專利名稱：石油抽油光桿密封裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油抽油井抽油光桿密封裝置，特別是適合于確保光桿——盤根摩擦密封副始終處于良好摩擦密封狀態的萬向接頭式光桿密封裝置。
在現有技術中，固定式單級密封盤根盒是廣泛使用的光桿密封裝置，由于抽油井口和抽油機的安裝會產生偏差，因而會使抽油光桿的軸心線與井口的軸心線不重合，其綜合效果是光桿對盤根產生徑向分力，以致盤根很快磨損失效，盤根的頻繁更換大大增加停機時間和嚴重影響原油產量。針對光桿盤根失效的原因，國內已生產出了幾種可調偏心式光桿密封裝置，但由于調偏力受安裝誤差以及自身結構的影響而有方向性，因而隨動性差，調偏參量不夠，調偏范圍小，以致在實際生產中仍需頻繁更換盤根。
本實用新型的目的是根據石油工業對光桿密封裝置的社會需求，針對現有技術的結構及其存在的缺點，提供一種具有兩級盤根的光桿密封裝置，該裝置可隨光桿的軸心線變化而全方位自動調整盤根的軸心線以保持同步變化，從而確保光桿——盤根摩擦密封副始終處于良好的摩擦密封狀態，而且便于盤根的更換，從而實現大大減少更換盤根的次數和停機時間及增加原油產量。
本實用新型的目的是通過研制一種萬向接頭式光桿密封裝置的技術方案實現的。具體方案如下萬向接頭式光桿密封裝置由萬向接頭和兩級盤根組構成；萬向接頭由上、下球頭和球套構成，球套由上、中、下球座和圓筒體構成，上、下球座與圓筒體的上、下端螺紋連接，中球座套裝在圓筒體中間，上球頭與上、中球座共同構成上球面密封副，下球頭與中、下球座共同構成下球面密封副；一、二級盤根組串接安裝在上球頭內，下球頭與抽油井口連接；抽油光桿從井口和萬向接頭的同軸軸心孔經過并與一、二級盤根形成光桿——盤根摩擦密封副。當光桿的軸心線與井口的軸心線不重合時，上球頭可隨機地繞下球頭擺動，同時上球頭在上球面密封副范圍內隨機地自轉，從而確保安裝在上球頭內的一、二級盤根組的軸心線與光桿的軸心線隨機地保持一致，也就是說確保了光桿——盤根摩擦密封副始終處于最佳摩擦密封狀態。另外，在一級盤根盒上端還增設了消除光桿上由光桿卡所致毛刺的修磨工具，以便提高盤根組的使用壽命。
本實用新型符合石油采油工藝的社會需求，克服了現有技術的某些缺點，相比于現有技術具有以下優點和積極效果由于具有萬向接頭功能，因而可同時調整光桿軸心線與井口軸心線之間的兩個參數即不同心度和不平行度以及由此二參數產生的綜合誤差，從而實現在系統安裝允許的偏差范圍內確保光桿——盤根摩擦密封副始終處于最佳摩擦密封狀態；由于增加了二級盤根組，因而可省去現有技術的單級盤根盒下端的膠皮閥門，從而降低了井口的總高度以便調節抽油機沖程以及便于更換一級盤根組；由于在一級盤根盒上增設了消除光桿上因光桿卡所致毛刺的修磨工具，可改善光桿——盤根摩擦密封副的工作條件，因此提高了盤根組的使用壽命。
本實用新型采用了2個附圖，即


圖1抽油光桿密封裝置原理示意圖；圖2抽油光桿密封裝置結構示意圖。
下面通過一個實施例及其附圖對本實用新型詳加說明如下萬向接頭式光桿密封裝置具有萬向接頭(1)和光桿——盤根摩擦密封副(2、10)，萬向接頭(1)由上、下球頭(3、4)和球套(I)構成，下球頭(4)與抽油井口連接，光桿——盤根摩擦密封副(2、10)安裝在上球頭(3)內，光桿(2)經過萬向接頭(1)和抽油井口的同軸軸心孔作上下往復運動。
為了便于更換盤根組(10)，本實用新型還具有光桿——盤根摩擦密封副(2、9)，也就是說同時具有一、二級盤根組(10、9)，從而可省去現有技術的單級盤根盒下端的膠皮閥門，并起到降低井口總高度以便調整抽油機沖程的作用。
