专利名称：自动纠偏防腐型双层光杆密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油机械、油井抽油机井口光杆密封装置。
背景技术：
目前，油井井口上使用的抽油机光杆密封器形式多样；其中双层光杆密封器，具有密封件轻微磨损后能自动补偿；严重磨损后可不停产的分层更换等特点，得到较为广泛的应用。但是，由于抽油机光杆相对于井下油管安装时，很难保证两者的轴线绝对重合；加之光杆在上下运动抽油时，也很难保证始终沿着一根垂直线运动；这种不间断的偏移运动，是加速光杆密封器中密封件快速磨损的主要原因。经常性地更换密封件，会浪费很多人力物力。另外，开采的原油中含有硫等多种化学成份，对光杆密封器的金属零部件和橡胶密封件，均有较强的腐蚀性，也是缩短光杆密封器使用寿命的原因之一。因此，对现有的光杆密封器进行不断地改进和完善，就很有必要。
发明内容本实用新型的目的在于与针对上述问题，采取新的产品结构和技术措施，来解决光杆密封器的密封件磨损快和耐腐蚀性差的问题。本实用新型由光杆密封器和偏心旋转机构所组成，其特点是光杆密封器采用的是双层光杆密封器，其主体是“两横一竖”的六通管状零件，主体的下端加工成偏心距为e的偏心转接头。偏心旋转机构采用的是轴与套径向转动的密封轴承结构上方轴是光杆密封器主体下端的偏心转接头，下方套是套筒管接头的套筒，在偏心转接头与套筒管接头中套筒的径向缝隙处，环绕着数道0型密封圈和钢球轴承圈；每道钢球轴承圈在套筒管接头的套筒圆周壁上均加工有一个或几个钢球的进出孔，每个钢球的进出孔内均装有一个封堵螺钉。由于本实用新型采用双层光杆密封器，除具有自动补偿和分层更换磨损后密封件的功能外。偏心旋转机构中的密封轴承结构，可以随着抽油机的光杆轴线偏移，灵活地进行转动调节，从而减少对光杆密封器中的密封件硬性偏磨。加之本实用新型中直接与井下原油接触的主要零件，均用耐蚀合金NS3310材料制造，故可以较大幅度的延长光杆密封器和密封件的使用寿命，降低生产成本，提高经济效益。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明。
图1为本实用新型整体结构的局部剖视示意图；附图中标号所示的零件名称如下1、压紧螺帽，2、对接密封圈，3、有缝密封圈，4、主体，5、密封件，6、圆柱螺母，7、活塞，8、螺栓，9、弹簧垫圈，10、弹簧，11、连接护套，12、调节螺杆，13、端盖螺母，14、活塞密封圈，15、导向螺钉，16、紫铜垫片，17、偏心转接头，18、套筒管接头，19,0型密封圈，20、钢球轴承圈,21、封堵螺钉。
具体实施方式
本实用新型由常用的双层光杆密封器和新增加的偏心旋转机构二大部分所组成，从而使原来固定不动的光杆密封器，变成可以随着光杆偏移灵活转动的光杆密封器，使光杆密封器的中心线始终与光杆的轴线保持一致，以消除光杆对密封件的偏向性磨损。双层光杆密封器的主体⑷是“两横一竖”的六通管状零件，主体⑷内的竖直通道是光杆的活动通道，与竖直通道垂直相交的是上下两层、伸向左右两端、并装有弹性密封组件的横向通道；主体(4)上端是防喷填料室，下端加工成偏心距为e的偏心转接头(17)。主体(4)上端的防喷填料室，外有螺纹、内为光滑的台阶孔，自上而下地装有压紧螺帽(I)、对接密封圈(2)和有缝密封圈(3)，对光杆进行重复密封，起着安全保险作用。本实用新型填料室内的填料分为两种一种是用聚四氟乙烯材料制成的、分成两半相互搭接的对接密封圈(2)，另一种是用带纤维的耐油橡胶制成的、在圆周上切开一缝的有缝密封圈(3)，两者均可从光杆的径向拆装，交错叠放、配合使用。对接密封圈(2)硬度较高、摩擦系数低，有利于光杆运动，从中起着骨干作用；有缝密封圈(3)摩擦系数较大、但硬度较低，易变形补隙，从中起着辅佐作用；两者搭配，可延长填料的使用寿命，减少工作阻力。主体(4)下端的偏心转接头(17)，是在其竖直通道的外圆周上增加一个偏心距为e的厚壁圆柱体，偏心距e值在4_ 8_之间；在此增厚的圆柱体表面，加工有一层圆台阶和数道矩形密封槽和圆弧槽，用来与偏心旋转机构相连接。主体(4)中与竖直通道垂直相交的上下两层横向通道内，分别装有四套左右对接的弹性密封组件；该弹性密封组件在现有的光杆密封器结构基础上删繁就简，由密封件(5)、圆柱螺母(6)、活塞(7)、螺栓(8)、弹簧垫圈(9)、弹簧(10)、连接护套(11)、调节螺杆、端盖螺母(13)、活塞密封圈(14)和导向螺钉(15)、紫铜垫片(16)所组成；通过调节螺杆(12)、端盖螺母(13)和弹簧(10)，可带动连接护套(11)、活塞(7)和密封件(5)，从横向通道的左右两侧对光杆进行密封；活塞密封圈(14)和紫铜垫片(16)用于对横向通道的密封防漏；导向螺钉(15)与活塞(7)上的长槽动配合，防止活塞(7)和密封件(5)径向偏转。四套弹性密封组件的零件数量、形状和尺寸完全相同，只是左右对接的两只密封件(5)，必须对转180度方能相对于光杆啮合。本实用新型的密封件(5)采用耐油橡胶制成，与带外螺纹的圆柱螺母(6)固为一体，用螺栓(8)和弹簧垫圈(9)与活塞(7)相联接；在密封件
