本發(fā)明涉及石油天然氣開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種防擺糾偏裝置。
背景技術(shù):
目前在稠油、高凝油開(kāi)采過(guò)程中,普遍采用螺桿泵抽采,同時(shí)需要對(duì)流入井筒內(nèi)的稠油、高凝油進(jìn)行通電加熱,以降低其粘度、防止結(jié)蠟和便于流動(dòng)。而螺桿泵的轉(zhuǎn)子必須旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),致使轉(zhuǎn)子其下的電加熱桿管柱隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏離中心線,帶來(lái)了抖動(dòng)、搖擺,易造成撞擊管壁及損壞其下的加熱裝置,以致造成事故。為此需要設(shè)計(jì)出類似活動(dòng)彎節(jié)結(jié)構(gòu)的并可導(dǎo)電的防擺糾偏裝置,其功能是消除由于螺桿泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中偏心角帶來(lái)的擺動(dòng),同時(shí)其內(nèi)的電纜將電力動(dòng)力傳至泵下的加熱裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種消除旋轉(zhuǎn)過(guò)程中偏心角導(dǎo)致的下方裝置擺動(dòng),同時(shí)能夠傳輸電力的防擺糾偏裝置。
為此,本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種防擺糾偏裝置,包括糾偏機(jī)構(gòu)和電力傳輸機(jī)構(gòu),糾偏機(jī)構(gòu)中心開(kāi)設(shè)有通孔,電力傳輸機(jī)構(gòu)設(shè)置并固定在糾偏機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè);其中:
糾偏機(jī)構(gòu)包括自上而下依次連接的上擺動(dòng)接頭、十字空芯接頭和下擺動(dòng)接頭;十字空芯接頭包括一中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱形本體和沿本體圓周方向均布且與本體軸向垂直的四個(gè)圓柱形掛耳;上擺動(dòng)接頭和下擺動(dòng)接頭分別與十字空芯接頭上位于對(duì)側(cè)的一組掛耳活動(dòng)連接,使上擺動(dòng)接頭和下擺動(dòng)接頭均能夠以連接的掛耳為軸擺動(dòng);
電力傳輸機(jī)構(gòu)包括自上而下依次連接的導(dǎo)電插頭、導(dǎo)電電纜和導(dǎo)電插座;通過(guò)包覆于導(dǎo)電插頭、導(dǎo)電電纜和導(dǎo)電插座外壁的絕緣層和分別設(shè)置在上擺動(dòng)接頭底端的第一壓帽和設(shè)置在下擺動(dòng)接頭頂端的第二壓帽使導(dǎo)電插頭設(shè)置并固定在上擺動(dòng)接頭內(nèi),導(dǎo)電插座設(shè)置并固定在下擺動(dòng)接頭內(nèi)。
導(dǎo)電插頭包括第一銅棒和設(shè)置在第一銅棒頂面上細(xì)銅棒;自細(xì)銅棒頂端開(kāi)設(shè)有一將細(xì)銅棒上部分割為兩瓣的軸向深槽,軸向深槽內(nèi)設(shè)置有一波浪形簧片,使細(xì)銅棒的兩瓣式結(jié)構(gòu)在簧片的彈力作用下向外擴(kuò)張;導(dǎo)電插座包括第二銅棒;自第二銅棒底面向內(nèi)凹陷開(kāi)設(shè)有一用于插裝導(dǎo)電插頭的軸向插槽。
上擺動(dòng)接頭為一筒體結(jié)構(gòu),自筒體底端沿軸向延伸形成有兩個(gè)位于對(duì)側(cè)的第一連接件,兩個(gè)第一連接件上分別開(kāi)設(shè)有一個(gè)與十字空芯接頭上掛耳外徑相適應(yīng)的第一連接孔,使上擺動(dòng)接頭通過(guò)兩個(gè)第一連接孔插裝在十字空芯接頭上位于對(duì)側(cè)的一組掛耳,形成活動(dòng)連接。