萬向接頭(1)的球頭(3、4)為圓柱體球頭，即圓柱體兩端具有球面；上球頭(3)圓柱體的軸心孔分為大、中、小內徑軸心孔，大徑軸心孔的上段具有內螺紋和下段具有O形環槽(11)，上球頭(3)圓柱體的外側中部具有大內徑防轉銷孔(12)；下球頭(4)圓柱體的下端具有與抽油井口相連接的圓錐形螺紋接頭(13)。
萬向接頭(1)的球套(I)由上、中、下球座(5、6、7)和圓筒體(8)構成球座(5、6、7)具有與球頭(3、4)相對應的球面，上、下球座(5、7)的球面分別具有O形環槽(14、16)，上、下球座(5、7)與圓筒體(8)的上、下端螺紋連接，中球座(6)套裝在圓筒體(8)中間；圓筒體(8)上段具有與上球頭(3)的防轉銷孔(12)相對應的小內徑防轉螺孔(17)；上球座(5)上端配有定位鎖緊螺帽(15)，一、二級盤根組(10、9)串接安裝在上球頭(3)內。二級盤根盒(18、9、19、20、21)由盤根座(18)、盤根組(9)、扶正器(19)、壓緊螺套(20)和鎖緊螺帽(21)構成盤根座(18)系由上球頭(3)的中徑軸心孔及其與小徑軸心孔形成的孔座構成；盤根組(9)系采用高彈性耐磨密封材料如聚氨脂制作；扶正器(19)為一套管；壓緊螺套(20)同時兼作一級盤根組(10)的盤根座(22)，其外側為大、中，小外徑圓筒面，大徑圓筒面上具有扳手方、中徑圓筒面的上段帶螺紋和下段不帶螺紋，其內側下段具有扶正器(19)的孔座和上段具有一級盤根組(10)的孔座，盤根組(10)的孔座的上段帶有內螺紋；鎖緊螺帽(21)內側帶內螺紋，其外側上端帶有扳手方和下端為圓錐面。一級盤根盒(22、10、23、24)由盤根座(22)、盤根組(10)、扶正器(23)和壓緊螺套(24)構成盤根座(22)即是二級盤根組(9)的壓緊螺套(20)及其內側的上段孔座；盤根組(10)系采用高彈性耐磨密封材料如聚氨脂制作；扶正器(23)為一套管；壓緊螺套(24)外側為大、小外徑圓筒面，大徑圓筒面上具有扳手方和小徑圓筒面上帶螺紋，其內側上端具有修磨工具(25、26)的孔座和下段具有扶正器(23)的孔座。一、二級盤根組(10、9)按照圖2所示位置串接安裝在上球頭(3)內，防轉螺釘(27)是在一、二級盤根組(10、9)的安裝和調整其工作狀態時限定上球頭(3)與圓筒(8)只能在允許范圍內相對轉動。
為了避免光桿(2)上因光桿卡等所致毛刺損壞一、二級盤根組(10、9)，特在一級盤根的壓緊螺套(24)上端增設了修磨工具(25、26)。修磨工具(25、26)由環形砂條(25)和鋼套(26)構成，環形砂條(25)安裝在鋼套(26)內，鋼套(26)座放在壓緊螺套(24)的孔座內，環形砂條的內孔直徑略大于光桿(2)的外徑。在需要消除光桿(2)上毛刺時，用手拿起和握住修磨工具(25、26)對光桿(2)上的毛刺進行修磨。
在正常抽油作業過程中，只有一級盤根組(10)的光桿——盤根摩擦密封副(2、10)工作；在更換一級盤根組(10)時，通過調節鎖緊螺帽(21)和壓緊螺套(20)以使壓緊螺套(20)向下壓縮二級盤根組(9)才能使二級盤根(9)的光桿——盤根密封副(2、9)工作。
