萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為油田采油用萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，包括上部為光桿密封涵，涵內(nèi)裝置上下兩組永磁體，中間有外注孔可向倉室內(nèi)注入并適時補(bǔ)充磁流體，對光桿實施動密封；下部為在徑向、軸向三維空間可隨機(jī)糾偏的萬向節(jié)機(jī)構(gòu)；光桿密封涵組合在隨機(jī)糾偏機(jī)構(gòu)之上；本發(fā)明徹底解決了現(xiàn)行采油用盤根光桿密封器須經(jīng)常停產(chǎn)操作，并且能耗大，易損壞，造成井口帶壓油、氣、水跑冒滴漏，以及由此產(chǎn)生的嚴(yán)重環(huán)境污染、安全隱患等世界性難題，可廣泛應(yīng)用于油田有桿泵抽油機(jī)井口光桿密封。
【專利說明】萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器
一、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001](一 )、本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]專利著錄【技術(shù)領(lǐng)域】:機(jī)械裝置及運(yùn)輸【技術(shù)領(lǐng)域】——機(jī)械組件——G05G——只按機(jī)械特征區(qū)分的控制裝置或系統(tǒng)。
[0003]科技部高新【技術(shù)領(lǐng)域】目錄:八、高新技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)——(四)新型機(jī)械——2、通用機(jī)械和新型機(jī)械。
[0004](二)、應(yīng)用范圍:
[0005]本發(fā)明為石油工業(yè)節(jié)能減排、安全環(huán)保新技術(shù)，是舊有光桿密封器的升級換代產(chǎn)品，適用于全國20多個大中型油田約50萬口有桿泵抽油井之光桿密封。
[0006](三)、功能作用:
[0007]本發(fā)明采用最先進(jìn)的磁流體密封技術(shù)，實現(xiàn)對抽油機(jī)光桿往復(fù)運(yùn)動全過程的“零”泄漏密封；同時采用萬向隨機(jī)糾偏機(jī)構(gòu)，解決了長期以來采油過程中光桿飄移擦碰損壞問題；本發(fā)明替代使用了一個多世紀(jì)的膠皮盤根或編織盤根密封方式，解決了盤根密封造成的經(jīng)常停產(chǎn)操作，并且摩擦阻力大，抽油機(jī)電耗大，損壞頻繁，井口帶壓油氣水“跑、冒、滴、漏”，以及由此產(chǎn)生的嚴(yán)重環(huán)境污染和安全隱患等一系列世界難題。
二、【背景技術(shù)】
[0008]被替代的產(chǎn)品種類:
[0009](一 )、傳統(tǒng)盤根盒類光桿密封器
[0010]1、種類:目前各油田廣泛使用的傳統(tǒng)抽油機(jī)光桿密封裝置主要有，單盤根盒密封器、雙盤根盒密封器、單塔形盤根盒密封器、雙塔形盤根盒密封器、球形盤根盒密封器及其交叉組合的變形產(chǎn)品等，品種多達(dá)十余種。
[0011]2、基本結(jié)構(gòu)
[0012]傳統(tǒng)抽油機(jī)光桿膠皮盤根密封裝置，最典型的是“O”形橡膠圈單盤根盒光桿密封器，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
[0013]這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)主要由以下幾個部分組成:14、上壓蓋旋柄；15、革蘭；16、上壓蓋；17、“0”型橡膠密封圈(或編織盤根密封圈)；18、光桿；19、盤根盒；20、盤根盒與采油樹接扼。
[0014]其他類型產(chǎn)品，如雙盤根盒、塔型盒、球形盒等盤根密封器，是將基本密封器型改為疊加型、塔形或球形，相應(yīng)壓緊裝置部件形狀作了部分改進(jìn)，其余結(jié)構(gòu)基本相同。
[0015]3、技術(shù)原理
[0016]如圖1所示，通過旋緊上壓蓋16，推動革蘭15，壓緊“O”形橡膠密封圈(或編織盤根密封圈)17，使之抱緊光桿，從而起到密封作用，防止油井中的帶壓油、氣、水隨光桿的往復(fù)運(yùn)動而冒出井口。
