置放氣螺塞，上體周壁設(shè)置導(dǎo)流孔。
專利摘要一種電潛螺桿泵采油系統(tǒng)機械傳動裝置，包括分別與置于油井套管內(nèi)的潛油電機、螺桿泵相接的漸開線行星減速器和球鉸型自動調(diào)心聯(lián)軸體，其技術(shù)要點是所述減速器與所述聯(lián)軸體之間設(shè)置強力潤滑自動補償保護器，減速器的驅(qū)動齒輪軸及其輸出齒輪設(shè)置在同一軸線上，該輸出齒輪與保護器的傳動軸組裝在一起，傳動軸的另一端通過花鍵套與聯(lián)軸體的花鍵軸連接在一起，聯(lián)軸體的輸出齒輪軸通過其上的滾珠軸頭與組裝在花鍵軸上的外齒內(nèi)套中的滾珠滑軌軸頭鉸接，其輸出齒輪軸及外齒內(nèi)套與同一內(nèi)齒外套相嚙合。它結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，除具有傳遞扭矩大、傳動效率高的特點外，還能對螺桿泵轉(zhuǎn)子偏心量實現(xiàn)較大范圍的調(diào)整，顯著提高其使用壽命和采油效率，免維修、節(jié)能。
文檔編號F16H37/00GK201059345SQ20072001306
公開日2008年5月14日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月3日
發(fā)明者健 周, 周作督, 張幼軍, 滿 李, 王世杰 申請人:王世杰