專利名稱：防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于油田抽油井桿的工裝組配件，特別涉及一種防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器。
背景技術(shù)：
在油田采油過程中，用抽油機(jī)(俗稱磕頭機(jī))以卡箍卡住抽油井桿的頂端，在抽油井桿的下端連接有抽油活塞裝置，使它們深插在地下的油井孔內(nèi)，由抽油機(jī)帶動使抽油井桿上的抽油活塞不斷地上、下運(yùn)動，實現(xiàn)從地下抽出石油；由于油井一般很深，必須用若干根長約6米的單個井桿來連接，方可得到與油井深度相同尺寸的抽油井桿；在單根井桿的一端有外螺紋，另一端有內(nèi)螺紋，根據(jù)油井深度選定單根井桿數(shù)量，以在第一根的內(nèi)螺紋內(nèi)連接次一根的外螺紋的連接方式構(gòu)成與油井深度尺寸相同的抽油井桿。當(dāng)抽油井桿向上運(yùn)動時，需要承受抽油井桿數(shù)總重量的重力。而向下運(yùn)動時，承受的力量很少，這樣就使抽油井桿的螺紋連接處，受交變應(yīng)力以及震動的影響，易于松脫(松扣)，既不利于操作，又導(dǎo)致井桿的斷裂，甚至有時使插在地下的抽油井桿斷裂，而無法拔出，須打撈，但打撈費(fèi)用相當(dāng)昂貴；由于抽油井桿下端的抽油活塞，是抽油機(jī)帶動作上、下運(yùn)動，抽油井桿不能轉(zhuǎn)動，因此，使活塞在活塞套內(nèi)的運(yùn)動摩擦固定在活塞套內(nèi)的同一位置，減少活塞磨損，增加活塞的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型目的是為了避免上述技術(shù)中存在的缺陷和不足之處，而提供既能防止井桿松脫、斷裂又能減少活塞磨損的一種防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器。
本實用新型的目的是以如下技術(shù)方案實現(xiàn)的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，包括抽油井桿及其裝于井桿頂端的卡箍，其特征在于在卡箍下面的抽油井桿套裝轉(zhuǎn)動裝置，其轉(zhuǎn)動裝置包括上、下殼組成的殼體內(nèi)，自上而下，依序裝轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤最大外徑面處裝蝸輪，與蝸輪相嚙合的蝸桿，在與轉(zhuǎn)盤相接的蝸輪內(nèi)孔面上均布棘齒，與該棘齒相對應(yīng)，在與蝸輪相接的轉(zhuǎn)盤圓周面內(nèi)對稱設(shè)有與棘齒相嚙合的棘爪組件，在蝸桿的前、后段上分別設(shè)有棘齒，與后段上的棘齒相對應(yīng)，設(shè)有由棘爪座、帶棘爪的套、壓縮彈簧組成的，能上、下擺動的棘爪組件，在棘爪座的上、下圓周面端分別裝運(yùn)浮動頂套組件、帶凸塊的頂軸，在蝸桿的前段上設(shè)有棘齒，與該棘齒相對應(yīng)設(shè)有鎖定蝸桿轉(zhuǎn)動的棘爪組件，在轉(zhuǎn)盤下面連接與其同心的蝶簧定芯座，在定芯座的外圓上裝蝶簧，蝶簧下端置有蝶簧墊，且使蝶簧墊與下殼內(nèi)底間留有間距，在轉(zhuǎn)盤與蝶簧定芯座的最大外圓的端面間置有推力球軸承，在推力球軸承與帶凸塊的頂軸間設(shè)有杠桿機(jī)構(gòu)。