复合抽油杆旋转装置的研制

避 免 了 冲 击 载 荷 的 产 生 ， 少 了抽 油 杆 断 脱 现 象 的 发 生 ， 长 了抽 油 杆 和 传 动 零 件 的 使 用 寿 命 。 场 应 用 表 明 ， 减 延 现 该 装 置可 以延 长 油 井的免 修 期 ， 较 好 的应 用前景 。 有 关 键 词 ： 管 偏 磨 均 匀 磨 损 抽 油 杆 旋 转 装 置 杆
油 杆旋 转 装 置 由主 体 、 心 轴 、 动 抽 油 杆 空 带 问歇 旋 转 的旋 转机 构 以及 弹 簧 、 承等 部件 组 成 。主体 有 轴 中心 通孔 ， 侧 有 开 口绳 槽 ； 转 机 构 由凸轮 机 构 和 棘 轮 两 旋 机 构组 成 。其 中 ，空心 轴 的 中心 通 孔 以及 旋 转 机 构 中凸
当 两个 面 发 生接 触 的 时候 ， 产 生 ～ 个 很 大 的 冲击 载荷 ， 会
引 起 抽油 杆 的振 动 ，对 装 置 中的 传 动零 件 造 成 很 大 的 影
响 ， 少 了 传 动 零 件 的 寿 命 ， 可 能 引 起 抽 油 杆 断 脱 现 象 减 也
的发 生 。 为此 ， 我们 设 计 了一 种 复合 抽 油杆 旋 转装 置 。
从 而延 长偏 磨 井 的生 产周 期 ｌ。 ２ ｊ
目前 已 有 的 能 实 现 抽 油 杆 旋 转 的 装 置 有 抽 油 杆 自动
间歇旋 转 器ｌ和 复合 抽 油杆 悬 绳装 置 …。这 两 种装 置 都 可 ３ ＿ 以实现 抽 油 杆 的 间歇旋 转 ， 是 ， 转 的 动力 是 依 靠 井 口 但 旋 盘根密封器顶面与游动卡体底 面之间的作用力提供 的，
摘 要 ： 了 防 治 抽 油 杆 偏 磨 和 断 脱 ， 制 了 复 合 抽 油 杆 旋 转 装 置 。 该 装 置 将 弹 簧 的 弹 性 形 变 引 起 的 垂 直 为 研
运 动 转 变 为 旋 转 运 动 ， 现 了 抽 油 杆 的 自动 间歇 旋 转 ， 到 抽 油 杆 均 匀磨 损 的 目 的 。 用 弹 簧 吸 收 释 放 能 量 ， 实 达 利 又
基金项 目： 中石化 胜 利 油 田分公 司 项 目“ 油 高含 水期 抽 油 杆偏 磨 机 理研 究 ” Ｎ ７ ３ ２ 资助 。 稠 （ ０ ０ ０ ５）
３４
现 制 术 装备 代 造技 与
２１ ３ 总 ２ 期 ０ 第 期 第０ １ ２
［： ］一 亡－
＿ － ｒ 厂
速冷 却 ， 以防 止氧 化 、 碳 ， 劳 强度 下降 。 脱 疲
一
侧偏 磨 比较 严 重 。针 对杆 管 偏磨 的这 种特 点 ， 出现 了旋
转 抽 油 杆 和 旋 转 油 管 防 偏 磨 技 术 。该 技 术 的 主 要 原 理 是 利 用 特 殊 设 计 的 机 械 装 置 ， 定 期 旋 转 抽 油 杆 或 定 时 旋 转 油 管 ， 抽 油 杆 、 管 由一 侧 磨损 转 变 为 均 匀 周 向磨 损 ， 使 油
图 ５ 折 弯 模 具 结 构
Ｒｕ ｂｂｅ ｉ ｒ Ｒ ｎｇ
Ｗ ＡＮＧ ｕ ａ ＬＩ Ｇｕ ｑ ａ ｇ Ｘｉ ｔｏ， Ｕ ｏ ｉｎ
３ 生 产 过 程 中 注 意 的 问 题
（ ｃ ａ ｃｌ ｓｇ ｎ Ｒｅｅｒ ｈ ｎ ｔｕｅ ｆＳ ａ ｄ ｎ ｒｖｎ ｅ． Ｍｅｈ ｎｉａ Ｄｅｉｎ ａ ｄ ｓａｃ Ｉｓｉ ｔ ｏ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｐｏ ｉｃ ｔ
在 棘 轮 段 ， 爪 弹 性 组 安 装 在 凸 轮 的 孔 内 ， 与 棘 轮 棘 齿 棘 并
起 径 向定 位 作用 。其结 构 如 图 １所示 。
２ 工 作 原 理
根 据 复合 抽油 杆 旋转 装 置 的结 构 ， 油 机在 上 冲程 的 抽
