自旋式多功能懸繩器的制造方法
【專利摘要】本發明是有關于一種自旋式多功能懸繩器，其包括懸繩器外殼，其內部固設有載荷傳感器，而其底部設有中心圓孔，空心軸貫穿該中心圓孔；超越離合器，包括棘輪體、檔板、保持架、滾柱及彈簧，該棘輪體通過滾柱和彈簧與保持架連接，該保持架的外圓與懸繩器外殼的內圓上設有圓孔，并通過鋼球形成導向孔；減震裝置，包括彈簧壓頭、封板及圓板彈簧，其中該封板具有進油孔、阻尼孔及導向孔，該彈簧壓頭裝壓在該封板的導向孔中，并與空心軸滑配在一起，常壓在圓板彈簧上；及底蓋，該底蓋與懸繩器外殼固接。借由本發明，該懸繩器能夠自防偏磨、雙重減震、防脫扣及載荷傳感器一體化，并實現數字化的應用。
【專利說明】自旋式多功能懸繩器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種懸繩器，特別是涉及一種能夠自防偏磨、減震、防脫扣及載荷傳感器一體化，且結構簡單的自旋式多功能懸繩器。
【背景技術】
[0002]目前，路上采油多是以“三抽”設備(抽油機、抽油桿和抽油泵)為主的有桿抽油系統來實現的。但在實際工作中，有桿抽油系統因偏磨、震動共同作用，導致抽油桿斷脫及其接箍脫扣的現象時有發生。由于油井本身存在井斜、套變等井況因素，導致油管在井筒內發生偏移，而油管內抽油桿在重力的作用下趨于垂直，致使抽油桿接觸磨損。抽油桿在下行過程中，受打開游動凡爾所需力、原油對抽油桿磨阻及液擊的影響，活塞以上抽油桿在一定范圍內發生彎曲，產生中和點，中和點以下抽油桿發生接觸磨損。油管蠕動磨損在有桿抽油井中，活塞上行程時自由懸掛油管下部是彎曲的，并存在應力中和點。蠕動原因是接泵筒的油管內部壓力對油管產生彎曲效應，油管內壓力值是柱塞兩端壓力差乘以柱塞面積，因此，供油充足動液面較高的油井，活塞兩端壓差小，油管彎曲較弱，而供油不足動液面低的油井，活塞兩端壓差大，油管嚴重彎曲或成螺旋形，每隔一定距離就與抽油桿接觸，發生接觸磨損。
[0003]現有治理偏磨技術有:旋轉井口、抽油桿尼龍扶正器、橫拉繩搖臂旋轉器、抽油桿減震等，以上技術在一定程度上解決管桿偏磨問題，但又都具有其缺點:旋轉井口依靠人力定期轉動，致使操作不便、跟蹤管理難及實施到位率低，從而效果無法保證；抽油桿尼龍扶正器下入位置的確定準確率難以保證，而且對液流阻滯過大，使用效果受到限制；使用橫拉繩搖臂轉旋轉器，雖然實現了這一功能，但卻存在著以下三個方面的要害問題:①拉繩對光桿形成了一個橫向推力，造成井口與光桿明顯偏磨②拉繩暴露在外，無防盜功能，不適合現場的外部環境③拉繩或人為操作不當，易斷脫，易老化，易遭破壞，故存在明顯的事故隱患。隨著油田數字化技術應用推廣和數字化抽油機使用，現有懸繩器和抽油桿旋轉器都無法安裝載荷傳感器。
[0004]由此可見，上述現有的懸繩器在結構與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種自旋式多功能懸繩器，其能夠自防偏磨、防脫扣及液壓減震，且載荷傳感器一體化，還具有結構簡單、環保及使用方便等的優點。
[0006]本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。本發明一種自旋式多功能懸繩器，其包括懸繩器外殼，其內部固設有載荷傳感器，而其底部設有中心圓孔，空心軸貫穿該中心圓孔；超越離合器，包括棘輪體、檔板、保持架、滾柱及彈簧，該棘輪體通過滾柱和彈簧與保持架連接，該保持架的外圓與懸繩器外殼的內圓上設有圓孔，并通過鋼球形成導向孔；減震裝置，包括彈簧壓頭、封板及圓板彈簧，其中該封板具有進油孔、阻尼孔及導向孔，該彈簧壓頭裝壓在該封板的導向孔中，該封板緊貼于空心軸的密封面并與空心軸滑配在一起，常壓在圓板彈簧上；及底蓋，底蓋與懸繩器外殼固接。
[0007]本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。
[0008]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該棘輪體上壓有調心壓頭。
