油井用往復運動轉換器的製作方法

2023-07-28 17:37:01

專利名稱：油井用往復運動轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油開採裝置，具體地說是一種油井用往復運動轉換器。
背景技術：
目前，在機械行業能把旋轉運動轉化直線往復運動的裝置比較多，有好多機構能實現。例如簡單的曲柄滑塊機構，齒輪齒條機構，液壓控制的液壓缸往復機構，還有一些電控制的機構，而且應用廣泛。但在石油行業，由於採用柱塞泵進行井下抽油，油井套管的管徑為100-150_左右，由於受空間限制，強度和推力的限制，現有的裝置無法實現旋轉運動轉化直線往復運動。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種能在內徑100_150mm左右的油井套管內應用的，把旋轉運動轉化為平穩可靠的直線往復運動的油井用往復運動轉換器。為了達到以上目的，本實用新型所採用的技術方案該油井用往復運動轉換器，包括套管，其特徵在於在套管內依次設有滾珠絲槓副、行程控制換向器和同軸雙向旋轉裝置，同軸雙向旋轉裝置通過聯軸器與行程控制換向器相連接，行程控制換向器通過驅動齒輪與滾珠絲槓副的絲槓嚙合連接。所述的同軸雙向旋轉裝置，包括定位板、驅動軸、傳動軸、第一雙向旋轉軸、第一齒輪、換向選擇花鍵輪、撥叉、第二齒輪、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪和第六齒輪，在套管內固定設有兩個定位板，在兩個定位板之間設有驅動軸、傳動軸和第一雙向旋轉軸，在驅動軸上固定設有第三齒輪和第四齒輪，在傳動軸上固定設有第五齒輪和第六齒輪，在第一雙向旋轉軸的中部通過花鍵固定上換向選擇花鍵輪，在換向選擇花鍵輪的兩個端面上都設有凸起，在換向選擇花鍵輪兩側的第一雙向旋轉軸上分別套設有自由轉動的第一齒輪和第二齒輪，第三齒輪與第五齒輪嚙合傳動，第六齒輪與第二齒輪嚙合傳動，第四齒輪與第一齒輪嚙合傳動，在第一齒輪和第二齒輪相對的內側端面上都設有與換向選擇花鍵輪端面上的凸起相對應的凹穴，撥叉設在換向選擇花鍵輪中部的環形凹槽內。所述的行程控制換向器，包括固定板、連接板、支撐軸、滑動支架、導向軸、撥叉連接杆、儲能壓縮塊、第一彈簧、第二彈簧、第二雙向旋轉軸、滾動鋼柱和第三彈簧，在套管內固定設有兩個固定板，在兩個固定板之間設有連接板、第二雙向旋轉軸和支撐軸，第二雙向旋轉軸的一端穿過一個固定板後通過聯軸器與第一雙向旋轉軸固定連接，第二雙向旋轉軸的另一端穿過另一個固定板後固定上驅動齒輪，滑動支架上設有滑孔，滑動支架通過滑孔設在支撐軸上，撥叉連接杆一端固定在滑動支架上，另一端固定在撥叉上，在滑動支架上固定設有導向軸，儲能壓縮塊的一端通過螺紋連接設在第二雙向旋轉軸上，另一端自由滑動的套設在導向軸上，在儲能壓縮塊兩側的導向軸上分別套設有第一彈簧和第二彈簧，在滑動支架上設有鋼柱操作腔，在鋼柱操作腔內設有第三彈簧，在第三彈簧上端的鋼柱操作腔口部設有滾動鋼柱，鋼柱操作腔的口部與連接板的側壁相吻合，在連接板的側壁上設有第一滾動鋼柱限位孔和第二滾動鋼柱限位孔。所述的支撐軸設有2— 3根。本實用新型的有益效果在於結構簡單、使用方便，運行穩定，能在內徑100-150_左右的油井套管內應用，把旋轉運動轉化為平穩可靠的直線往復運動，運行效率高，降低了石油的開採成本。

