全文摘要
本实用新型涉及一种变量无动力高压柱塞加药装置。其技术方案是：缓冲橡胶座的顶部设有缓冲橡胶，防冲击弹簧套的内腔安装防冲击弹簧和防冲击柱塞连接杆，防冲击弹簧套的下端活动连接金属随动防护罩，所述防冲击柱塞连接杆的下端连接柱塞；且所述金属随动防护罩的下端与排量控制螺帽滑动配合，所述排量控制螺帽的内腔设有柱塞复位弹簧座，柱塞复位弹簧座内设有柱塞复位弹簧和柱塞，所述柱塞的下部与变量钢套配合，且变量钢套外连接在钢套基体，所述钢套基体的下部通过偏心四通泵阀连接体与工艺接头连接；所述偏心四通泵阀连接体连接进液阀和排液阀。有益效果是：本实用新型加注药剂均匀、无额外能耗、劳动强度低、使用寿命长并且安全可靠。
主设计要求
1.一种变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：包括缓冲橡胶（1）、缓冲橡胶座（2）、防冲击弹簧套（3）、防冲击弹簧（4）、防冲击柱塞连接杆（5）、金属随动防护罩（6）、柱塞（7）、排量控制螺帽（8）、柱塞复位弹簧座（10）、观察窗（11）、柱塞复位弹簧（12）、变量钢套（13）、密封圈（14）、钢套基体（15）、偏心四通泵阀连接体（18）、工艺接头（19）、进液阀和排液阀，所述缓冲橡胶座（2）的顶部设有缓冲橡胶（1），底部连接防冲击弹簧套（3），所述防冲击弹簧套（3）的内腔安装防冲击弹簧（4）和防冲击柱塞连接杆（5），所述防冲击弹簧套（3）的下端活动连接金属随动防护罩（6），所述防冲击柱塞连接杆（5）的下端连接柱塞（7）；且所述金属随动防护罩（6）的下端与排量控制螺帽（8）滑动配合，所述排量控制螺帽（8）的内腔设有柱塞复位弹簧座（10），柱塞复位弹簧座（10）内设有柱塞复位弹簧（12）和柱塞（7），所述柱塞（7）的下部与变量钢套（13）配合，且变量钢套（13）外连接在钢套基体（15），所述钢套基体（15）的下部通过偏心四通泵阀连接体（18）与工艺接头（19）连接；所述偏心四通泵阀连接体（18）连接进液阀和排液阀。
设计方案
1.一种变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：包括缓冲橡胶（1）、缓冲橡胶座（2）、防冲击弹簧套（3）、防冲击弹簧（4）、防冲击柱塞连接杆（5）、金属随动防护罩（6）、柱塞（7）、排量控制螺帽（8）、柱塞复位弹簧座（10）、观察窗（11）、柱塞复位弹簧（12）、变量钢套（13）、密封圈（14）、钢套基体（15）、偏心四通泵阀连接体（18）、工艺接头（19）、进液阀和排液阀，所述缓冲橡胶座（2）的顶部设有缓冲橡胶（1），底部连接防冲击弹簧套（3），所述防冲击弹簧套（3）的内腔安装防冲击弹簧（4）和防冲击柱塞连接杆（5），所述防冲击弹簧套（3）的下端活动连接金属随动防护罩（6），所述防冲击柱塞连接杆（5）的下端连接柱塞（7）；且所述金属随动防护罩（6）的下端与排量控制螺帽（8）滑动配合，所述排量控制螺帽（8）的内腔设有柱塞复位弹簧座（10），柱塞复位弹簧座（10）内设有柱塞复位弹簧（12）和柱塞（7），所述柱塞（7）的下部与变量钢套（13）配合，且变量钢套（13）外连接在钢套基体（15），所述钢套基体（15）的下部通过偏心四通泵阀连接体（18）与工艺接头（19）连接；所述偏心四通泵阀连接体（18）连接进液阀和排液阀。
2.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的进液阀包括进液阀体（20）、阀座密封圈（21）、球阀副（22）、进液阀罩（23），所述阀体（20）上通过阀座密封圈（21）连接球阀副（22），所述球阀副（22）设有两组球阀和球座。
3.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的排液阀包括阀球扶正块（24）、阀球压紧弹簧（25）、排液阀罩组装连接座（26）和排液阀体（27），所述排液阀体（27）内设有排液阀罩组装连接座（26），排液阀罩组装连接座（26）内腔依次设有排液阀球、阀球扶正块（24）和阀球压紧弹簧（25）。