[0017]其他各品種產(chǎn)品技術(shù)原理也基本一致，也都是通過機(jī)械壓緊方式，使膠塊抱緊光桿，起到密封作用。[0018]4、產(chǎn)品功能、效果
[0019]傳統(tǒng)抽油機(jī)光桿密封裝置的功能是，通過壓緊耐磨盤根對光桿實施“抱死”密封，防止油井中的帶壓油、氣、水隨光桿的往復(fù)運(yùn)動而冒出井口。
[0020]此類產(chǎn)品已沿用一個多世紀(jì)了，實踐證明它在使用初期能起到一定密封作用，但存在問題很多，不能適應(yīng)油田現(xiàn)代化建設(shè)需要，急需更新?lián)Q代。
[0021]5、存在問題:
[0022]如圖2所示，采用機(jī)械壓緊膠塊對往復(fù)運(yùn)動中的光桿實施“抱死”密封，存在問題主要表現(xiàn)在以下八方面:
[0023](I)、造成嚴(yán)重環(huán)境污染。
[0024]“抱死”密封必然導(dǎo)致膠皮盤根(或編織盤根密封圈)磨損，首先從磨損縫隙泄漏出的是石油伴生氣，據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)官網(wǎng)公布，全世界在產(chǎn)油、氣井每年向大氣層排放的天然氣、石油伴生氣約13600000000m3。天然氣、石油伴生氣主要成分是CH4(也有一定量SH2)，它吸收和釋放熱能力遠(yuǎn)高于CO2,屬于超高碳排放，是臭氧層破壞、溫室效應(yīng)擴(kuò)張和造成酸雨的重要根源。在油田，這樣看不見、摸不著的有毒、有害氣體每天都在大量釋放著。當(dāng)盤根磨損到一定程度后，原油和高礦化度地層水就會外泄到地面，造成地表環(huán)境的嚴(yán)重污染；如果油井是在農(nóng)田里，就會造成莊稼成片死亡。
[0025](2)、工人勞動強(qiáng)度大。
[0026]為了使盤根盒不泄漏，采油工人每天必須巡視井場，擰緊盤根壓蓋；盤根的使用壽命一般都不長，每I?2周必須停產(chǎn)更換新盤根；I個采油班對幾十上百口油井進(jìn)行這兩項日常作業(yè)，是工人們的最大負(fù)擔(dān)。尤其在冬季北方油田，在零下一、二十度的惡劣環(huán)境下進(jìn)行野外作業(yè)，其艱苦程度可想而知。
[0027](3)、安全隱患。
[0028]從盤根盒中溢出的氣體是天然氣，其主要成分是CH4、C2H6、C3H8等；根據(jù)不同地質(zhì)情況也含有或多或少H2S，前者易燃易爆，后者能灼傷呼吸系統(tǒng)，致人窒息死亡。因此說，盤根泄漏是油田嚴(yán)重的安全隱患。
[0029](4)、增加能耗。
[0030]在抽油機(jī)采油過程中，無論是上沖程還是下沖程，光桿始終都處于被盤根抱緊的剎車狀態(tài)，增加了運(yùn)動阻力，從而也就增加了抽油機(jī)能耗。
[0031](5)、浪費(fèi)資源。
[0032]膠塊盤根(或編織盤根密封圈)被摩損后，與光桿之間產(chǎn)生間隙，隨著使用時間延長，此間隙不斷擴(kuò)大，油井中的帶壓油、氣、水從間隙中不斷冒出、溢散，浪費(fèi)了寶貴的資源。
[0033](6)、損壞光桿。
[0034]由于光桿始終處于機(jī)械壓迫和抱緊摩擦狀態(tài)，摩擦損耗使光桿由粗變細(xì)，疲勞應(yīng)力使光桿內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，雙重作用大大縮短了光桿使用壽命。
[0035](7)、容易造成抽油桿偏摩。
[0036]由于光桿始終處于剛性壓迫狀態(tài)，當(dāng)它的運(yùn)動脫離油井中軸線時，就會帶動下面的抽油桿(短則七、八百米，長則二、三千米)也偏離油井中軸線而運(yùn)動，造成抽油桿偏摩，從而增加抽油機(jī)電耗，并且容易磨斷抽油桿接箍，造成斷桿事故，使油井被迫停產(chǎn)。
[0037](8)、停產(chǎn)損失大。[0038]如上所述，使用盤根盒光桿密封器，帶來的經(jīng)常更換盤根、更換光桿，造成抽油桿偏摩、斷桿，修井等作業(yè)，都必須停止抽油機(jī)工作。單井如此，各個油田都如此。據(jù)不完全統(tǒng)計，全國由于盤根問題每年造成的能耗、物耗、停產(chǎn)損失、作業(yè)費(fèi)用等不下幾百億元。
[0039]( 二 )、油田采油用磁流體光桿密封器
[0040]本人鄧海波于2009年3月4日獲得油田采油用磁流體光桿密封器實用新型專利，專利號為ZL200820065400.0，其整體結(jié)構(gòu)如圖3。
