[实用新型]直旋螺杆泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田开采中使用螺杆泵开采时的动力传动结构，特别是利用油田上已有的抽油机作为螺杆泵的驱动力的传动结构。

背景技术

螺杆泵是一种新型的内啮合回转式容积泵，具有效率高、自吸能力强、适应范围广等优点，在油田中得到了广泛的应用。抽油机作为油田生产中的核心设备，在国内外都拥有众多以“三抽”为主的机采油井，包括游梁式抽油机、无游梁式抽油机、摩擦提升式抽油机和直线电机驱动式抽油机等，都是由抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动，从而驱动有杆柱塞式抽油泵工作。随着我国各大油田开发的不断发展，油田的开发难度不断增加，许多油田的油井相继出现了高含砂量、高油气比的稠油。而柱塞泵只能用于稀油和含水油的抽取，对高含砂油、稠油则无能为力。许多油田使用螺杆泵开采上述的原油，均取得了较好的效果。目前螺杆泵采油系统的驱动方式主要是以下三类：一、机动螺杆泵，又称为地面驱动螺杆泵：它是由螺杆泵、采油杆柱、锚定工具及地面驱动装置等组成。该系统在工作时，地面驱动装置通过减速后将动力传递给采油杆柱，再经采油杆柱带动螺杆泵旋转，从而将原油从井下举升到地面；二、电动潜油螺杆泵：包括螺杆泵和潜油电机在内的主要机组都在井下。工作时，电缆将电力从地面传给潜油电机，而油液则通过油管举升到井口；三、液动螺杆泵：它主要由供液泵、旁通阀、液马达及螺杆泵等部分组成。工作时，供液泵将高压动力液供给液马达，液马达旋转带动螺杆泵工作，从而将与动力液混合的井底原油通过油管、套管的环形空间举升到井口。对于高含砂油、稠油原油，采用螺杆泵是理想的机采方式。无论采用哪种驱动方式的螺杆泵，都与目前使用的抽油机的动力驱动方式不匹配，将意味着有无数台抽油机的报废，造成企业投资费用的增加，提高了成本，浪费了资源。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种结构简单、适用范围广、工作可靠、生产效率高的直旋螺杆泵。

本实用新型包括定子、转子，定子设置在转子的外围，还包括从下往上布置的万向联轴器、传动轴、直旋丝杠副、花键副，万向联轴器的下端与转子的上端连接；传动轴的外围设置三个沿传动轴长度方向布置的锥齿轮，三个锥齿轮相互之间外啮合，位于外侧的两个锥齿轮与传动轴之间分别设置两个单向离合器，所述两个单向离合器的安装方向相同；直旋丝杠副包括直旋丝杠轴、丝杠套、直旋回珠块、滚珠，直旋丝杠轴的外壁设置螺旋槽，直旋丝杠轴的外围套接直旋套，直旋套的两端设置直旋回珠块，直旋套与直旋丝杠轴上的对应螺旋槽之间设置滚珠；花键副包括花键轴、花键套、回珠块、花键滚珠，花键轴的外壁设置直槽，花键轴的外围套接花键套，花键套的两端设置回珠块，花键套与花键轴上的对应直槽之间设置花键滚珠。

本实用新型在使用时，抽油机带动抽油杆做上下往复直线运动，通过连接套使得花键轴、直旋丝杠轴作往复直线运动，再通过直旋丝杠副，将丝杠轴的往复直线驱动力变换为直旋套的往复旋转驱动力矩，通过传动套，使锥齿轮作往复旋转运动，同时利用两个单向离合器，将往复旋转运动变换为单方向的旋转运动，用以驱动螺杆泵转子转动。使用花键副的目的是为抽油杆导向，并平衡螺杆泵旋转工作时产生的反力矩。通过使用这种新型的直旋螺杆泵，可以利用原有的抽油机作为动力装置来驱动螺杆泵工作，使原有的抽油机及抽油杆得到了重新利用，降低了改造成本，节约了资源；三个锥齿轮用轴承支承在外套上，锥齿轮相互之间外啮合，通过中间的锥齿轮改变外侧锥齿轮的转动方向，使得外侧两个锥齿轮的转动方向始终相反，当抽油机工作的时候无论传动轴是正方向转动还是反方向转动，都能够满足螺杆泵转子的工作需要，提高了生产效率。本实用新型实现了结构简单、适用范围广、工作可靠、生产效率高的目的。