时 候 ， 簧 压 缩 引 起 竖 直 方 向 上 的 位 移 ， 凸 轮 机 构 把 竖 弹 经 直 方 向 的 运 动 转 变 成 凸 轮 的 旋 转 运 动 ， 再 经 棘 轮 机 构 的 间 歇 传 动 副 以 及 键 带 动 空 心 轴 旋 转 ， 空 心 轴 通 过 与 方 卡 子 之 间 的 摩 擦 力 带 动 抽 油 杆 旋 转 ； 在 抽 油 机 进 行 下 冲 程 的时 候 ， 簧压 缩 量 减少 引起 竖 直 向上 的 （ 转 第 ３ 弹 下 ４页 ）
ｃ ｍｐ ｅ ｒ ｂ ｅ ，ａ ｄ ｓ ｖ ｄ ｃ ｓｓ ｏ ｌ ｘ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｎ ａ ｅ ｏ ｔ
果 有折 断 现象 ， 以先 退 火再 加 工 。工 件 加工 完 后 ， 可 通过 淬 火 达 到 所 需 硬 度 ３～０ Ｒ ５ ５ Ｈ Ｃ，以 满 足 具 有 高 的 弹性 极 限 、 服点 和适 当的 韧性 ， 淬 火 过正 中 ， 热 完后 要 迅 屈 在 加
引 言
随 着 我 国 大 部 分 油 田逐 渐 进 入 中 、后 期 开 采 阶 段 ， 有
杆泵 井 的杆 管偏 磨 问题 日益 突 出 。从 偏磨 部 位来 看 ， 油 抽
杆 表 现 为 接 箍 或 本 体 一 侧 被 磨 平 ，严 重 者 抽 油 杆 螺 纹 被
磨平 ； 油管 表 现 为 内壁 被 磨 出 一条 平 行 于 轴 心 的 凹槽 ， 甚 至被 磨 穿 …。可 见 ， 生杆 管 偏 磨 的抽 油 杆 和 油管 均 是 在 发
能 ， 以， 所 复合 抽 油 杆 旋 转装 置完 全 可 以代 替 原 悬 绳 器 。
安 装 时 只须 将 原悬 绳 器拆 卸 掉 ，将 复 合 抽油 杆 旋转 装 置 安装 即可 ， 作 简单 、 便 。 操 方
３ 结 论
【】杨荣 建 ， 翔翔 ， ３ 李 张军 等 ． 油杆 自动 间歇 旋转 器 的研 制 与应 抽 用 ｆＪ 油 矿 场 机 械 ，０ ５ ３ ５）９ — １ ． Ｊ石 ２０ ，４（ ：０ ９ ． ［］刘 峰． 合抽 油 杆悬 绳 装置 的 研制 … ． 油机 械 ，０ ５３ ７ ： ４ 复 石 ２ ０ ，３（ ）
材 料 选用 带料 ， 要求 直线 度要 好 ， 提高 生产 效率 ， 带料
回火要 好 ， 度不 能 太 高 ， 止 在 卷 圆 的 过 程 中折 断 ， 硬 防 如
Ｊ ａ ５ ０ １ ｉ ｎ２ ０ ３ ） ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｉ ｄ ｔ ｉ ｈ ｓ ｒ ｇ ｆ ｄ ｅ ｔａ ｔ ｈ ｓ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｎ ｅａ ｌ ｅ ｐ ｉ ｏ ｔ ｎ ｉ ｓｒ ｃｕ ｅ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｔ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ， ｔ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｍｏ ｄ ｔｕ ｔ ｒ ； ｃ ｒ ｉ ｇ ｏ ｒ ｄ ｃｉ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｇ ｈ ｏ ｌ ｃ ｔ ｎ ，ｉ ｒ ｖ ｄ ｗｏ ｋ ｉ ｃ ｍａ ｈ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ｎ ｎ ｏ ｖ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｔ ｇ ｍｐ ｏ ｅ ｒ ｐ ｅ ｅ ｉ ｃ ｉ ｉ ｇ ｐ ｅ ｉｉ ａ ｄ ｓ ｌ ｅ ｒ ｃ ｓ ｉｇ ｏ