[0041]經(jīng)過實驗室試驗和油田井場試驗，證實了一個效果，就是本人設(shè)計的磁流體密封裝置具有先進(jìn)性和可靠性；提出了兩個需要改進(jìn)的問題:一是磁流體在光桿往復(fù)運(yùn)動過程中會有少量流失，每I?2年需補(bǔ)充I次；二是在抽油過程中光桿飄移是常態(tài)，必須有糾偏裝置才能保證光桿和密封涵外殼不擦碰損壞。
[0042]本次申報的萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，是對本人ZL200820065400.0專利技術(shù)的改進(jìn)升級。
三、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0043](一)、發(fā)明目的
[0044]如前所述，盤根盒光桿密封裝置已廣泛使用一個多世紀(jì)了，該類產(chǎn)品八個方面的固有弊端至今沒有解決，嚴(yán)重污染環(huán)境，嚴(yán)重影響油田的生產(chǎn)和效益，制約了石油工業(yè)的發(fā)展。
[0045]發(fā)明萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器目的，就是實現(xiàn)盤根盒光桿密封裝置的技術(shù)創(chuàng)新，用新技術(shù)產(chǎn)品替代落后的老產(chǎn)品，推動石油工業(yè)裝備改造升級。
[0046]本發(fā)明是將油田抽油機(jī)光桿由老式的固體盤根“抱死”密封，升級換代變?yōu)榇帕黧w“填充”密封。本發(fā)明具有密封效果好、摩擦阻力小、節(jié)能減排、安全環(huán)保、提高油氣回收率、投入產(chǎn)出比高、經(jīng)濟(jì)效益好等特點；尤其是能將油井中伴生的有毒易燃天然氣(主要成分甲烷)等完全封住，從而避免其溢散到空氣中對大氣層造成污染和破壞，有利于緩解全球溫室效應(yīng)，是促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綠色油田建設(shè)的優(yōu)良節(jié)能環(huán)保項目，其直接經(jīng)濟(jì)效益和社會效益非常巨大。
[0047](二)、本發(fā)明具體方案
[0048]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，其特征在于:上部設(shè)置光桿密封涵，涵內(nèi)裝置上下兩層PTFE盒套，每層盒套內(nèi)崁入扇形永磁體，在涵內(nèi)形成有著24個磁回路的強(qiáng)磁場區(qū)；涵中間設(shè)置外注孔及閥門，可向倉室內(nèi)注入并隨時可補(bǔ)充磁流體；在永磁體磁場作用下，注入的“磁流體”始終被永磁體吸附“控制”呈懸浮狀態(tài)，這些“磁性懸浮體”自動填入光桿與盒套、盒套與涵內(nèi)壁之間的強(qiáng)磁場區(qū)，從而填充、堵塞密封區(qū)域的任何縫隙，起到持久密封作用；中部為在軸向上可隨機(jī)糾偏的萬向節(jié)機(jī)構(gòu)，光桿密封涵組合在萬向節(jié)構(gòu)件之上，可任意方向糾偏1°?30° ;下部為萬向節(jié)基座，基座中間設(shè)置萬向節(jié)滑動平面，可在徑向平面任意方向隨機(jī)滑動平移糾偏；基座下部是帶錐度的螺紋接箍，與采油樹連接。
[0049](三)、本發(fā)明理論原理
[0050]根據(jù)現(xiàn)代量子力學(xué)理論，物質(zhì)由于電子自旋磁矩、軌道磁矩和原子核磁矩的微觀交互作用產(chǎn)生磁場；磁場是物質(zhì)存在的一種客觀形式；磁場具有能量和動量；任何磁性物體總有N極和S極,兩極不能獨(dú)立存在,其實質(zhì)是內(nèi)部磁疇的定向有序排列。美國麻省理工學(xué)院R.C.0handley教授經(jīng)長期實驗研究證明，單磁疇或多磁疇軟磁磁性液體(粒度在10_7?10_9m)，在強(qiáng)磁場作用下磁化，可在三維空間形成極性定向有序排列，并且其數(shù)學(xué)描述遵從 Maxwell、Biot-Savart、Bernoulli 等基本方程。
[0051](四)、本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新點
[0052]1、新型磁流體密封技術(shù)。