4.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的柱塞复位弹簧座（10）的内腔设有柱塞连接隔环（9），且柱塞连接隔环（9）的下部与柱塞复位弹簧（12）接触，上部与排量控制螺帽（8）的下表面接触。
5.根据权利要求1或4所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的柱塞复位弹簧座（10）的外圆部位加工连通槽（10.1），连通槽上端和下端各打一个孔，上端孔用于注润滑油和运行呼吸，下端孔连通用于润滑油流动。
6.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的金属随动防护罩（6）为单一部件，上端外径与防冲击弹簧套（3）外径相同，上端内螺纹与防冲击弹簧套（3）外螺纹连接，端面密封，下端内径大于排量控制螺帽（8）的外径，始终包覆于排量控制螺帽（8）外部并为滑动配合。
7.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的缓冲橡胶（1）的顶端加工成圆弧状；缓冲橡胶（1）外径与缓冲橡胶座（2）上端内孔涂胶粘结。
8.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的柱塞（7）上端直径与柱塞复位弹簧座（10）间隙配合，对柱塞（7）起扶正作用，柱塞（7）下端外径变小。
9.根据权利要求1所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的钢套基体（15）上端扩孔设为内台肩，用于过盈配合小直径变量钢套（13）；所述变量钢套（13）内腔通过柱塞密封圈（16）和唇形盘根（17）与柱塞（7）密封配合。
10.根据权利要求1或6所述的变量无动力高压柱塞加药装置，其特征是：所述的金属随动防护罩（6）的外圆凸台部位加工成圆弧状。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种石油工业采油用装置，特别涉及一种变量无动力高压柱塞加药装置。
背景技术
在石油天然气勘探开发过程中，因结蜡、稠油、含硫化氢、结垢、腐蚀等特性的井况，增加了采油难度和生产成本。目前，通过人为干预油井井液介质特性，缓解各种不利因素对油井生产的影响有明显效果，所应用的加药车（中国专利申请号：201320090271）、外加动力的加药装置（专利号：203961915u）。这些加药装置为石油开采工艺作出了贡献，但普遍存在加药方式或工艺已经不能满足油井精细化管理的要求。
因此，研究一种能够使油井加药精细化且效果显著，解决工人劳动强度、降低能耗、减少环境污染和安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种变量无动力高压柱塞加药装置，运行无需接入电力及相关控制系统提供动力，安装在抽油光杆部位的压板通过抽油机往复运行，并借助杆柱自身重量推动垂直固定在油井法兰盘部位的变量无动力高压柱塞加药装置向油井、管线加注药剂。
本实用新型提到的一种变量无动力高压柱塞加药装置，其技术方案是：包括缓冲橡胶（1）、缓冲橡胶座（2）、防冲击弹簧套（3）、防冲击弹簧（4）、防冲击柱塞连接杆（5）、金属随动防护罩（6）、柱塞（7）、排量控制螺帽（8）、柱塞复位弹簧座（10）、观察窗（11）、柱塞复位弹簧（12）、变量钢套（13）、密封圈（14）、钢套基体（15）、偏心四通泵阀连接体（18）、工艺接头（19）、进液阀和排液阀，所述缓冲橡胶座（2）的顶部设有缓冲橡胶（1），底部连接防冲击弹簧套（3），所述防冲击弹簧套（3）的内腔安装防冲击