圖I為本實用新型的結構剖視示意圖；圖2為本實用新型的結構沿圖IA-A剖視斷面放大示意圖；[0011]圖3為本實用新型的同軸雙向旋轉裝置的結構展開示意圖；[0012]圖4為本實用新型的結構沿圖IB-B方向的行程控制換向器斷面剖視放大示意圖5為本實用新型的滑動支架的剖視放大示意圖；圖6為本實用新型沿圖4C-C方向的剖視示意圖；圖中1、同軸雙向旋轉裝置；2、聯軸器；3、行程控制換向器；4、驅動齒輪；5、滾珠絲槓副；6、驅動軸；7、傳動軸；8、第一雙向旋轉軸；9、第一齒輪；10、換向選擇花鍵輪；11、撥叉；12、第二齒輪；13、第二雙向旋轉軸；14、第一彈簧；15、儲能壓縮塊；16、第二彈簧；17、導向軸；18、支撐軸；19、撥叉連接杆；20、滾動鋼柱；21、第三彈簧；22、滑動支架；23、第一滾動鋼柱限位孔；24、第二滾動鋼柱限位孔；25、鋼柱操作腔；26、滑孔；27、固定板；28、連接板；29、第三齒輪；30、第四齒輪；31、第五齒輪；32、第六齒輪；33、定位板。
具體實施方式
參照附圖I、圖2、圖3、圖4、圖5製作本實用新型。該油井用往復運動轉換器，包括套管，其特徵在於在套管內依次設有滾珠絲槓副5、行程控制換向器3和同軸雙向旋轉裝置1，同軸雙向旋轉裝置I通過聯軸器2與行程控制換向器3相連接，行程控制換向器3通過驅動齒輪4與滾珠絲槓副5的絲槓嚙合連接，當同軸雙向旋轉裝置I的驅動軸6在一個方向上作不停地旋轉運動時，最終帶動滾珠絲槓副5的絲槓不停地交替進行正轉和反轉，使滾珠絲槓副5的絲母在絲槓的軸向上作上、下交替直線運動，達到將旋轉運動轉換成直線往復運動的目的。所述的同軸雙向旋轉裝置1，包括定位板33、驅動軸6、傳動軸7、第一雙向旋轉軸
8、第一齒輪9、換向選擇花鍵輪10、撥叉11、第二齒輪12、第三齒輪29、第四齒輪30、第五齒輪31和第六齒輪32，在套管內固定設有兩個定位板33，在兩個定位板33之間設有驅動軸
6、傳動軸7和第一雙向旋轉軸8，在驅動軸6上固定設有第三齒輪29和第四齒輪30，在傳動軸7上固定設有第五齒輪31和第六齒輪32，在第一雙向旋轉軸8的中部通過花鍵固定上換向選擇花鍵輪10，換向選擇花鍵輪10可以沿第一雙向旋轉軸8的軸向滑動，在換向選擇花鍵輪10的兩個端面上都設有凸起，在換向選擇花鍵輪10兩側的第一雙向旋轉軸8上分別套設有自由轉動的第一齒輪9和第二齒輪12，第一齒輪9和第二齒輪12都能在第一雙向旋轉軸8上自由轉動，第三齒輪29與第五齒輪31嚙合傳動，第六齒輪32與第二齒輪12嚙合傳動，第四齒輪30與第一齒輪9哨合傳動,在第一齒輪9和第二齒輪12相對的內側端面
4上都設有與換向選擇花鍵輪10端面上的凸起相對應的凹穴，撥叉11設在換向選擇花鍵輪10中部的環形凹槽內，在驅動軸6正向旋轉時，第三齒輪29帶動傳動軸7反向旋轉，第四齒輪30帶動第一齒輪9反向旋轉，同時，傳動軸7上的第六齒輪32帶動第二齒輪12正向旋轉，當撥叉11推動換向選擇花鍵輪10向第一齒輪9方向移動時，換向選擇花鍵輪10端面的凸起插入第一齒輪9端面的凹穴內，通過第一齒輪9帶動換向選擇花鍵輪10和第一雙向旋轉軸8作同步反向旋轉，當撥叉11推動換向選擇花鍵輪10向第二齒輪12方向移動時，換向選擇花鍵輪10端面的凸起插入第二齒輪12端面的凹穴內，通過第二齒輪12帶動換向選擇花鍵輪10和第一雙向旋轉軸8作同步正向旋轉，這樣就達到了使第一雙向旋轉軸8可以在撥叉11的作用下選擇做正向旋轉或反向旋轉。