自封式抽油泵结构设计.pdf

学负免w.xuclltll.com
解决盲素
8881工芝/工装/護/画/測/维馆/改 SOLUTION
自封式抽油泵结构设计
范玉凤
(大庆油田装备制造集团,黑龙江大庆163000)
摘要:目前各油田普遍使用的抽油家为管式抽油泵,其泵筒加工工艺较复杂,检修困难,检泵周期短。而自封式抽油泵
克服了上述缺点,可采用各种规格的旧泵筒,活塞采用软弾性线性密封,依靠反向压力压缩密封套伸缩密封,提高了泵
效和泵的使用問期,减少了检修作业工作量。
关键词:抽油泵,自封式;软弹性
中图分类号:TE9333
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2014)01-0237-02
0引言
随着地下开采情况的日趋复杂化,抽油泵的使用寿
命也越来越短,除了选用适合工况的特种抽油泵外,增加
1.套管
常规抽油泵的检泵周期也是非常有必要的。因此,如何解
2.油管
决柱塞一泵筒这一摩擦副的问题就成了关键。目前各油田
抽油杆
4.泵筒
普遍使用的管式抽油泵存在许多问题,例如:检修作业困
5.柱塞总成
难,柱塞与泵筒易磨损,抽油杆与油管易发生偏磨,泵筒
6.阀座
与柱塞配合互换性差等。
泄液外管
1常规抽油泵柱塞一泵筒运动副的配合选定
8中心阀组
柱塞与泵筒运动副的选配和初始间隙的确定,是抽
9.固定锚
油泵设计、制造和使用中的重要的技术问题之一。采用较
10.筛管
大的间隙,润滑性好,摩擦阻力小,但漏失量大,容积效率
10
低,能量损失多。反之,采用过小的间隙,不仅提高了泵的
油层
感油层
造价,还会破坏润滑性,使柱塞和泵筒早期磨损,降低泵
效,缩短使用周期,甚至卡泵。泵的初始问隙选定后,在使
图1自封式抽油泵剖面示意图
用过程中,还要受油井温度、井下温度、油液的黏度、含砂
塞总成下至最下部油管时,靠抽油杆及柱塞总成自重,将
量、腐蚀性等因素的影响,改变其间隙的初始值,所以泵
固定阀中心阀组压入固定阀锚套,锚定固定阀中心阀组。
的间隙值在工作过程中是一个变量。
2自封式抽油泵的结构和工作原理分析
2.2.2自封式抽油泵的活塞总成结构
图2为自封式抽油泵的活塞总成。活塞的外壁为
2.1自封式抽油泵的工作原理
锥形体,其斜度为1:30,密封套用弹性材料制作
自封式抽油泵是在常规抽油泵的基础上改进而来
的,其由柱塞总成及固定阀总成两部分构成。其工作原理
与常规泵的原理基本一致:地面动力经抽油杆传递到柱
塞总成。上冲程时,固定阀打开,游动阀关闭,油液进入到
泵筒下部空间,此时密封套被撑开,上方油液进入油管并
抽到地面。下冲程时,游动阀打开,固定阀关闭,泵筒下部
油液进入上部,此时密封套恢复原状,减少了与泵筒的摩
擦。如此反复上述动作,抽油泵完成抽油。
2.2自封式抽油泵的结构
7(2)(3)8
2.,2.1自封式抽油泵的整体结构
图2自封式抽油泵活塞总成
图1为自封式抽油泵的结构剖面示意图。泵由柱塞
1.上游动阀2.游动阀球3.游动阀座4.活塞滑套5.密
总成及固定阀总成两部分构成,下井作业时,在油管下部
封套6.活塞7下游动阀罩8支座管塞
接筛管、泄液外管、固定阀锚套、固定阀座、油管(小于上3结论
部油管尺寸),下入设计井深,从井口在油管内投入固定
自封式抽油泵活塞为软弹性线性密封,借助油管内
阀中心阀组,座于固定阀座。抽油杆下接柱塞总成,当柱液柱压力及反向压缩力使密封套撑开,因此,泵筒-柱塞