弹簧（4）和防冲击柱塞连接杆（5），所述防冲击弹簧套（3）的下端活动连接金属随动防护罩（6），所述防冲击柱塞连接杆（5）的下端连接柱塞（7）；且所述金属随动防护罩（6）的下端与排量控制螺帽（8）滑动配合，所述排量控制螺帽（8）的内腔设有柱塞复位弹簧座（10），柱塞复位弹簧座（10）内设有柱塞复位弹簧（12）和柱塞（7），所述柱塞（7）的下部与变量钢套（13）配合，且变量钢套（13）外连接在钢套基体（15），所述钢套基体（15）的下部通过偏心四通泵阀连接体（18）与工艺接头（19）连接；所述偏心四通泵阀连接体（18）连接进液阀和排液阀。
优选的，上述的进液阀包括进液阀体（20）、阀座密封圈（21）、球阀副（22）、进液阀罩（23），所述阀体（20）上通过阀座密封圈（21）连接球阀副（22），所述球阀副（22）设有两组球阀和球座。
优选的，上述的排液阀包括阀球扶正块（24）、阀球压紧弹簧（25）、排液阀罩组装连接座（26）和排液阀体（27），所述排液阀体（27）内设有排液阀罩组装连接座（26），排液阀罩组装连接座（26）内腔依次设有排液阀球、阀球扶正块（24）和阀球压紧弹簧（25）。
优选的，上述的柱塞复位弹簧座（10）的内腔设有柱塞连接隔环（9），且柱塞连接隔环（9）的下部与柱塞复位弹簧（12）接触，上部与排量控制螺帽（8）的下表面接触。
优选的，上述的柱塞复位弹簧座（10）的外圆部位加工连通槽（10.1），连通槽上端和下端各打一个孔，上端孔用于注润滑油和运行呼吸，下端孔连通用于润滑油流动。
优选的，上述的金属随动防护罩（6）为单一部件，上端外径与防冲击弹簧套（3）外径相同，上端内螺纹与防冲击弹簧套（3）外螺纹连接，端面密封，下端内径大于排量控制螺帽（8）的外径，始终包覆于排量控制螺帽（8）外部并为滑动配合。
优选的，上述的缓冲橡胶（1）的顶端加工成圆弧状，受力时更均匀；缓冲橡胶（1）外径与缓冲橡胶座（2）上端内孔涂胶粘结。
优选的，上述的柱塞（7）上端直径与柱塞复位弹簧座（10）间隙配合，对柱塞（7）起扶正作用，柱塞（7）下端外径变小。
优选的，上述的钢套基体（15）上端扩孔设为内台肩，用于过盈配合小直径变量钢套（13）；所述变量钢套（13）内腔通过柱塞密封圈（16）和唇形盘根（17）与柱塞（7）密封配合。
优选的，上述的金属随动防护罩（6）的外圆凸台部位加工成圆弧状，不积存灰尘雨水，且没有尖角保护操作人员不易受伤。
本实用新型的有益效果是：
一、为保护变量无动力高压柱塞加药装置不被雨水腐蚀、砂尘磨损，设计了金属随动防护罩，彻底避免了雨水、沙尘损坏变量无动力高压柱塞加药装置，增加了装置使用寿命；
二、在应用中为避免柱塞上部无润滑导致死机故障，设计了可观察润滑装置，通过安装在可观察复位弹簧座外圆部位透明观察窗直接加注润滑油，避免了柱塞无润滑死机故障；
三、在应用中，由于抽油机光杆带动挡板下压到变量无动力高压柱塞加药装置上的力不是垂直下压的，为了缓冲压板传递到变量无动力高压柱塞加药装置上水平分力，在变量无动力高压柱塞加药装置上端设计安装一个圆柱状缓冲橡胶来缓解掉这部分水平分力，同时金属与橡胶接触可以减少噪音的产生，达到降噪的目的；
四、为防止本实用新型因受倾斜力下压而导致柱塞与变量钢套的偏磨，致使表面磨损以及卡泵现象，将柱塞设计为变径结构，上部直径粗与可观察复位弹簧座配合起扶正作用，下部直径细金属韧性好抗偏磨；
五、本实用新型可以采用多个直径的可更换钢套及柱塞，满足油井加药量的需求，使本实用新型的加注量范围更加宽泛，应用范围更广；
总之，本实用新型加注药剂均匀、无额外能耗、劳动强度低、使用寿命长并且安全可靠。
附图说明
图1为本实用新型的半剖面图；
图2为可观察润滑装置的主视图；
图3为可观察润滑装置的A-A剖视图；
图4为柱塞与其相配合的部件的半剖面图；
图5为柱塞的结构示意图；
图6为进液阀的剖面图；
图7为排液阀的剖面图；