[0009]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該調心壓頭上裝有膠蓋，兩者一體壓在棘輪體上。
[0010]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該懸繩器外殼上有通過螺釘固接的上
至1711.0
[0011]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該保持架的外圓與懸繩器外殼的內圓上設有的圓孔，與軸向成一定角度，該角度的范圍介于12°與35°之間。
[0012]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該空心軸封壓入底蓋。
[0013]較佳的，前述的自旋式多功能懸繩器，其中該棘輪體的外經槽中卡有軸用卡簧，而該檔板由該軸用卡簧固定。
[0014]借由上述技術方案，本發明自旋式多功能懸繩器至少具有下列優點及有益效果:
[0015]1、無須外部動力，該懸繩器就可帶動抽油桿自動旋轉，旋轉體轉動采用旋轉體外保持架與懸繩器外殼均布銑斜孔放入鋼球，負荷變化上下運動時推動旋轉體轉動，旋轉體與抽油桿連接，帶動抽油桿旋轉，從而防止偏磨。
[0016]2、該自旋式多功能懸繩器采用圓板彈簧，而取代碟形彈簧，受壓變形次數由原來的20萬次提高到200萬次以上。
[0017]3、減震米用液壓和機械雙重減震，提聞了減震效果和機械彈黃的使用壽命。
[0018]4、該懸繩器外殼內置載荷傳感器，可方便地測量和隨時監控油井的負荷。
[0019]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1:為本發明自旋式多功能懸繩器的實施例的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為更進一步闡述本發明為達成預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發明提出的一種自旋式多功能懸繩器的【具體實施方式】、結構、特征及其功效，詳細說明如后。
[0022]參閱圖1，為本發明自旋式多功能懸繩器的實施例的剖面示意圖，包括懸繩器外殼
1、超越離合器2、減震裝置3及底蓋4。
[0023]該懸繩器外殼1上有通過螺釘連接的上蓋11，其內部固設有載荷傳感器12，可方便地測量和隨時監控油井的負荷，該懸繩器外殼1的底部有一個中心圓孔，空心軸14貫穿該中心圓孔并封壓入底蓋5。[0024]該超越離合器2包括棘輪體21、檔板22、保持架23、滾柱24及彈簧25，該棘輪體21通過滾柱24和彈簧25與保持架23連接，且該棘輪體21的外經槽中卡有軸用卡簧，該檔板22用該軸用卡簧固定；該保持架23的外圓與懸繩器外殼1的內圓上設有三個與軸向成一定角度的圓孔，通過鋼球26形成導向孔，該角度的范圍介于12°與35°之間；該超越離合器2通過軸承與該空心軸14連接。同時，該棘輪體21上壓有調心壓頭15，該調心壓頭15支撐著抽油機的抽油泵及抽油桿的壓力，而該調心壓頭15上也可安裝膠蓋151，兩者一體壓在棘輪體21上。
[0025]該減震裝置3包括彈簧壓頭31、封板32及圓板彈簧33，其中該封板32具有阻尼孔321、進油孔322及導向孔323，該彈簧壓頭31裝壓在封板32的導向孔323中，并與空心軸14滑配在一起，常壓在圓板彈簧33上，該封板32緊貼于空心軸14的密封面。
[0026]該底蓋4與該懸繩器外殼1固接在一起。
[0027]在本實施例中，本發明自旋式多功能懸繩器的工作方式如下:通過調心壓頭15，將抽油機的抽油泵及抽油桿的壓力通過棘輪體21及空心軸14傳遞給圓板彈簧33 ；當抽油泵上下運動時，抽油泵及抽油桿的壓力會周期性變化，故傳遞給調心壓頭15的軸向載荷大小隨之發生變化，迫使圓板彈簧33發生軸向上下變形位移，從而使棘輪體21產生相對于懸繩器外殼1的上下往復運動；棘輪體21的上下運動通過擋板22帶動保持架23，保持架23外圓上設有與軸向成一定角度的半圓孔與懸繩器外殼1內圓上的半圓孔，通過鋼球26形成導向孔。