所述的行程控制換向器3，包括固定板27、連接板28、支撐軸18、滑動支架22、導向軸17、撥叉連接杆19、儲能壓縮塊15、第一彈簧14、第二彈簧16、第二雙向旋轉軸13、滾動鋼柱20和第三彈簧21，在套管內固定設有兩個固定板27，在兩個固定板27之間設有連接板28、第二雙向旋轉軸13和支撐軸18，第二雙向旋轉軸13的一端穿過一個固定板27後通過聯軸器2與第一雙向旋轉軸8固定連接，第二雙向旋轉軸13的另一端穿過另一個固定板27後固定上驅動齒輪4，滑動支架22上設有滑孔26，滑動支架22通過滑孔26設在支撐軸18上，並可以沿支撐軸18滑動，撥叉連接杆19 一端固定在滑動支架22上，另一端固定在撥叉11上，通過滑動支架22的移動帶動撥叉11的移動，在滑動支架22上固定設有導向軸17，儲能壓縮塊15的一端通過螺紋連接設在第二雙向旋轉軸13上，另一端自由滑動的套設在導向軸17上，在儲能壓縮塊15兩側的導向軸17上分別套設有第一彈簧14和第二彈簧16，在滑動支架22上設有鋼柱操作腔25，在鋼柱操作腔25內設有第三彈簧21，在第三彈簧21上端的鋼柱操作腔25 口部設有滾動鋼柱20，鋼柱操作腔25的口部與連接板28的側壁相吻合，在連接板28的側壁上設有第一滾動鋼柱限位孔23和第二滾動鋼柱限位孔24，當第二雙向旋轉軸13反向旋轉時，由於儲能壓縮塊15與第二雙向旋轉軸13採用螺紋連接，儲能壓縮塊15就會在第二雙向旋轉軸13的軸向上產生移動，如果此時，滾動鋼柱20位於第二滾動鋼柱限位孔24內，滑動支架22不會產生移動，儲能壓縮塊15逐步壓縮第一彈簧14，當滑動支架22和儲能壓縮塊15之間的第一彈簧14被壓縮到一定程度，第一彈簧14對滑動支架22產生的推力大於滾動鋼柱20在第二滾動鋼柱限位孔24內對滑動支架22的阻力的時候，滾動鋼柱22就被擠出第二滾動鋼柱限位孔24，滑動支架22會瞬間移動到第一滾動鋼柱限位孔23處，滾動鋼柱22會進入第一滾動鋼柱限位孔23內，從而讓滑動支架22與連接板28固定在一起，此時，滑動支架22會通過撥叉連接杆19推動撥叉11操作換向選擇花鍵輪10，使換向選擇花鍵輪10脫離第一齒輪9，快速移動到第二齒輪12處，並與第二齒輪12結合，由於此時第二齒輪12是正向轉動的，此時第二齒輪12帶動第一雙向旋轉軸8正向轉動，從而使第二雙向旋轉軸13變為正向轉動，此時，又會帶動儲能壓縮塊15向第二彈簧16方向運動，壓縮第二彈簧16，最終又會使滾動鋼柱20從第一滾動鋼柱限位孔23處快速移動到第二滾動鋼柱限位孔24內，如此反覆，最終達到第二雙向旋轉軸13交替進行正反轉運動，使驅動齒輪4產生交替正反轉運動，滾珠絲槓副5的絲槓產生交替正反轉運動，達到滾珠絲槓副5的絲母產生軸向上的上下交替直線運動。所述的支撐軸18設有2— 3根。
權利要求1.油井用往復運動轉換器，包括套管，其特徵在於在套管內依次設有滾珠絲槓副(5)、行程控制換向器(3)和同軸雙向旋轉裝置(1)，同軸雙向旋轉裝置(I)通過聯軸器(2)與行程控制換向器(3)相連接，行程控制換向器(3)通過驅動齒輪(4)與滾珠絲槓副(5)的絲槓嚙合連接。