[0053]所述磁流體密封，是在密封涵內(nèi)部光桿周圍設(shè)置兩層12塊扇形高場強(qiáng)稀土永磁體，這種創(chuàng)新設(shè)計能在密封涵內(nèi)形成有著24個磁回路的強(qiáng)磁場區(qū)，磁流體由外注孔注入，在永磁體磁場作用下，“磁流體”始終被吸附“控制”呈懸浮狀態(tài)，這些“磁性懸浮體”自動填入光桿與盒套、盒套與涵內(nèi)壁之間的任何縫隙，起到持久穩(wěn)定的密封作用。
[0054]2、萬向隨機(jī)糾偏技術(shù)。
[0055]所述萬向隨機(jī)糾偏機(jī)構(gòu)，即可在三維空間及任意時間點上實現(xiàn)隨機(jī)糾偏的機(jī)構(gòu)，其中心部位為萬向節(jié)，上部為壓蓋，下部為底盤，并將其組合在底盤可滑動的封閉基座內(nèi)，在軸向可任意糾偏1°?30°，在徑向可任意滑動平移糾偏至管壁，光桿密封涵即組合在萬向節(jié)構(gòu)件之上。
[0056]實踐證明，光桿在三維空間及任意時間點隨機(jī)糾偏，是減少摩擦阻力、節(jié)能降耗、防止光桿和密封器涵盒擦碰損傷并保證密封器經(jīng)久耐用的必要技術(shù)。
[0057]3、磁流體注入和補(bǔ)充技術(shù)。
[0058]在網(wǎng)絡(luò)上可搜索到的磁流體密封(無論是旋轉(zhuǎn)軸還是往復(fù)軸密封)器中，都未見有外注磁流體報道。但是，根據(jù)本人實踐，在本人發(fā)明的實用新型專利油田采油用磁流體光桿密封器(專利號為ZL200820065400.0)中試過程中，磁流體蒸發(fā)和流失并逐漸減少是個必然規(guī)律，要補(bǔ)充磁流體必須將密封器從設(shè)備上拆卸下來，補(bǔ)充完后再裝上去，這一拆、一裝，增加人工消耗，造成停產(chǎn)損失。因此，我們研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的磁流體填料及外注技術(shù)。
[0059]所述外注磁流體技術(shù)，具體方法是，將自行設(shè)計的注劑槍輸入管自碰接頭連接于密封器外注口，打開外注口閥門，將磁流體填料填入注劑槍，打壓注劑槍，向密封涵內(nèi)注入磁流體，打到內(nèi)壓達(dá)IOMPa即填滿，從而實現(xiàn)不停產(chǎn)注入和補(bǔ)充磁流體密封劑，可大大延長密封器使用壽命。
[0060](五)、八大功效
[0061](I)密封效果好，使用壽命長。
[0062]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，采用最新技術(shù)、創(chuàng)新設(shè)計、先進(jìn)材料生產(chǎn)，確?！傲恪毙孤１井a(chǎn)品無需日常操作，可不停產(chǎn)連續(xù)安全使用2至3年；兩年后經(jīng)簡單維修保養(yǎng)，可繼續(xù)使用，壽命可長達(dá)5至6年。
[0063](2)節(jié)省人工。
[0064]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，可免去采油工人每天去緊膠皮盤根盒壓蓋，可免去兩周I次停產(chǎn)更換盤根，可減少由于使用盤根盒造成的修井等作業(yè)，從而節(jié)省人工，減少工人勞動強(qiáng)度，降低采油成本。
[0065](3)環(huán)保效益巨大。
[0066]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，由于杜絕了油井中帶壓油、氣、水“跑、冒、滴、漏”，特別是消除了 ch4、C2H6等超高碳?xì)怏w排放的危害，避免了對大氣和地面的污染，為建設(shè)“綠色生態(tài)油田”，給子孫后代留下一個綠色地球作出貢獻(xiàn)。
[0067](4)節(jié)能降耗。
[0068]較之于傳統(tǒng)盤根盒光桿密封器,萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器將固態(tài)剛性摩擦變?yōu)橐簯B(tài)柔性摩擦，所產(chǎn)生的摩擦損耗功大為減少，從而降低抽油機(jī)電耗，降低采油成本。
[0069](5)提聞資源利用率。
[0070]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，有效實現(xiàn)“零”泄漏，避免了油、氣、水資源“跑、冒、滴、漏”，可提高采收率；全國有約50萬口游梁式抽油機(jī)井，如果都能實現(xiàn)“零”泄漏，則增收的資源和財富十分巨大。
[0071](6)確保安全。
