自止推單螺杆泵系統的製作方法

2023-05-15 16:12:11 2

專利名稱：自止推單螺杆泵系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種自止推單螺杆泵系統，尤其是電潛螺杆泵採油系統專用螺杆泵系統。
背景技術：
電潛螺杆泵採油較其它採油方式明顯節能，具有顯著的經濟效益，但一直沒能大面積推廣，其主因是技術不過關。電潛螺杆泵採油系統技術中的潛油電機製造技術、螺杆泵製造技術基本成熟穩定，減速器製造技術也取得積極進展並取得突破，螺杆泵與減速器連接及動力傳導技術一直沒有大的突破，成為制約電潛螺杆泵採油系統應用與推廣的技術瓶頸。現有電潛螺杆泵採油系統中，螺杆泵軸向力與轉矩傳導技術主要包括以下幾種一種是源於美國和加拿大的推力聯結裝置，該裝置由推力軸承或推力軸承組及繞性軸或繞性聯軸器組成，安放在螺杆泵下側。其不足是螺杆泵轉子承受的軸向力表現為軸向壓力，轉子容易變形，從而影響壽命。而推力軸系統儘管用了新技術，推力軸承組的推力有很大提高，基本解決了推力不足的問題，但這種結構無法迴避柔性軸受巨大推力與柔性軸繞性之間的矛盾，柔性軸疲勞損壞問題仍十分突出。而在推力軸承與柔性聯軸器的組合中，柔性聯軸器內只有部分齒起傳動扭矩的作用，並且徑向力作用大，壽命也不長；第二種是原蘇聯採用的雙泵技術，由於雙泵的螺旋方向相反，雙泵串聯抵消泵的軸向力，解決了推力問題，國內也有人申請了類似的專利，但這種做法由於採用了雙泵，輸入扭矩要求提高一倍，降低了減速器的使用壽命；第三種是我國大慶油田研製的雙柔性杆裝置，雙柔性杆分別安裝在螺杆泵的兩端，出口端柔性杆與推力軸承組連接承載螺杆泵軸向力，進口端柔性杆承載減速器扭矩傳遞。該裝置的最大創新點是將螺杆泵軸向力承載機構與螺杆泵扭矩傳遞裝置分別放在了螺杆泵的兩側，使得承載軸向力的裝置不再承受扭力，而承載扭力的裝置也不再承受軸向力，這樣的安排充分發揮了金屬杆件的受力特性，但出口柔性杆受軸向拉力作用的疲勞問題仍難以規避，軸承組的潤滑以及運動的穩定性有待提高；更為突出的問題是，隨著下潛深度不斷增加的實際需求，要求螺杆泵的總長度變得越來越長，以此保證一定的輸出壓頭，而太長的螺杆泵除了製造難度大增外，實際運行中的同軸度無法保證，輸出壓頭變小，定子脫膠嚴重，因此，國產螺杆泵一般下潛深度都不深，無法滿足深井採油的需要。

發明內容
本發明針對上述技術不足及實際需求，提供一種製造簡單、結構緊湊、運行可靠、適用範圍更廣的採油單螺杆泵系統。本發明解決上述技術問題所採取的技術方案為自止推單螺杆泵系統，包括出口端止推聯軸節、單螺杆泵短節、中間段止推聯軸節、入口止推聯軸節、入口端法蘭及連接軸。採取的技術措施包括出口端聯軸節的一端與油管連接，而另一端與螺杆泵短節連接，該螺杆泵短節的另一端與中間段止推聯軸節連接，中間段止推聯軸節的另一端與另一螺杆泵短節連接，並視需要連接多節螺杆泵，最後與入口段止推聯軸節連接，並通過入口連接法蘭和同圓心輸入軸與動力輸出機連接。所述出口端止推聯軸節包括油管連接件、殼體、止推連接塊、止推軸承動環、止推軸承靜環、靜環座、墊圈、連接件。所述油管連接件與油管螺紋連接，止推軸承動環與螺杆泵轉子螺紋連接，連接件與螺杆泵定子螺紋連接。所述單螺杆泵短節包括螺杆泵轉子和螺杆泵定子。所述中間段止推聯軸節包括連接件、殼體、內花鍵連接件、外花鍵連接件、十字軸承座、十字軸、中間連接件、十字軸承座、十字軸、止推連接塊、止推軸承動環、止推軸承靜環、靜環座、墊圈、連接件。所述中間段止推聯軸節中的連接件與螺杆泵短節定子螺紋連接，外花鍵連接件與螺杆泵轉子螺紋連接，並與內花鍵連接件花鍵連接，止推連接塊與螺杆泵短節轉子螺紋連接，連接件與螺杆泵定子螺紋連接。所述入口止推連接節包括連接件、殼體、內花鍵連接件、外花鍵連接件、十字軸承座、十字軸、中間連接件、十字軸承座、十字軸、止推連接塊、止推軸承動環、止推軸承靜環、入口連接法蘭、同圓心輸入軸。其中，連接件與螺杆泵短節定子螺紋連接，外花鍵連接件與螺杆泵轉子螺紋連接，並與內花鍵連接件花鍵連接，止推連接塊與同圓心輸入軸螺紋連接，殼體與入口連接法蘭螺紋連接。