凸轮 的旋 转运 动 ， 时间歇 传动 副反 向进 行 空 回程 。由于 此 弹簧 压缩 吸收 能量 ， 载荷 减 少 的 时候 ， 簧又 可 以 释放 当 弹 储 存 的 能量 ， 因此利 用 弹簧 吸收 释放 能 量 ， 可 以实 现抽 既 油杆 的 自动 间歇旋 转 ， 同时 又避 免 了冲击 载荷 的产 生 。 因复 合抽 油 杆 旋 转装 置本 身 具 有抽 油 机 悬 绳器 的功
Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｉ ｇ，ｄ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ， ｌ ｐ ｅ ｐ ｎ ｈ ｎ ，ｃ ｓ ａ ｉ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｒｎ ｉ ｔｔ ｔ ｒ ｍｕ ｔ ｌ ｕ ｃ ｉ ｇ ｏ ｔ ｓ ｖ ｎ ｓ ｌ ｉ
（ 接 第 ９页 ） 动 ， 凸 轮 机 构 把 竖 直 方 向 的 运 动 变 成 上 运 经
轮 、 轮 的 中 心 通 孔 都 与 主 体 的 中 心 通 孔 同 轴 心 。在 凸 轮 棘
１ Ｏ 形 橡 胶 密 封 圈 ； ５ １ 深 沟 球 轴 承 ； ，１ 轴 用 弹 性 挡 圈 ； １ 推 力 ． ２，，６． ３１ ４，２ 球 轴 承 ； 凸轮 ； ． 钉 ； ． 板 ； ６ ７螺 ８挡 ９棘 轮 ； ０ 键 ； ３ 套筒 ； ４碟 簧 ；５ 孔 １． １． １ １． 用 弹性 挡 圈 ； ７ 毡 圈 ； ８ 圆 螺母 ； ９ 轴 ； ０棘 瓜 ； １ 棘 轮 １． １． １． ２ ２．
图 １ 复 合 抽 油 杆 旋 转 装 置 结 构 示 意 图
起 旋 转 。 在 空 心 轴 的 上 下 两 部 分 有 深 沟 球 轴 承 ， 空 心 轴 对
的上 下两 部 分有 深 沟 球 轴 承 ， 凸 轮起 到径 向定 位 作 用 。 对 同时 ， 凸轮 的上 下 端 还 有 推 力 球 轴 承 ， 来 传 递 轴 向力 。 用
４ 结 束 语
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由于 工件 所 用 材料 比较薄 ， 且要 求 较 高 ， 以模 具 设 所 计要 注意 很 多细节 。但是 模具 结构 和 制造并 不复 杂 ， 用 使 简单 ， 能很 好 的 满 足 生产 要 求 ， 过 多 次 冲 裁 ， 大 降 低 通 大
了模具 成本 ， 有一 定 的实用 价值 。 具
参 考 文 献
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图 ３ 预 弯 模 具 结 构
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圈 ４ 卷 圆 模 具 结 构
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【］王 孝培 ． １ 冲压 设计 资料 【］ 北京 ： Ｊ． 机械 工业 出版 社 ， ９ ３ １８ ． ［ 】王 孝培 ． ２ 冲压 手册 ． 京 ： 械工 业 出版社 ，９ ０ 北 机 １９ ． 【］模 具实 用技 术 丛 书 编委 会 ． ３ 冲压设 计 应 用实 例 ． 京 ： 械 工 北 机