上擺動(dòng)接頭的筒體底端沿徑向向內(nèi)側(cè)延伸形成有第一環(huán)形臺(tái)階,第一壓帽為一頂端設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)且中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱體,第一壓帽下側(cè)插裝在筒體內(nèi)、環(huán)形凸臺(tái)壓配在第一環(huán)形臺(tái)階的端面上,通過(guò)多個(gè)沿圓周方向設(shè)置的第一緊固螺釘將第一壓帽固定在第一環(huán)形臺(tái)階上。
第一壓帽下側(cè)外壁上均設(shè)置有至少一道密封圈。
上擺動(dòng)接頭內(nèi)壁上設(shè)有用于與上側(cè)連接件連接固定的連接內(nèi)螺紋。
下擺動(dòng)接頭為一筒體結(jié)構(gòu),自筒體頂端沿軸向延伸形成有兩個(gè)位于對(duì)側(cè)的第二連接件,兩個(gè)第二連接件上分別開(kāi)設(shè)有一個(gè)與十字空芯接頭上掛耳外徑相適應(yīng)的第二連接孔,使下擺動(dòng)接頭通過(guò)兩個(gè)第二連接孔插裝在十字空芯接頭上位于對(duì)側(cè)的另一組掛耳,形成活動(dòng)連接。
下擺動(dòng)接頭的筒體頂端沿徑向向內(nèi)側(cè)延伸形成有第二環(huán)形臺(tái)階,第二壓帽為一頂端設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)且中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱體,第二壓帽下側(cè)插裝在筒體內(nèi)、環(huán)形凸臺(tái)壓配在第二環(huán)形臺(tái)階的端面上,通過(guò)多個(gè)沿圓周方向設(shè)置的第二緊固螺釘將第二壓帽固定在第二環(huán)形臺(tái)階上。
第二壓帽下側(cè)外壁上均設(shè)置有至少一道密封圈。
下擺動(dòng)接頭外壁上設(shè)有用于與下側(cè)連接件連接固定的連接外螺紋;在下擺動(dòng)接頭外壁上設(shè)置有至少一道密封圈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該防擺糾偏裝置通過(guò)上擺動(dòng)接頭和下擺動(dòng)接頭分別通過(guò)十字空芯接頭上的掛耳為軸實(shí)現(xiàn)一定量的前、后、左、右的擺動(dòng),實(shí)現(xiàn)對(duì)連接其下的連接管柱的防擺糾偏功能,同時(shí)通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的電力傳輸機(jī)構(gòu)在與上、下連接件連接固定的同時(shí)通過(guò)導(dǎo)電插頭和導(dǎo)電插座實(shí)現(xiàn)電力傳輸連接。
綜上所述,該防擺糾偏裝置解決了螺桿泵采油地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵導(dǎo)電傳扭矩桿柱的防擺糾偏難題,其設(shè)置于相互連接的管柱之間有效避免由于管柱旋轉(zhuǎn)時(shí)撞擊管壁而造成的損壞其下的加熱裝置等事故,同時(shí)保證電力傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的防擺糾偏裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的防擺糾偏裝置的十字空芯接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的防擺糾偏裝置的上擺動(dòng)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的防擺糾偏裝置的下擺動(dòng)接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明的防擺糾偏裝置使用時(shí)分別與上連接件和下連接件形成連接的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明,但下述實(shí)施例絕非對(duì)本發(fā)明有任何限制。