[0072]傳統(tǒng)盤根盒光桿密封器磨損后，首先泄漏的是石油伴生氣，少則擴(kuò)散污染空氣，多則易燃、易爆，引發(fā)安全事故；尤其是如果所含H2S超標(biāo)，則會危及現(xiàn)場職工的人身安全；而萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器“ O ”泄漏，就確保了安全。
[0073](7)提高工效。
[0074]傳統(tǒng)盤根盒密封器采用的是“抱死”光桿密封的機(jī)制，這種機(jī)制是造成光桿磨斷、抽油桿憋曲偏磨、抽油桿磨斷、抽油桿脫扣等生產(chǎn)事故的重要原因之一。一旦發(fā)生這類事故則必須停產(chǎn)檢修,再加上開抽后的含水恢復(fù)期,產(chǎn)油損失至少六、七個工作日，多的可達(dá)一、二十個工作日；同時，日常更換盤根和盤根盒也必須停產(chǎn)，這種經(jīng)常性的停產(chǎn)損失更是無法統(tǒng)計。采用萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，可大大減少上述停產(chǎn)時間，提高抽油機(jī)有效工時，提高采油效率，增加 油、氣產(chǎn)量。
[0075](8)經(jīng)濟(jì)效益好。
[0076]綜上所述，萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器密封效果好、使用壽命長、提高資源回收率、節(jié)能降耗、節(jié)省人工、安全環(huán)保、提高工效等，既可創(chuàng)造直接經(jīng)濟(jì)效益，又具有構(gòu)建“綠色可持續(xù)發(fā)展油田”的安全環(huán)保效應(yīng)，是一個具有重要推廣價值的新技術(shù)產(chǎn)品。比較保守地對它的經(jīng)濟(jì)價值作個估算:按2007年中石油集團(tuán)日均單井產(chǎn)量2.8噸計算，單井年只增加5個有效工作目，可增產(chǎn)14噸原油；而全國有約50萬口此類機(jī)抽油井，普遍推廣使用后則年增產(chǎn)總量可達(dá)700萬噸，直接經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)200余億元，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分可觀。
[0077](六)、主要技術(shù)參數(shù)
[0078]萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器主要技術(shù)參數(shù)如下:
[0079]1、外形尺寸:β 88.9X450mm
[0080]2、凈重:18kg
[0081]3、連接尺寸:27/8TBG
[0082]4、抗拉強(qiáng)度:≥600MPa
[0083]5、使用溫度:一 40 ~+120°C
[0084]6、密封耐壓:≥15MPa
[0085]7、調(diào)整光桿偏心度:Θ 12臟；Z 30°
[0086]8、使用年限:2η四、【專利附圖】

【附圖說明】
[0087]圖1是萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器整體結(jié)構(gòu)圖
[0088]圖2是膠皮和編織盤根光桿密封器整體結(jié)構(gòu)圖
[0089]圖3是本人專利產(chǎn)品“油田采油用磁流體光桿密封器”整體結(jié)構(gòu)圖
[0090]圖4是永磁體、磁回路及磁流體填充密封區(qū)示意圖
[0091]圖5是萬向隨機(jī)糾偏機(jī)構(gòu)示意圖
[0092]圖6是外注磁流體填料示意圖
[0093]上述圖1?6中依序號分別是:1光桿；2、壓蓋；3、革蘭；4、密封涵內(nèi)磁流體；5、夕卜注孔閥門；6、密封涵盒；7、扇形磁鐵和PTFE盒套；8、萬向節(jié)機(jī)構(gòu)；9、萬向節(jié)基座；10、萬向節(jié)上壓蓋；11、萬向節(jié)底盤，12、萬向節(jié)滑動墊圈；13采油樹接箍；14、盤根盒壓蓋旋柄；15、盤根盒革蘭；16、盤根盒壓蓋，17、膠皮盤根或編織盤根；18、光桿；19、盤根盒；20、連接采油樹接箍；21、光桿；22、上壓蓋；23、革蘭；24、上柔性床；25、密封涵；26、上密封套；27、磁流體密封套；28、密封涵內(nèi)填充的磁流體；29、下密封套；30、下柔性床；31、密封涵底盤；32、連接螺扣；33、連接采油樹接箍；34、密封涵盒內(nèi)壁；35、磁力線；36、光桿；37、PTFE盒套；38、密封涵內(nèi)密封區(qū)的磁流體；39、扇形永磁體；40、磁流體注入膠管；41、磁流體注劑槍。