[0028]當抽油泵上下運動做抽油動作時，保持架23在圓板彈簧33變形位移下，通過棘輪體21的帶動相對于懸繩器外殼1作上下往復運動，由于導向孔與運動軸線有夾角，保持架23作上下運動時，在鋼球26的作用下還將作一個繞軸線的圓周往復旋轉運動；棘輪體21和保持架23之間裝有滾柱24和彈簧25而形成一個具有單向傳力的旋轉裝置，也就是保持架23往復旋轉時只帶動棘輪體21作單向旋轉，通過棘輪體21的旋轉帶動調心壓頭15的旋轉，以至于使支撐在調心壓頭15上的抽油桿及抽油泵在做上下運動的同時，做旋轉運動，從而使抽油桿在井下做上下抽油動作的同時以極小的速度做旋轉運動，這樣，抽油桿的一側偏磨變為圓周均勻磨損，從而大大提高了抽油桿的壽命。
[0029]另外，本發明自旋式多功能懸繩器采用雙重減震，即以液壓吸震為主，機械減震為輔。如圖1所示，在封板32以下為液壓腔，液壓腔內充滿了液壓油，封板32上設有阻尼孔321和進油孔322 ；彈簧壓頭31的作用是使封板32緊帖于空心軸14的密封面，以確保液壓腔受壓時液壓油從阻尼孔321中外溢，而當液壓腔內容積增大壓力變為負壓時，封板32與空心軸14的密封面及時打開使上腔的油及時從進油孔322進入液壓腔，這樣，便構成了以液體吸振為主，機械減震為輔的組合式減震器；這不但延長了抽油桿的使用壽命，而由于液壓腔內的液壓油產生一定的壓力分散了壓在圓板彈簧33上的壓力，使圓板彈簧33的受壓減小，從而提高了圓板彈簧33的工作壽命。
[0030]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
【權利要求】
1.一種自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其包括： 懸繩器外殼，其內部固設有載荷傳感器，而其底部設有中心圓孔，空心軸貫穿該中心圓孔； 超越離合器，包括棘輪體、檔板、保持架、滾柱及彈簧，該棘輪體通過滾柱和彈簧與保持架連接，該保持架的外圓與懸繩器外殼的內圓上設有圓孔，并通過鋼球形成導向孔； 減震裝置，包括彈簧壓頭、封板及圓板彈簧，其中該封板具有進油孔、阻尼孔及導向孔，該彈簧壓頭裝壓在該封板的導向孔中，該封板緊貼于空心軸的密封面并與空心軸滑配在一起，常壓在圓板彈簧上；及 底蓋，底蓋與懸繩器外殼固接。
2.根據權利要求1所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該棘輪體上壓有調心壓頭。
3.根據權利要求2所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該調心壓頭上裝有膠蓋，兩者一體壓在棘輪體上。
4.根據權利要求1所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該懸繩器外殼上有通過螺釘固接的上蓋。
5.根據權利要求1所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該保持架的外圓與懸繩器外殼的內圓上設有的圓孔，與軸向成一定角度，該角度的范圍介于12°與35°之間。
6.根據權利要求1所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該空心軸封壓入底至.
7.根據權利要求1所述的自旋式多功能懸繩器，其特征在于，其中該棘輪體的外經槽中卡有軸用卡簧，而該檔板由該軸用卡簧固定。
【文檔編號】E21B19/02GK103835669SQ201210475653
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優先權日:2012年11月21日
【發明者】毛立仁, 陸梅, 唐凡, 王尚衛, 毛昕 申請人:洛陽力辰合金工具有限公司