如圖1所示,該防擺糾偏裝置包括糾偏機(jī)構(gòu)和電力傳輸機(jī)構(gòu),糾偏機(jī)構(gòu)中心開(kāi)設(shè)有通孔,電力傳輸機(jī)構(gòu)設(shè)置并固定在糾偏機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè);其中:
糾偏機(jī)構(gòu)包括自上而下依次連接的上擺動(dòng)接頭1、十字空芯接頭11和下擺動(dòng)接頭16;具體地,
如圖2所示,十字空芯接頭11包括一中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱形本體和沿本體圓周方向均布且與本體軸向垂直的四個(gè)圓柱形掛耳;四個(gè)圓柱形掛耳包括兩組分別位于對(duì)側(cè)的第一掛耳組9和第二掛耳組10;
如圖3所示,上擺動(dòng)接頭1為一筒體結(jié)構(gòu),自筒體底端沿軸向延伸形成有兩個(gè)位于對(duì)側(cè)的第一連接件101,兩個(gè)第一連接件101上分別開(kāi)設(shè)有一個(gè)與十字空芯接頭11上掛耳外徑相適應(yīng)的第一連接孔102,使上擺動(dòng)接頭1通過(guò)兩個(gè)第一連接孔102分別插裝在第一掛耳組9的兩個(gè)掛耳上,并在兩個(gè)掛耳端部設(shè)有外徑大于第一連接孔102的隔擋,避免使用過(guò)程中第一連接件101與第一掛耳組9脫離;由于上擺動(dòng)接頭1以位于對(duì)側(cè)兩個(gè)圓柱形掛耳作為承重軸形成連接,因此上擺動(dòng)接頭1可以以圓柱形掛耳為軸進(jìn)行擺動(dòng);其中,第一連接件101為與筒體弧度相適應(yīng)的弧形結(jié)構(gòu),其徑向?qū)挾日?,使上擺動(dòng)接頭1以掛耳為軸的最大擺動(dòng)角度為90°;
上擺動(dòng)接頭1的筒體底端沿徑向向內(nèi)側(cè)延伸形成有第一環(huán)形臺(tái)階,第一壓帽8為一頂端設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)且中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱體,第一壓帽8下側(cè)插裝在筒體內(nèi)、環(huán)形凸臺(tái)壓配在第一環(huán)形臺(tái)階的端面上,通過(guò)多個(gè)沿圓周方向設(shè)置的第一緊固螺釘7將第一壓帽8固定在第一環(huán)形臺(tái)階上;第一壓帽8下側(cè)外壁上均設(shè)置有兩道密封圈6;
如圖4所示,下擺動(dòng)接頭16也為一筒體結(jié)構(gòu),自筒體頂端沿軸向延伸形成有兩個(gè)位于對(duì)側(cè)的第二連接件1601,兩個(gè)第二連接件1601上分別開(kāi)設(shè)有一個(gè)與十字空芯接頭11上掛耳外徑相適應(yīng)的第二連接孔1602,使下擺動(dòng)接頭16通過(guò)兩個(gè)第二連接孔1602插裝在十字空芯接頭11上位于對(duì)側(cè)的第二掛耳組10的兩個(gè)掛耳上,并在兩個(gè)掛耳端部設(shè)有外徑大于第二連接孔1602的隔擋,避免使用過(guò)程中第二連接件1601與第二掛耳組10脫離;由于下擺動(dòng)接頭16以位于對(duì)側(cè)兩個(gè)圓柱形掛耳作為承重軸形成連接,因此下擺動(dòng)接頭16頁(yè)可以以圓柱形掛耳為軸進(jìn)行擺動(dòng);其中,第二連接件1601也具有與筒體弧度相適應(yīng)的弧形結(jié)構(gòu),其徑向?qū)挾日?,使下擺動(dòng)接頭16也可以以掛耳為軸,使其最大擺動(dòng)角度為90°;
下擺動(dòng)接頭16的筒體頂端沿徑向向內(nèi)側(cè)延伸形成有第二環(huán)形臺(tái)階,第二壓帽12結(jié)構(gòu)與第一壓帽8結(jié)構(gòu)相同,為一頂端設(shè)有環(huán)形凸臺(tái)且中心開(kāi)設(shè)有通孔的圓柱體,第二壓帽12下側(cè)插裝在筒體內(nèi)、環(huán)形凸臺(tái)壓配在第二環(huán)形臺(tái)階的端面上,通過(guò)多個(gè)沿圓周方向設(shè)置的第二緊固螺釘13將第二壓帽12固定在第二環(huán)形臺(tái)階上;第二壓帽12下側(cè)外壁上均設(shè)置有兩道密封圈14;