(5)与光杆接触的圆弧槽内加工有两道横向密封凹槽，在减少材料消耗的同时，其迷宫结构能产生更好的密封效果。为了提高本实用新型的耐腐蚀性能，双层光杆密封器的主体(4)、活塞(7)和偏心旋转机构的套筒管接头(18)，均采用耐蚀合金NS3310材料制造。偏心旋转机构采用的是轴与套径向转动的密封轴承结构上方轴是光杆密封器主体(4)下端的偏心转接头(17)，下方套是套筒管接头(18)的套筒。套筒管接头(18)是偏心旋转机构中的主要零件，其上半部分是空心圆柱体的套筒，套筒内孔与偏心转接头(17)的外圆相对应，加工有一层圆台阶、数道矩形密封槽和圆弧槽，用来连接偏心转接头(17)。下半部分是有外锥螺纹的管接头，用与井口上方的采油三通相联接。当偏心转接头(17)与套筒管接头(18)中的套筒连接时，在其径向缝隙处的数道矩形密封槽和圆弧槽内，环绕着数道O型密封圈(19)和钢球轴承圈(20);钢球轴承圈(20)能承受光杆工作时的轴向负荷，并使偏心转接头(17)和套筒管接头(18)相互牵连、相对转动。每道钢球轴承圈(20)均在套筒管接头(18)的套筒圆周壁上加工有一个或数个钢球的进出孔，每个钢球进出孔内均装有一个封堵螺钉(21)，以保证装在其中的钢球和润滑脂不会流失。本实用新型偏心旋转机构中的0型密封圈(19)和钢球轴承圈(20)的数量、分布位置均可酌情变动；附图所示的常用数量是三道0型密封圈(19)和二道钢球轴承圈
(20);其常用的分布位置是二道钢球轴承圈(20)并列，在并列的钢球轴承圈(20)上方是一道、下方是二道0型密封圈(19)。
权利要求1.自动纠偏防腐型双层光杆密封装置，由光杆密封器和偏心旋转机构所组成，其特征是光杆密封器采用的是双层光杆密封器，其主体(4)是“两横一竖”的六通管状零件，主体(4)的下端加工成偏心距为e的偏心转接头(17);偏心旋转机构采用的是轴与套径向转动的密封轴承结构上方轴是光杆密封器主体(4)下端的偏心管接头(17)，下方套是套筒管接头(18)的套筒，在偏心转接头(17)与套筒管接头(18)中套筒的径向缝隙处，环绕着数道O型密封圈(19)和钢球轴承圈(20);每道钢球轴承圈(20)在套筒管接头(18)的套筒圆周壁上，均加工有一个或几个钢球的进出孔，每个钢球进出孔内均装有一个封堵螺钉(21)。
2.根椐权利要求1所述的双层光杆密封装置，其特征是主体(4)下端的偏心转接头(17)，是在其竖直通道的外圆周上增加一个偏心距为e的厚壁圆柱体，偏心距e值在4mm 8mm之间；在此增厚的圆柱体表面，加工有一层圆台阶和数道矩形密封槽和圆弧槽。
3.根椐权利要求1所述的双层光杆密封装置，其特征是套筒管接头(18)的上半部分是空心圆柱体的套筒，套筒的内孔中加工有一层圆台阶、数道矩形密封槽和圆弧槽；下半部分是有外锥螺纹的管接头。
4.根椐权利要求1所述的双层光杆密封装置，其特征是偏心转接头(17)与套筒管接头(18)中套筒的径向缝隙处，有三道O型密封圈(19)和二道钢球轴承圈(20) ;二道钢球轴承圈(20)并列，在并列的钢球轴承圈(20)上方是一道、下方是二道O型密封圈(19)。
5.根椐权利要求1所述的双层光杆密封装置，其特征是主体(4)上端防喷填料室内的填料分为两种一种是用聚四氟乙烯材料制成的、分成两半相互搭接的对接密封圈(2)，另一种是用带纤维的耐油橡胶制成的、在圆周上切开一缝的有缝密封圈(3);两者交错叠放、配合使用。
6.根椐权利要求1所述的双层光杆密封装置，其特征是主体(4)中的密封件(5)采用耐油橡胶制成，与带外螺纹的圆柱螺母￠)固为一体，用螺栓(8)和弹簧垫圈(9)与活塞(7)相联接；在密封件(5)与光杆接触的圆弧槽内加工有两道横向密封凹槽。
专利摘要自动纠偏防腐型双层光杆密封装置，由双层光杆密封器和偏心旋转机构所组成。光杆密封器的主体是“两横一竖”的六通管状零件，主体的下端加工成偏心距为e的偏心转接头；偏心旋转机构采用的是轴与套径向转动的密封轴承结构上方轴是光杆密封器主体下端的偏心管接头，下方套是套筒管接头的套筒；在两者配合的径向缝隙处，环绕着数道O型密封圈和钢球轴承圈；每道钢球轴承圈在套筒管接头的套筒壁上均有一个或几个钢球的进出孔，每个钢球进出孔内均装有一个封堵螺钉。本装置具有自动补偿和分层更换磨损后的密封件，随抽油机光杆的偏移灵活转动调节等功能；加之主要零件均采用耐蚀合金材料，故有较长的使用寿命，能降低生产成本，提高经济效益。
文档编号E21B33/03GK202866726SQ20122025810
公开日2013年4月10日 申请日期2012年5月30日 优先权日2012年5月30日
发明者周为清, 沈建新, 周为余, 袁建波, 杨培建, 周正权, 曹征财 申请人:阜宁县石油机械有限公司