2.根據權利要求I所述的油井用往復運動轉換器，其特徵在於所述的同軸雙向旋轉裝置(I)，包括定位板(33 )、驅動軸(6 )、傳動軸(7 )、第一雙向旋轉軸(8 )、第一齒輪(9 )、換向選擇花鍵輪(10)、撥叉(11)、第二齒輪(12)、第三齒輪(29)、第四齒輪(30)、第五齒輪(31)和第六齒輪(32)，在套管內固定設有兩個定位板(33)，在兩個定位板(33)之間設有驅動軸(6 )、傳動軸(7 )和第一雙向旋轉軸(8 )，在驅動軸(6 )上固定設有第三齒輪(29 )和第四齒輪(30)，在傳動軸(7)上固定設有第五齒輪(31)和第六齒輪(32)，在第一雙向旋轉軸(8)的中部通過花鍵固定上換向選擇花鍵輪(10)，在換向選擇花鍵輪(10)的兩個端面上都設有凸起，在換向選擇花鍵輪(10 )兩側的第一雙向旋轉軸(8 )上分別套設有自由轉動的第一齒輪(9)和第二齒輪(12),第三齒輪(29)與第五齒輪(31)嚙合傳動,第六齒輪(32)與第二齒輪(12)嚙合傳動，第四齒輪(30)與第一齒輪(9)嚙合傳動，在第一齒輪(9)和第二齒輪(12)相對的內側端面上都設有與換向選擇花鍵輪(10)端面上的凸起相對應的凹穴，撥叉(11)設在換向選擇花鍵輪(10)中部的環形凹槽內。
3.根據權利要求I所述的油井用往復運動轉換器，其特徵在於所述的行程控制換向器(3)，包括固定板(27)、連接板(28)、支撐軸(18)、滑動支架(22)、導向軸(17)、撥叉連接杆(19)、儲能壓縮塊(15)、第一彈簧(14)、第二彈簧(16)、第二雙向旋轉軸(13)、滾動鋼柱(20)和第三彈簧(21)，在套管內固定設有兩個固定板(27)，在兩個固定板(27)之間設有連接板(28)、第二雙向旋轉軸(13)和支撐軸(18)，第二雙向旋轉軸(13)的一端穿過一個固定板(27 )後通過聯軸器(2 )與第一雙向旋轉軸(8 )固定連接，第二雙向旋轉軸(13 )的另一端穿過另一個固定板(27)後固定上驅動齒輪(4)，滑動支架(22)上設有滑孔(26)，滑動支架(22)通過滑孔(26)設在支撐軸(18)上，撥叉連接杆(19) 一端固定在滑動支架(22)上，另一端固定在撥叉(11)上，在滑動支架(22)上固定設有導向軸(17)，儲能壓縮塊(15)的一端通過螺紋連接設在第二雙向旋轉軸(13)上，另一端自由滑動的套設在導向軸(17)上，在儲能壓縮塊(15)兩側的導向軸(17)上分別套設有第一彈簧(14)和第二彈簧(16)，在滑動支架(22)上設有鋼柱操作腔(25)，在鋼柱操作腔(25)內設有第三彈簧(21)，在第三彈簧(21)上端的鋼柱操作腔(25) 口部設有滾動鋼柱(20)，鋼柱操作腔(25)的口部與連接板(28)的側壁相吻合，在連接板(28)的側壁上設有第一滾動鋼柱限位孔(23)和第二滾動鋼柱限位孔(24)。
4.根據權利要求3所述的油井用往復運動轉換器，其特徵在於所述的支撐軸(18)設有2—3根。
專利摘要本實用新型公開了油井用往復運動轉換器，包括套管，其特徵在於在套管內依次設有滾珠絲槓副、行程控制換向器和同軸雙向旋轉裝置，同軸雙向旋轉裝置通過聯軸器與行程控制換向器相連接，行程控制換向器通過驅動齒輪與滾珠絲槓副的絲槓嚙合連接。該油井用往復運動轉換器，結構簡單、使用方便，運行穩定，能在內徑100-150mm左右的油井套管內應用，把旋轉運動轉化為平穩可靠的直線往復運動，運行效率高，降低了石油的開採成本。
文檔編號E21B43/00GK202767953SQ20122040899
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月17日 優先權日2012年8月17日
發明者宋丕劉, 姚風雪 申請人:馬寶忠