權利要求1.一種石油抽油光桿密封裝置，具有光桿——盤根摩擦密封副(2、10)，其特征在于1)具有萬向接頭(1)；2)萬向接頭(1)由上、下球頭(3、4)和球套(I)構成，下球頭(4)與抽油井口連接，光桿——盤根摩擦密封副(2、10)安裝在上球頭(3)內，光桿(2)經過萬向接頭(1)和抽油井口的同軸軸心孔作上下往復運動。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于還具有光桿——盤根密封副(2、9)，一、二級盤根組(10、9)串接安裝在上球頭(1)內。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于萬向接頭(1)的球頭(3、4)為圓柱體球頭，即圓柱兩端具有球面，上球頭(3)圓柱體的軸心孔分為大、中、小內徑軸心孔，大徑軸心孔的上段具有內螺紋和上段具有O形環槽(11)，上球頭(3)圓柱體的外側中部具有大內徑防轉銷孔(12)，下球頭(4)圓柱體的下端具有與抽油井口相連接的圓錐形螺紋接頭(13)。
4.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于萬向接頭(1)的球套(I)由上、中、下球座(5、6、7)和圓筒體(8)構成，球座(5、6、7)具有與球頭(3、4)相對應的球面，上、下球座(5、7)的球面分別具有O形環槽(14、16)，上、下球座(5、7)與圓筒體(8)的上、下端螺紋連接，中球座(6)套裝在圓筒體(8)中間，圓筒體(8)上段具有與上球頭(3)的防轉銷孔(12)相對應的小內徑防轉螺孔(17)，上球座(5)上端配有定位鎖緊螺帽(15)。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于二級盤根盒(18、9、19、20、21)由盤根座(18)、盤根組(9)、扶正器(19)、壓緊螺套(20)和鎖緊螺帽(21)構成盤根座(18)系由上球頭(3)的中徑軸心孔及其與小徑軸心孔形成的孔座構成；盤根組(9)系采用高彈性耐磨密封材料如聚氨脂制作；扶正器(19)為一套管；壓緊螺套(20)同時兼作一級盤根組(10)的盤根座(22)，其外側為大、中、小外徑圓筒面，大徑圓筒面上具有板手方，中徑圓筒面的上段帶螺紋和下段不帶螺紋，其內側下段具有扶正器(19)的孔座和上段具有一級盤根組(10)的孔座，盤根組(10)的孔座的上段帶內螺紋；鎖緊螺帽(21)內側帶內螺紋，其外側上端帶扳手方和下端為圓錐面。
6.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于一級盤根盒(22、10、23、24)由盤根座(22)、盤根組(10)、扶正器(23)和壓緊螺套(24)構成盤根座(22)即是二級盤根組(9)的壓緊螺套(20)及其內側的上段孔座；盤根組(10)系采用高彈性耐磨密封材料如聚氨脂制作；扶正器(23)為一套管；壓緊螺套(24)外側為大、小外徑圓筒面，大徑圓筒面上具有扳手方和小徑圓筒面上帶螺紋，其內側上端具有修磨工具(25、26)的孔座和下段具有扶正器(23)和孔座。
7.按照權利要求1所述裝置，其特征在于具有光桿毛刺修磨工具(25、26)，修磨工具(25、26)由環形砂條(25)和鋼套(26)構成，環形砂條(25)安裝在鋼套(26)內，鋼套(26)座放在壓緊螺套(24)的孔座內，環形砂條的內孔直徑略大于光桿(2)的外徑。
專利摘要一種萬向接頭式抽油光桿密封裝置,系由上、下球頭(3、4)和球套(5、6、7、8)及一、二級盤根組(10、9)構成,下球頭(4)與抽油井口連接,一、二級盤根組(10、9)串接安裝在上球頭(3)內,光桿(2)經萬向接頭(1)和抽油井口的同軸軸心孔作上下往復運動;該裝置可隨機調整光桿軸心線與井口軸心線不重合之偏差,使光桿一盤根據摩擦密封副(2、10)紿終處于最佳工作狀態,延長盤根壽命,減少停機次數,增加原油產量。
文檔編號E21B33/00GK2292160SQ9624796
公開日1998年9月23日 申請日期1996年12月11日 優先權日1996年12月11日
發明者鄧健 申請人:鄧健