附图说明

图1是本实用新型上半部的结构示意图。

图2是本实用新型下半部的结构示意图。

图3是图2的A-A向、B-B向俯视图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型主要由抽油杆1、连接套2、花键轴3、外套(一)4、花键套5、外套(二)6、花键轴承7、直旋丝杠轴8、直旋套9、传动套(一)10、传动套(二)11、锥齿轮(一)12、轴承(一)13、轴承座14、轴承端盖15、轴承(二)16、轴承(三)17、圆锥滚子轴承18、外套(三)19、锁紧螺母20、定子套21、万向联轴器22、转子23、定子24、传动轴25、锥齿轮(三)26、锥齿轮(二)27、向心球轴承28、花键滚珠29、回珠块30、直旋回珠块31、滚珠32组成。在各密封部位设置了O形密封圈及唇形密封圈，可以防止油液渗漏。

抽油杆1和花键轴3之间用连接套2连接，花键套5固定连接在连接套(一)4中，直旋套9通过轴承7支承在外套(二)6中，花键轴3和直旋丝杠轴8之间用螺钉连接，锥齿轮(一)12通过轴承(一)13支承在外套(三)19中，锥齿轮(二)27通过轴承(二)16、轴承座14和轴承端盖15支承在外套(三)19中，锥齿轮(三)26通过轴承(三)17支承在外套(三)19中，传动轴25通过圆锥滚子轴承18、向心球轴承28支承在外套(三)19和传动套(二)11中，在锥齿轮(一)12和传动轴25之间以及锥齿轮(三)26和传动轴25之间分别装有一个单向离合器，定子套21通过螺纹连接固定在外套(三)19中，并用锁紧螺母20锁紧，传动轴25和泵转子23之间用万向联轴器22连接，泵定子24胶粘在定子套21中。当抽油杆1向上运动时，通过连接套2、花键轴3，带动直旋丝杠轴8向上运动，通过直旋机构的转换，使得直旋套9作顺时针方向旋转，通过传动套(一)10、传动套(二)11，带动锥齿轮(一)12作顺时针方向旋转，同时利用锥齿轮(二)27的换向，带动锥齿轮(三)26作逆时针方向旋转。此时锥齿轮(一)12和传动轴25间的单向离合器(A-A位置)进入接合状态，锥齿轮(三)26和传动轴25之间的单向离合器(B-B位置)处于分离状态，使得传动轴25也顺时针方向旋转，传动轴25则通过万向联轴器22带动直旋螺杆泵转子23转动，从而驱动螺杆泵工作。当抽油杆1作向下直线运动时，通过花键机构和直旋机构，使得直旋套9逆时针方向旋转，锥齿轮(三)26顺时针方向旋转，此时锥齿轮(三)26和传动轴25之间的单向离合器(B-B位置)进入接合状态，锥齿轮(一)12和传动轴25之间的单向离合器(A-A位置)处于分离状态，从而带动传动轴25还是作顺时针方向旋转，通过万向联轴器22使转子23也顺时针方向旋转，实现了螺杆泵转子23的单方向连续旋转。油液从螺杆泵的底端进入，从泵的出油口排出，通过传动轴25的侧向油孔进入传动轴25的中心油道，顺着直旋丝杠轴8的中心油道，花键轴3的中心油道，进入抽油杆1的中心油道，从而被提升到地面。