五、【具體實施方式】
[0094]參見說明書附圖1?6。本發(fā)明萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，上部為光桿密封涵6，涵內(nèi)裝置上下兩層PTFE盒套7，每層盒套內(nèi)崁入扇形永磁體39，在涵內(nèi)形成有著24個磁回路的強(qiáng)磁場區(qū)；將注劑槍41的輸入管40自碰接頭連接于密封器外注口，打開外注孔閥門5，將磁流體填料38填入注劑槍，打壓注劑槍，向密封涵內(nèi)注入磁流體,打到內(nèi)壓達(dá)IOMPa即填滿，從而實現(xiàn)不停產(chǎn)補(bǔ)充磁流體密封劑，可大大延長密封器使用壽命；在永磁體磁場35作用下，注入涵內(nèi)的磁流體38始終被永磁體吸附“控制”呈懸浮狀態(tài)，這些“磁性懸浮體”自動填入光桿與盒套、盒套與涵內(nèi)壁之間的強(qiáng)磁場區(qū)，從而填充、堵塞密封區(qū)域的任何縫隙，起到持久穩(wěn)定的密封作用；中部為萬向節(jié)機(jī)構(gòu)8、10、11，基座9，基座內(nèi)滑動墊圈12，光桿密封涵組合在萬向節(jié)構(gòu)件8之上，可在三維維空間及任意時間節(jié)點實現(xiàn)糾偏；基座下部是帶錐度的螺紋接箍13，與采油樹連接。
【權(quán)利要求】
1.萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，其特征在于:上部設(shè)置光桿密封涵，涵內(nèi)裝置上下兩層PTFE盒套，每層盒套內(nèi)崁入扇形永磁體，在涵內(nèi)形成有著24個磁回路的強(qiáng)磁場區(qū)；涵中間設(shè)置外注孔及閥門，可向倉室內(nèi)注入并隨時補(bǔ)充磁流體；在永磁體磁場作用下，注入的“磁流體”始終被永磁體吸附“控制”呈懸浮狀態(tài)，這些“磁性懸浮體”自動填入光桿與盒套、盒套與涵內(nèi)壁之間的強(qiáng)磁場區(qū)，從而填充、堵塞密封區(qū)域的任何縫隙，起到持久密封作用；中部為在軸向上可隨機(jī)糾偏的萬向節(jié)機(jī)構(gòu)，光桿密封涵組合在萬向節(jié)構(gòu)件之上，可任意方向糾偏1°?30° ;下部為萬向節(jié)基座，基座中間設(shè)置萬向節(jié)滑動墊圈，可在徑向平面任意方向隨機(jī)滑動平移糾偏；基座下部是帶錐度的螺紋接箍，與采油樹連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，其特征在于:所述磁流體密封，是在密封涵內(nèi)部光桿周圍設(shè)置兩層12塊扇形高場強(qiáng)稀土永磁體，這種創(chuàng)新設(shè)計能在密封涵內(nèi)形成有著24個磁回路的強(qiáng)磁場區(qū)，磁流體由外注孔注入，在永磁體磁場作用下，“磁流體”始終被吸附“控制”呈懸浮狀態(tài)，這些“磁性懸浮體”自動填入光桿與盒套、盒套與涵內(nèi)壁之間的任何縫隙，起到持久穩(wěn)定的密封作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，其特征在于:所述萬向隨機(jī)糾偏機(jī)構(gòu)，即可在三維空間及任意時間點上實現(xiàn)隨機(jī)糾偏的機(jī)構(gòu)，其中心部位為萬向節(jié)，上部為壓蓋，下部為底盤，并將其組合在底盤可滑動的封閉基座內(nèi)，在軸向可任意糾偏1°?30°，在徑向可任意滑動平移糾偏至管壁，光桿密封涵即組合在萬向節(jié)構(gòu)件之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的萬向隨機(jī)糾偏外注磁流體光桿密封器，其特征在于:所述外注磁流體技術(shù)，具體方法是，將自行設(shè)計的注劑槍輸入管自碰接頭連接于密封器外注口，打開外注口閥門，將磁流體填料填入注劑槍，打壓注劑槍，向密封涵內(nèi)注入磁流體，打到內(nèi)壓達(dá)IOMPa即填滿，從而實現(xiàn)不停產(chǎn)注入和補(bǔ)充磁流體密封劑，可大大延長密封器使用壽命。
【文檔編號】E21B33/03GK103758482SQ201410057806
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月20日
【發(fā)明者】鄧海波 申請人:鄧海波