採取的具體技術措施還包括作用在螺杆泵短節轉子上的軸向力分別由止推聯軸節中的止推軸承承載，亦即作用在螺杆泵短節轉子上的軸向力由止推連接塊、止推軸承動環和止推軸承靜環組成的止推軸承承載。螺杆泵驅動力通過同圓心輸入軸同心輸入，後經十字軸連軸系統轉換為螺杆泵轉子的偏心運動。螺杆泵短節間轉子偏心運動的轉差由十字軸連軸系統協調。與現有技術相比，本發明的自止推單螺杆泵系統由螺杆泵短節和止推連軸節連接而成，螺杆泵短節由於長度大大縮短，其製造難度大大降低，同軸度容易保持，而且由於每個螺杆泵短節相對獨立運行，螺杆泵短節之間沒有同軸度要求，即便整個系統在彎曲下工作，也不會影響單節螺杆泵運轉；系統所受軸向力分攤給每節螺杆泵上的止推連軸裝置，止推軸承的載荷要求相對較小，易於實現；同圓心軸動力輸入，可直接與動力機法蘭連接。更可以根據下潛深度要求，通過增減螺杆泵短節的數量，調整輸出壓頭，滿足不同井深採油的需要。


圖1是本發明實施例的裝配剖視示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。圖1所示，1、油管連接件，2、殼體，3、止推連接塊，4、止推軸承動環，5、止推軸承靜環，6、靜環座，7、墊圈，8、連接件，9、螺杆泵轉子，10、螺杆泵定子，11、連接件，12、殼體，13、內花鍵連接件，14、外花鍵連接件，15、十字軸承座，16、十字軸，17、中間連接件，18、十字軸承座，19、十字軸，20、止推連接塊，21、止推軸承動環，22、止推軸承靜環，23、靜環座，24、墊圈，25、連接件，26、螺杆泵短節轉子，27、螺杆泵定子，28、連接件，29、殼體，30、內花鍵連接件，31、外花鍵連接件，32、十字軸承座，33、十字軸，34、中間連接件，35、十字軸承座，36、十字軸，37、止推連接塊，38、止推軸承動環，39、止推軸承靜環，40、入口連接法蘭，41、同圓心輸入軸。本發明的具體實施例包括自止推單螺杆泵系統，包括出口端止推聯軸節、單螺杆泵短節、中間段止推聯軸節、入口止推聯軸節、入口端法蘭及連接軸。所述出口端聯軸節的一端與油管連接，而另一端與螺杆泵短節連接，該螺杆泵短節的另一端與中間段止推聯軸節連接，中間段止推聯軸節的另一端與另一螺杆泵短節連接，並視需要連接多節螺杆泵，最後與入口段止推聯軸節連接，並通過入口連接法蘭和同圓心輸入軸與動力輸出機連接；上述出口端止推聯軸節包括油管連接件1、殼體2、止推連接塊3、止推軸承動環4、止推軸承靜環5、靜環座6、墊圈7、連接件8。所述油管連接件I與油管螺紋連接，止推軸承動環4與螺杆泵轉子9螺紋連接，連接件8與螺杆泵定子10螺紋連接。所述單螺杆泵短節包括螺杆泵轉子9和26、螺杆泵定子10和27。所述中間段止推聯軸節包括連接件11、殼體12、內花鍵連接件13、外花鍵連接件14、十字軸承座15、十字軸16、中間連接件17、十字軸承座18、十字軸19、止推連接塊20、止推軸承動環21、止推軸承靜環22、靜環座23、墊圈24、連接件25。所述中間段止推聯軸節中的連接件11與螺杆泵短節定子10螺紋連接，外花鍵連接件14與螺杆泵轉子9螺紋連接，並與內花鍵連接件13花鍵連接，止推連接塊20與螺杆泵短節轉子26螺紋連接，連接件25與螺杆泵定子27螺紋連接。所述入口止推連接節包括連接件28、殼體29、內花鍵連接件30、外花鍵連接件31、十字軸承座32、十字軸33、中間連接件34、十字軸承座35、十字軸36、止推連接塊37、止推軸承動環38、止推軸承靜環39、入口連接法蘭40、同圓心輸入軸41。其中，連接件28與螺杆泵短節定子27螺紋連接，外花鍵連接件36與螺杆泵轉子26螺紋連接，並與內花鍵連接件30花鍵連接，止推連接塊37與同圓心輸入軸41螺紋連接，殼體29與入口連接法蘭40螺紋連接，作用在螺杆泵短節轉子9上的軸向力由止推連接塊3、止推軸承動環4和止推軸承靜環5組成的止推軸承承載，作用在螺杆泵短節轉子26上的軸向力由由止推連接塊20、止推軸承動環21和止推軸承靜環22組成的止推軸承承載，螺杆泵驅動力通過同圓心輸入軸41同心輸入，後經十字軸連軸系統轉換為螺杆泵轉子的偏心運動，螺杆泵短節間轉子偏心運動的轉差由十字軸連軸系統協調。本發明的優點螺杆泵短節的製造難度低，質量精度容易保證；螺杆泵短節之間相對獨立，可根據下潛深度加減螺杆泵短節數量，有利於標準化；螺杆泵短節的同軸性易保持，更適合高速旋轉；系統軸向力由不同節獨立承擔，推力軸承的承載力容易保證；同心動力輸入方式使得應用更加便捷。本發明的實施例已被闡明，由本領域人員做出的各種變化或改型都不會脫離本發明的範圍。