蝸桿機(jī)構(gòu)是由杠桿、軸、杠桿座組成。在卡箍下面的抽油井桿上套裝有轉(zhuǎn)動裝置，就是使卡箍的下端壓裝在轉(zhuǎn)盤頂面上、轉(zhuǎn)盤的水平轉(zhuǎn)動方向，也包括蝸輪副的轉(zhuǎn)動方向，主要取決于井油桿螺紋連接的方向。一般常用左旋螺旋，此時，轉(zhuǎn)盤、蝸輪副水平轉(zhuǎn)動按順時針轉(zhuǎn)動設(shè)計，反之，按逆時針方向設(shè)計，所述的在轉(zhuǎn)盤圓周面內(nèi)對稱設(shè)有的棘爪組件，它由帶棘爪的套、彈簧組成，在轉(zhuǎn)盤上開孔，在孔內(nèi)裝有彈簧、活動裝入孔內(nèi)，且使棘爪套上的棘爪與棘齒嚙合；所述的在蝸桿后段設(shè)有的上、下擺動棘爪組件，由棘爪座、帶棘爪的套、彈簧組成，且在棘爪座的上圓周面上端與浮動頂套組件相觸，浮動頂套組件由下端帶凸起頂塊的頂套和在頂套內(nèi)裝壓縮彈簧組成，于蝸桿左側(cè)的上殼體上開孔，將頂套裝入其內(nèi)，可自由滑動，使頂套上的凸塊與棘爪座的圓周面上端相觸，相對應(yīng)地在棘爪座圓周面下端與頂軸上的凸塊相觸，頂軸裝在上殼體的孔內(nèi)，可自由滑動，且使下端露出與杠桿的一端相觸。當(dāng)抽油井桿間的連接采用左旋螺紋連接時，抽油機(jī)帶動抽油井桿向上提時，轉(zhuǎn)盤就受到很大的向下重力的阻止，導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤壓向蝶簧定芯座上的蝶簧、蝶簧得以受壓由凸變平向下移動，此時，使觸于推力球軸承下端的杠桿端也向下移動，而杠桿的另一端受力點(diǎn)支配，向上推動頂軸向上移動，從而使棘爪座向上擺，此時棘爪套內(nèi)的彈簧受壓，而使蝸桿得以轉(zhuǎn)動，蝸桿轉(zhuǎn)動的角位移，正好是蝸桿后段上的棘齒順時針方向轉(zhuǎn)一個棘齒；同時，由于蝸桿的轉(zhuǎn)動，蝸輪產(chǎn)生同樣的角位移，使蝸輪的棘齒向前轉(zhuǎn)過一個棘齒；當(dāng)抽油井桿向下滑時，此時，受重力向下的作用，轉(zhuǎn)盤承載重力很小，蝶簧不受壓而使由平復(fù)原成凸形，推力球軸承下端的杠桿端不受力，而杠桿的另一端的受棘爪套上端頂套壓縮彈簧作用，使棘爪座向下擺，推動頂軸向下移動；但裝在蝸桿前段上的棘爪鎖定組件已將蝸桿鎖定，不能按逆時針方向轉(zhuǎn)動，因此，蝸桿、蝸輪順時針方向轉(zhuǎn)動的角位移，又使蝸輪中的棘齒順時針方向向前轉(zhuǎn)過一個棘齒，即抽油井桿上提、下滑過程中，蝸輪傳動的角位移，等于棘輪向前轉(zhuǎn)動一個棘齒；所述蝸桿前段上的鎖定蝸桿轉(zhuǎn)動的棘爪組件，由帶棘爪的套和棘爪座組成。這樣一來，通過抽油井桿不斷的往、復(fù)上、下運(yùn)動，轉(zhuǎn)動盤不斷的按順時針方向轉(zhuǎn)動，以致使在已有技術(shù)中抽油井桿螺紋連接處所受到的交變應(yīng)力和震動的作用均轉(zhuǎn)嫁在轉(zhuǎn)盤上，同時又由于轉(zhuǎn)盤的順時針方向轉(zhuǎn)動，使處于轉(zhuǎn)動裝置內(nèi)的抽油井桿的螺紋連接處時時受到扭緊的力量，而不能松、脫，同時，也由于轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，使抽油井桿下端的活塞在活塞套內(nèi)不時地變換摩擦位置，而減少磨損，從而實現(xiàn)本實用新型的目的。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型既能防止抽油井桿在正常工作中的松脫與斷裂，而且又能減少活塞裝置的磨損，增加活塞使用壽命，且使用安全、操作方便。