机械工程师2014年第1期237
学负免ww.xuelin.com
决盲亲
aaエ芝/工/製具/色断/曲測/继/i造11
级差式气缸的改进设计
庞谷
(柳州压缩机总厂,广西柳州545002
摘要:通过对级差式气缸的改进设计,使气缸在满足设计要求的前提下,达到简化结构、增加密封可靠性、减少装配环节简
化管路设计等效果,从而优化了产品结构,降低了产品的制造成本,提高了机器装配精度,提高了产品的市场竞争力。
关键词:级差式气缸;整体式;平衡容积经济性;可靠性
中图分类号:TH138.51
文献标志码:B
文章编号:1002-2333(2014)01-0238-02
0引言
缸盖缸体
现代工业中,压缩机正向着大功率、高压力比、大型
化方向发展。这些需要通过多级压缩得以实现,因此级差
式气缸在活塞压缩机中的应用愈来愈广泛。随着用户对
压缩气体的种类、压力、气量、控制的需求越来越多样化
压缩机的型号、规格越来越多。在机身、曲轴、连杆、十字
头等基础件已有的前提下,如何配备和研制性能优越、结
构简单、方便制造、成本低的气缸就成为活塞式压缩机研
制中最关键和最重要的工作。本文仅就一种满足此要求
排气口
排气口
进气口
的新颖的级差式气缸进行介绍。
图1原有机型级差缸高压缸结构
气缸设计的要求
1)应具有足够的强度和刚度,工作表面具有良好的需拐3个90°的弯,加大了阻力损失;而且由于排气阀没
耐磨性
有处于气缸的最低点位置,气缸中的蘑屑等污物无法随
2)要有良好的冷却,在有油润滑的气缸中,工作表面排气排出,这尤其对中高压气缸损害更大,斥力越高.活
应有良好的润滑状态;
塞环对缸壁的摩擦越大,滞留缸中的磨屑等污物充当研
3)应尽可能减小气缸内的余隙容积和气体阻力:
磨剂,大大加剧了磨损,这已为国内外诸多事故及相关
4)结合部分的连接和密封要可靠
报道所证实。
5)要有良好的制造工艺性和装拆方便等
此外,缸盖和缸体间的密封若是同时密封气和水,则
级差缸结构的现状分析
存在气水相通的安全隐患,包括API618在内的标准或规
2.1缸体缸盖分体结构
范禁止使用该结构;而若水路不相通,则缸盖和缸体分别
在同行业及我厂的原有机型中,级差缸中的高压缸设水路使管路复杂化。
大多数为分体式结构、由缸盖和缸体组成。我厂原有机型2.2缸体和缸盖整体结构
级差缸高压缸结构如图1所示。
在文献[1中,对压缩机行业气缸典型结构作了很多
气缸部件由缸盖和缸体组成,缸盖和缸体间结合面介绍,其中提到了如图2所示级差缸结构。
用垫密封,并用螺栓将它们联成一体。由于密封面形状
气缸为整体式结构,气阀布置于缸体径向水平线上
复杂,密封困难,只能用于压力较低的场合(2.5MPa以气缸的进、排气口并排位于气缸的下方,不便设缓冲器;
下)。缸体设有气道和水道,局部为三层壁结构、铸件结气体进、出气缸只需拐一个90°的弯道,阻力较小;气体的
构复杂;气体流向为下进下出,进、排气口并排设于缸体。流向为下进下出,排气阀孔同样不处于气缸的最低点,也
下部,进、排气缓冲器由于位置干涉而无法直接设于进、无法实现气缸内污物的排出。缸体内部结构较简单,避免
排气口处,故缓冲效果要打折扣;气体进出气缸都至少了三层壁结构。
配合间隙不是定值,故而无需制造专用的泵筒,可用各种井作业工作量。自封式抽油泵改变了常规泵的密封形式
规格的油管或旧泵筒代替。由于下冲程时密封套恢复原检修时无需更换泵筒,仅更换易损件即可。(编明涛