上图中：缓冲橡胶（1）、缓冲橡胶座（2）、防冲击弹簧套（3）、防冲击弹簧（4）、防冲击柱塞连接杆（5）、金属随动防护罩（6）、柱塞（7）、排量控制螺帽（8）、柱塞连接隔环（9）、柱塞复位弹簧座（10）、观察窗（11）、柱塞复位弹簧（12）、变量钢套（13）、密封圈（14）、钢套基体（15）、柱塞密封圈（16）、唇形盘根（17）、偏心四通泵阀连接体（18）、工艺接头（19）、进液阀体（20）、阀座密封圈（21）、球阀副（22）、进液阀罩（23）、阀球扶正块（24）、阀球压紧弹簧（25）、排液阀罩组装连接座（26）、排液阀体（27），连通槽10.1。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照附图1，本实用新型提到的一种变量无动力高压柱塞加药装置，包括缓冲橡胶（1）、缓冲橡胶座（2）、防冲击弹簧套（3）、防冲击弹簧（4）、防冲击柱塞连接杆（5）、金属随动防护罩（6）、柱塞（7）、排量控制螺帽（8）、柱塞复位弹簧座（10）、观察窗（11）、柱塞复位弹簧（12）、变量钢套（13）、密封圈（14）、钢套基体（15）、偏心四通泵阀连接体（18）、工艺接头（19）、进液阀和排液阀，所述缓冲橡胶座（2）的顶部设有缓冲橡胶（1），底部连接防冲击弹簧套（3），所述防冲击弹簧套（3）的内腔安装防冲击弹簧（4）和防冲击柱塞连接杆（5），所述防冲击弹簧套（3）的下端活动连接金属随动防护罩（6），所述防冲击柱塞连接杆（5）的下端连接柱塞（7）；且所述金属随动防护罩（6）的下端与排量控制螺帽（8）滑动配合，所述排量控制螺帽（8）的内腔设有柱塞复位弹簧座（10），柱塞复位弹簧座（10）内设有柱塞复位弹簧（12）和柱塞（7），所述柱塞（7）的下部与变量钢套（13）配合，且变量钢套（13）外连接在钢套基体（15），所述钢套基体（15）的下部通过偏心四通泵阀连接体（18）与工艺接头（19）连接；所述偏心四通泵阀连接体（18）连接进液阀和排液阀。
参照附图6，进液阀包括进液阀体（20）、阀座密封圈（21）、球阀副（22）、进液阀罩（23），所述阀体（20）上通过阀座密封圈（21）连接球阀副（22），所述球阀副（22）设有两组球阀和球座，在遇到液体内有杂质阀球密封失效时，另一个阀球仍能够保持有效密封。
参照附图7，排液阀包括阀球扶正块（24）、阀球压紧弹簧（25）、排液阀罩组装连接座（26）和排液阀体（27），所述排液阀体（27）内设有排液阀罩组装连接座（26），排液阀罩组装连接座（26）内腔依次设有排液阀球、阀球扶正块（24）和阀球压紧弹簧（25）；组装后弹簧呈压缩状态，在药剂箱和排出孔安装位置不对称情况下，能够抑制虹吸现象的发生，避免了因进、排两端瞬间压差失衡而出现阀球漏失等不利因素。
其中，柱塞复位弹簧座（10）的内腔设有柱塞连接隔环（9），且柱塞连接隔环（9）的下部与柱塞复位弹簧（12）接触，上部与排量控制螺帽（8）的下表面接触。
参照附图2和3，柱塞复位弹簧座（10）的外圆部位加工连通槽（10.1），连通槽上端和下端各打一个孔，上端孔用于注润滑油和运行呼吸，下端孔连通用于润滑油流动。
其中，金属随动防护罩（6）为单一部件，上端外径与防冲击弹簧套（3）外径相同，上端内螺纹与防冲击弹簧套（3）外螺纹连接，端面密封，下端内径大于排量控制螺帽（8）的外径，始终包覆于排量控制螺帽（8）外部并为滑动配合，彻底避免了雨水、沙尘对变量无动力高压柱塞加药装置损坏，增加使用寿命的目的。
缓冲橡胶（1）的顶端加工成圆弧状，受力时更均匀；缓冲橡胶（1）外径与缓冲橡胶座（2）上端内孔涂胶粘结，将金属材质改为橡胶材质解决了挡板下行时与金属直接接触产生碰撞噪音的问题；
柱塞（7）上端直径与柱塞复位弹簧座（10）间隙配合，对柱塞（7）起扶正作用，柱塞（7）下端外径变小，具有较好的韧性，可以抵抗倾斜力造成的偏磨，保护柱塞（7）及变量钢套（13）表面结构，延长使用寿命；