本實用新型共有二幅附圖，其中附圖1是本實用新型實施例之一的主視構(gòu)造示意圖。
附圖2是圖1的俯視圖。
圖中1、上殼 2、彈簧 3、棘爪座 4、棘爪 5、蝸桿6、棘爪座 7、帶棘爪的套 8、下殼 9、蝶簧墊 10、蝶簧定芯座11、蝶簧 12、推力球軸承 13、蝸輪 14、轉(zhuǎn)盤 15、壓縮彈簧16、軸承套 17、帶凸塊的頂套 18、杠桿 19、軸 20、杠桿座21、帶凸塊的頂軸 22、卡箍 23、彈簧 24、帶棘爪的套25、抽油井桿 26、彈簧具體實施方式
在圖1、2所示的實施例之一中，其抽油井桿25間采用左旋螺紋連接，轉(zhuǎn)盤14按順時針方向轉(zhuǎn)動，在上殼1、下殼8構(gòu)成的殼體內(nèi)，自上至下，依序裝轉(zhuǎn)盤14，蝸輪13、蝸桿5、蝶簧定芯座8，蝶簧11、蝶簧墊9，蝶簧墊9與下殼8的內(nèi)底間留有5～7mm間距，在轉(zhuǎn)盤14與定芯座8的最大外徑的端面間裝軸承套16，推力球軸承12，在蝸輪13的內(nèi)孔面上布棘齒，與棘齒相對應(yīng)，在轉(zhuǎn)盤14的圓周面內(nèi)，對稱裝帶棘爪的套24、彈簧23組成的棘爪組件，與蝸桿5前、后段上的棘齒相對應(yīng)，分別裝由棘爪座6，帶棘爪的套7，彈簧15組成的上、下擺動棘爪組件，由棘爪座3、彈簧2、棘爪4組成的鎖定蝸桿轉(zhuǎn)動的棘爪組件，于棘爪座6的圓周面上端與由帶凸塊的頂套17，彈簧26組成的浮動頂套組件相觸，在棘爪座6圓周面下端與帶凸塊的頂軸21相觸；在蝸桿5下方的下殼體8的內(nèi)壁上以軸19在杠桿座20上裝杠桿18，使杠桿18的一端與推力球軸承12的下端相觸，另一端與帶凸塊的頂軸21的底端相觸；在抽油井桿25上提、下滑過程中，蝸輪傳動的角位移為0.3°，等于棘輪向前轉(zhuǎn)過一個棘齒。
本實用新型的實施例之二，是抽油井桿間采用右旋螺紋連接，此時轉(zhuǎn)盤14、蝸輪13、蝸桿5的轉(zhuǎn)動方向應(yīng)為逆時針方向，其余與實施例之一相同。
權(quán)利要求1.一種防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，包括抽油井桿(25)、及在井桿(25)頂端裝有的卡箍(22)，其特征在于在卡箍(22)下面的抽油井桿(25)上套裝轉(zhuǎn)動裝置，其轉(zhuǎn)動裝置包括上、下殼(17)、(18)組成的殼體內(nèi)，自上而下依序裝轉(zhuǎn)盤(14)、在轉(zhuǎn)盤(14)的最大外徑面處裝蝸輪(13)，與蝸輪(13)相嚙合的蝸桿(5)，在與轉(zhuǎn)盤(14)相接的蝸輪(13)孔面上均布棘齒，與該棘齒相對應(yīng)，在與蝸輪(13)相接的轉(zhuǎn)盤(14)的圓周面內(nèi)對稱設(shè)有與棘齒相嚙合的棘爪組件；在蝸桿(5)的前、后段上分別設(shè)有棘齒，與后段上的棘齒相對應(yīng)，裝由棘爪座(6)，帶棘爪的套(7)、壓縮彈簧(15)組成的上、下擺動的棘爪組件，在棘爪座(6)的上、下圓周面端分別裝有浮動頂套組件、帶凸塊的頂軸(21)，與蝸桿(5)前段上的棘齒相對應(yīng)，裝鎖定蝸桿轉(zhuǎn)動的棘爪組件，在轉(zhuǎn)盤(14)下面連接與其同心的蝶簧定芯座(10)，在定芯座(10)的外圓上裝蝶簧(11)，蝶簧(11)下端置有蝶簧墊(9)，且使蝶簧墊(9)與下殼(8)的內(nèi)底間留有間距，在轉(zhuǎn)盤(14)與蝶簧定芯座(10)的最大外圓的端面間置有推力球軸承(12)，在推力球軸承(12)與頂軸(21)間設(shè)有杠桿機(jī)構(gòu)。