權利要求
1.自止推單螺杆泵系統，包括出口端止推聯軸節、單螺杆泵短節、中間段止推聯軸節、入口止推聯軸節、入口端法蘭及連接軸；其特徵在於:所述出口端聯軸節的一端與油管連接，而另一端與螺杆泵短節連接，該螺杆泵短節的另一端與中間段止推聯軸節連接，中間段止推聯軸節的另一端與另一螺杆泵短節連接，並視需要串聯多節中間段止推聯軸節和螺杆泵短節，最後一節螺杆泵短節與入口段止推聯軸節連接，並通過入口連接法蘭和同圓心輸入軸與動力輸出機連接；所述出口端止推聯軸節包括油管連接件(I)、殼體(2)、止推連接塊(3)、止推軸承動環(4)、止推軸承靜環(5)、靜環座(6)、墊圈(7)、連接件(8);所述油管連接件(I)與油管螺紋連 接，止推連接塊(3)與螺杆泵轉子(9)螺紋連接，連接件(8)與螺杆泵定子(10)螺紋連接；所述單螺杆泵短節包括螺杆泵轉子(9)和(26)、螺杆泵定子(10)和(27);所述中間段止推聯軸節包括連接件(11)、殼體(12)、內花鍵連接件(13)、外花鍵連接件(14)、十字軸承座(15)、十字軸(16)、中間連接件(17)、十字軸承座(18)、十字軸(19)、止推連接塊(20)、止推軸承動環(21)、止推軸承靜環(22)、靜環座(23)、墊圈(24)、連接件(25);所述中間段止推聯軸節中的連接件(11)與螺杆泵短節定子(10)螺紋連接，外花鍵連接件(14 )與螺杆泵轉子(9 )螺紋連接，並與內花鍵連接件(13)花鍵連接，止推連接塊(20 )與螺杆泵短節轉子(26)螺紋連接，連接件(25)與螺杆泵定子(27)螺紋連接；所述入口止推連接節包括連接件(28 )、殼體(29 )、內花鍵連接件(30 )、外花鍵連接件(31)、十字軸承座(32)、十字軸(33)、中間連接件(34)、十字軸承座(35)、十字軸(36)、止推連接塊(37)、止推軸承動環(38 )、止推軸承靜環(39 )、入口連接法蘭(40 )、同圓心輸入軸(41);其中，連接件(28 )與螺杆泵短節定子(27 )螺紋連接，外花鍵連接件(36 )與螺杆泵轉子(26 )螺紋連接，並與內花鍵連接件(30 )花鍵連接，止推連接塊(37 )與同圓心輸入軸(41)螺紋連接，殼體(29 )與入口連接法蘭(40)螺紋連接。
2.根據權利要求1所述的自止推單螺杆泵系統，其特徵在於:作用在螺杆泵短節轉子上的軸向力分別由止推聯軸節中的止推軸承承載，亦即作用在螺杆泵短節轉子(9)上的軸向力由止推連接塊(3)、止推軸承動環(4)和止推軸承靜環(5)組成的止推軸承承載；作用在螺杆泵短節轉子(26)上的軸向力由由止推連接塊(20)、止推軸承動環(21)和止推軸承靜環(22)組成的止推軸承承載。
3.根據權利要求1所述的自止推單螺杆泵系統，其特徵在於:螺杆泵驅動力通過同圓心輸入軸(41)同心輸入，後經十字軸連軸系統轉換為螺杆泵轉子的偏心運動。
4.根據權利要求1所述的自止推單螺杆泵系統，其特徵在於:螺杆泵短節間轉子偏心運動的轉差由十字軸連軸系統協調。
全文摘要
自止推單螺杆泵系統，包括出口止推聯軸節、單螺杆泵短節、中間段止推聯軸節、入口止推聯軸節、入口端法蘭及連接軸。所述出口止推聯軸節與單螺杆泵短節的定子螺紋連接，螺杆泵轉子與出口止推聯軸節內止推塊螺紋連接。所述螺杆泵短節的另一端與中段止推聯軸節連接。所述中段止推聯軸節的另一端與另一螺杆泵短節連接，螺杆泵短節及中段止推聯軸節的串聯數量依據下潛深度需求及單節泵級數確定。末端螺杆泵短節的一端與入口止推聯軸節連接。
文檔編號F04C15/00GK103075336SQ20131005683
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月23日 優先權日2013年2月23日
發明者趙潤波, 王瑩, 姬夢陽 申請人:趙潤波