上述的钢套基体（15）上端扩孔设为内台肩，用于过盈配合小直径变量钢套（13）；钢套基体（15）自身为一个变量级别直径；钢套基体（15）上端扩孔设为内台肩，设定了短距离过盈配合小直径变量钢套（13）及与之配合的柱塞，钢套外径设为三个基本尺寸，既：最下端与钢套基体（15）内径为过度配合，台肩下部与钢套基体（15）内径为过盈配合，最大外径与变量钢套（13）为过度配合，根据现场要求可不拆主机，随机选定复合要求排量的钢套和柱塞更换即可，从而满足油井加药量的需求。使变量无动力高压柱塞加药装置加注量范围更加广泛。
所述变量钢套（13）内腔通过柱塞密封圈（16）和唇形盘根（17）与柱塞（7）密封配合；上述的金属随动防护罩（6）的外圆凸台部位加工成圆弧状，不积存灰尘雨水，且没有尖角保护操作人员不易受伤。
本实用新型运行时，无需接入电力及相关控制系统提供动力，安装在抽油机的抽油光杆部位，并将压板连接在抽油杆光杆上，通过抽油机光杆的上下的往复运行，并借助抽油机光杆的上下运动，推动垂直固定在油井法兰盘部位的本实用新型向油井、管线加注药剂，其中，排液阀通过软管连通到油井管线，进液阀通过软管连接到注液筒；
当抽油机光杆下行时，固定在抽油光杆上的压板推动变量无动力高压柱塞加药装置柱塞下行，此时变量无动力高压柱塞加药装置柱塞下腔药剂受挤压被排出；当抽油光杆上行时压板随光杆上行，内部的复位弹簧推动变量无动力高压柱塞加药装置柱塞上行，变量无动力高压柱塞加药装置柱塞下腔呈负压状态，药剂被抽吸进入柱塞下腔同步完成复位，以此往复运行持续加药。
为保护变量无动力高压柱塞加药装置不被雨水腐蚀、砂尘磨损，设计了金属随动防护罩，彻底避免了雨水、沙尘损坏变量无动力高压柱塞加药装置，增加了装置使用寿命。
根据类似产品在应用中发生的柱塞上部无润滑导致死机故障，设计了可观察润滑装置，通过安装在可观察复位弹簧座外圆部位透明观察窗直接加注润滑油，避免了柱塞无润滑死机故障。
在实际应用中，挡板下压到变量无动力高压柱塞加药装置上的力没有百分百是垂直下压的。为了缓冲压板传递到变量无动力高压柱塞加药装置上水平分力，在变量无动力高压柱塞加药装置上端设计安装一个圆柱状缓冲橡胶来缓解掉这部分水平分力。同时金属与橡胶接触可以减少噪音的产生，达到降噪的目的。
为防止变量无动力高压柱塞加药装置因受倾斜力下压而导致柱塞与变量钢套的偏磨，致使表面磨损以及卡泵现象，将柱塞设计为变径结构，上部直径粗与可观察复位弹簧座配合起扶正作用，下部直径细金属韧性好抗偏磨。
根据类似产品在应用中发现的加药量范围不能满足油井实际情况，设计了三个直径级别的可更换钢套及配套柱塞，满足油井加药量的需求。使变量无动力高压柱塞加药装置加注量范围更加广泛。
根据井场压力高生产环境，设计一组可抗10Mpa高压的进液与排液阀，两种阀门即可承受高压还能抑制虹吸现象的发生。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921121526.X
申请日:2019-07-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:37(山东)
授权编号:CN209724298U
授权时间:20191203
主分类号:E21B37/06
专利分类号:E21B37/06;E21B43/22;F04B17/00;F04B53/10;F04B53/18;F04B53/00;F04B53/14
范畴分类:申请人:东营嘉志石油科技有限公司
第一申请人:东营嘉志石油科技有限公司
申请人地址:257000 山东省东营市东营区北一路730号
发明人:田雷;晋战稳;陈刚;王琦
第一发明人:田雷
当前权利人:东营嘉志石油科技有限公司
代理人:罗文远
代理机构:37107
代理机构编号:东营双桥专利代理有限责任公司 37107
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计