2.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于所述的在轉(zhuǎn)盤(14)的圓周面內(nèi)對稱裝有的棘爪組件，由帶棘爪的套(24)、彈簧(23)組成，其棘爪套(24)的棘爪與蝸輪(13)內(nèi)孔面上的棘齒相嚙合。
3.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于所述的在蝸桿(5)前段棘齒處與其相對應(yīng)設(shè)有鎖定蝸桿(5)轉(zhuǎn)動棘爪組件由棘爪座(3)、棘爪(4)、彈簧(2)組成。
4.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于在推力球軸承(12)與帶凸塊的頂軸(21)間的杠桿機(jī)構(gòu)由杠桿(18)、軸(19)、杠桿座(20)組成，在蝸桿(5)下方的下殼(8)的體壁上連接杠桿座(20)，以軸(19)使杠桿(18)鉸接在杠桿座(20)上，杠桿(18)的一端與推力球軸承(12)的下端面相觸，另一端與帶凸塊的頂軸(21)的底面相觸。
5.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于在蝶簧定芯座(10)的外圓上裝蝶簧(11)的數(shù)量，至少由二組蝶簧(11)組成。
6.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于在棘爪座(6)圓周面下端與帶凸塊的頂抽(21)相觸，在棘爪座(6)的圓周面上端與由帶凸塊的頂套(17)、彈簧(26)組成的浮動頂套組件相觸。
7.按權(quán)利要求1所述的防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，其特征在于抽油井桿(25)上提或下滑時，蝸輪傳動的角位移，等于棘輪向前轉(zhuǎn)動一個棘齒。
專利摘要一種防止抽油井桿斷、脫的保護(hù)器，屬于油田抽油井桿的工裝組配件，其特征是在卡箍下面的井桿上裝轉(zhuǎn)動裝置，轉(zhuǎn)動裝置包括在上、下殼的殼體內(nèi)，依序裝轉(zhuǎn)盤、蝸輪、蝸桿、推力球軸承、蝶簧定芯座、蝶簧、蝶簧墊，在與轉(zhuǎn)盤相觸的蝸輪孔面上布滿棘齒，與棘齒對應(yīng)于轉(zhuǎn)盤圓周面對稱裝棘爪組件，在與蝸桿的前、后段的棘齒相對應(yīng)，分別設(shè)上、下擺動的棘爪組件和鎖定蝸桿轉(zhuǎn)動的棘爪組件。在蝸桿下方的下殼內(nèi)以軸鉸接有杠桿，使杠桿的一端與推力球軸承下端相觸，另一端與上、下擺動棘爪組件的頂軸底部相觸，當(dāng)井桿上、下運(yùn)動時，轉(zhuǎn)盤依順時針方向轉(zhuǎn)動，給井桿螺紋連接處增加扭緊力。本實用新型既防止井桿斷裂、松脫，又減少活塞磨損且操作安全，使用方便。
文檔編號E21B17/10GK2702049SQ20042003116
公開日2005年5月25日 申請日期2004年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月10日
發(fā)明者尹有林, 徐文博, 方德全 申請人:方德全