如圖1所示,電力傳輸機(jī)構(gòu)包括自上而下依次連接的導(dǎo)電插頭2、導(dǎo)電電纜5和導(dǎo)電插座19;具體地,
導(dǎo)電插頭2包括第一銅棒和設(shè)置在第一銅棒頂面上細(xì)銅棒;自細(xì)銅棒頂端開(kāi)設(shè)有一將細(xì)銅棒上部分割為兩瓣的軸向深槽,軸向深槽內(nèi)設(shè)置有一波浪形簧片3,使細(xì)銅棒的兩瓣式結(jié)構(gòu)在簧片3的彈力作用下向外擴(kuò)張,保證導(dǎo)電插頭2插裝在對(duì)應(yīng)導(dǎo)電插座19內(nèi)時(shí)細(xì)銅棒在簧片3的彈力作用下始終保持與導(dǎo)電插座19內(nèi)壁接觸,即始終保持通電狀態(tài);
導(dǎo)電插座19包括第二銅棒;自第二銅棒9底面向內(nèi)凹陷開(kāi)設(shè)有一用于插裝導(dǎo)電插頭的軸向插槽;軸向插槽的內(nèi)徑與導(dǎo)電插頭2的細(xì)銅棒的外徑相適應(yīng);
導(dǎo)電電纜5貫穿于上擺動(dòng)接頭1、十字空芯接頭11和下擺動(dòng)接頭16內(nèi)側(cè),且其頂端和底端分別與導(dǎo)電插頭2的第一銅棒底面和導(dǎo)電插座19的第二銅棒頂面焊接固定;其中,導(dǎo)電電纜5的長(zhǎng)度略大于導(dǎo)電插頭2底面至導(dǎo)電插座19頂面的距離;為保證電力傳輸機(jī)構(gòu)與糾偏機(jī)構(gòu)之間絕緣性能良好,在第一銅棒、導(dǎo)電電纜5和第二銅棒9的外壁上包覆有一層絕緣層18,絕緣層18采用超高分子聚乙烯或高密度聚乙烯制成,耐擊穿電壓1000V;
為了使電力傳輸機(jī)構(gòu)固定在糾偏機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè),具體地,上擺動(dòng)接頭1的筒體內(nèi)徑與其上連接件底端外徑相適應(yīng),第一壓帽8內(nèi)徑與包覆有絕緣層18的導(dǎo)電電纜5外徑相適應(yīng),第一壓帽8擠壓套裝于導(dǎo)電電纜5外側(cè),使導(dǎo)電插頭2設(shè)置并固定在上擺動(dòng)接頭1內(nèi);下擺動(dòng)接頭16的筒體內(nèi)徑和第二壓帽12的內(nèi)徑均與包覆有絕緣層18的導(dǎo)電電纜5外徑相適應(yīng),使第二壓帽12和下擺動(dòng)接頭16擠壓套裝于導(dǎo)電電纜5外側(cè),使導(dǎo)電插座19設(shè)置并固定在下擺動(dòng)接頭16內(nèi)。
如圖5所示,為保證電力傳輸?shù)囊恢滦?,同時(shí)對(duì)其連接件22和下連接件24的連接端進(jìn)行改進(jìn):上側(cè)連接件22底端設(shè)置有與導(dǎo)電插座19具有相同機(jī)構(gòu)的導(dǎo)電插座2201,且上側(cè)連接件22的底端外壁上設(shè)有連接外螺紋;上擺動(dòng)接頭1內(nèi)壁上設(shè)有用于與上側(cè)連接件22連接固定的連接內(nèi)螺紋4,通過(guò)設(shè)置在第一壓帽8外壁上的雙道密封圈6和上側(cè)連接件22外壁上的密封圈24,使上擺動(dòng)接頭1與上側(cè)連接件22之間形成密封連接固定,其中,上擺動(dòng)接頭1內(nèi)的導(dǎo)電插頭2插裝在上連接件22的導(dǎo)電插座2201內(nèi)。
同理對(duì)下側(cè)連接件23進(jìn)行相同改造:下側(cè)連接件23底端加工為與導(dǎo)電插頭2結(jié)構(gòu)一致的導(dǎo)電插頭2301,且下側(cè)連接件23內(nèi)壁上設(shè)有連接內(nèi)螺紋;下擺動(dòng)接頭16外壁依據(jù)下側(cè)連接件23的連接部的內(nèi)壁形狀加工為外壁呈階梯狀減小結(jié)構(gòu),在外徑最小部的外壁上加工有連接外螺紋17,并通過(guò)自上而下分別設(shè)置在不同外徑處的第一道密封圈15和第二密封圈20,使下擺動(dòng)接頭16與下側(cè)連接件23之間形成密封連接固定,下連接件的導(dǎo)電插頭2301插接在下擺動(dòng)接頭16內(nèi)的導(dǎo)電插座19內(nèi)。