一种抽油泵柱塞上凡尔罩的制作方法

1.本实用新型涉及一种抽油泵柱塞上凡尔罩。


背景技术：

2.机械采油过程中抽油泵柱塞上凡尔罩采用的是普通柱塞上凡尔罩，其主要构造为上接头、出液孔、上凡尔球及球座，由于结构上出液孔与上凡尔球座为一体的结构缺陷导致上下冲程时上凡尔球频繁撞击出液孔处，上凡尔罩处经常断脱或者上凡尔球变形密封不严，严重影响油井生产周期。
3.现有技术中授权公告号为cn201916186u的中国实用新型专利中公开了一种抽油泵高效防断脱柱塞，该防断脱柱塞的上凡尔罩的筒体内沿上下方向间隔布置有过流挡板和上凡尔球座，两者之间的间隔为上凡尔球提供游动空间，下冲程时，上凡尔球被油顶推上行，上凡尔球上行时，过流挡板会对其进行阻挡限位，避免上凡尔球直接与出液孔发生撞击。
4.但是，上凡尔球的周面为球面，过流挡板朝向上凡尔球的一面为平面，当上凡尔球与过流挡板发生撞击时，撞击位置为点接触，撞击产生的应力比较集中，上下冲程中，上凡尔球频繁撞击过流挡板，易造成上凡尔球变形，导致上凡尔球变形漏失，严重时上凡尔球会将过流挡板撞断，导致上凡尔罩断脱，影响生产效果。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种抽油泵柱塞上凡尔罩，以解决现有技术中上凡尔球与过流挡板撞击位置为点接触导致应力比较集中的技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的技术方案是：一种抽油泵柱塞上凡尔罩，包括主筒体，主筒体沿上下方向延伸，主筒体内设有上挡球件和下球座，上挡球件与下球座沿上下方向间隔布置，以在主筒体中形成游动内腔，游动内腔中设有上凡尔球；上挡球件用于挡止所述上凡尔球；下球座用于承接所述上凡尔球；上挡球件上设有过流通道，过流通道用于连通所述游动内腔和所述主筒体上部内腔；下球座上设有进液孔，进液孔用于供流体进入所述游动内腔中；所述上凡尔球用于封堵所述进液孔；所述上挡球件朝向所述上凡尔球的侧面设有凹部，凹部的内周面为挡止内周面，用于与上凡尔球挡止接触，所述挡止内周面的径向尺寸由下向上逐渐减小。
7.有益效果是：本实用新型提供的抽油泵柱塞上凡尔罩，在主筒体中沿上下方向间隔布置上挡球件和下球座，上挡球件与下球座之间的间隔形成供上凡尔球装配的游动内腔，结构简单，上挡球件朝向上凡尔球的一面设有挡止内周面，挡止内周面的径向尺寸由下到上逐渐减小，以在上凡尔球与上挡球件发生撞击时，增大上凡尔球与上挡球件的接触面积，减小应力集中，进而避免上凡尔球变形漏失，降低了上凡尔罩断脱的可能性，以提高抽油泵的生产效果。
8.作为进一步地改进，所述挡止内周面为圆锥面或者所述挡止内周面为部分球面。
9.有益效果是：采用圆锥面或部分球面作为挡止内周面，使得上凡尔球与上挡球件的接触为线接触，在有效增大上凡尔球与上挡球件的接触面积的同时，使得挡止内周面结构简单，便于制作。
10.作为进一步地改进，所述上挡球件包括上球座和上过流挡板，所述过流通道设置在所述上球座和上过流挡板上，所述上球座的朝向所述上凡尔球的侧面设有所述凹部。
11.有益效果是：由于上挡球件为不规则结构，将上挡球件分为两部分结构，便于制造。
12.作为进一步地改进，所述上球座上设有多个过流槽，过流槽沿上下方向延伸，所述上过流挡板上设有过流孔，过流孔沿上下方向延伸，所述过流槽与所述过流孔贯通，以形成所述过流通道。
13.有益效果是：上球座上设置过流槽，过流槽与过流孔形成过流通道，避免上凡尔球撞击上球座时，上凡尔球封堵过流通道。
14.作为进一步地改进，各所述过流槽分别与各所述过流孔一一对应。
15.有益效果是：过流槽与过流孔一一对应以形成过流通道，便于油在过流通道中的流动，避免堵塞过流通道。
16.作为进一步地改进，所述主筒体包括上筒体、下筒体及中间筒体，中间筒体的上部螺旋装配在上筒体中，所述上球座被上筒体紧压在中间筒体的顶端；下筒体的上部螺旋装配在中间筒体中，所述下球座被中间筒体紧压在下筒体的顶端。
17.有益效果是：主筒体分为三段，便于上凡尔球的安装，上筒体将上球座紧压在中间筒体顶端，中间筒体将下球座紧压在下筒体顶端，连接方便。
18.作为进一步地改进，所述上筒体内设有上定位台阶，用于定位挡止所述上球座。
19.有益效果是：上定位台阶对上球座定位挡止，避免在上凡尔球的撞击下，上挡球件在上筒体内滑动。
20.作为进一步地改进，所述中间筒体内设有中间定位凸缘，中间定位凸缘的下端为限位台阶，用于限位挡止所述下球座，中间定位凸缘的上端为斜坡面。
21.有益效果是：中间定位凸缘的限位台阶对下球座定位挡止，便于下球座的安装，中间定位凸缘上端的斜坡面，便于上凡尔球的对中。
22.作为进一步地改进，所述上过流挡板与所述上球座分体固定焊接。
23.有益效果是：上过流挡板与上球座分体设置，便于制造。
24.作为进一步地改进，所述上筒体的筒壁上设有多个出液孔，各出液孔均沿所述上筒体的径向延伸，各出液孔间隔均布在所述上筒体的周向上。
25.有益效果是：出液孔的设置，便于上筒体的内腔中的流体排出。
附图说明
26.图1为本实用新型提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的结构示意图；
27.图2为图1的俯视图。
28.附图标记说明：1、主筒体；11、上筒体；110、出液孔；111、上定位台阶；12、下筒体；13、中间筒体；131、中间定位凸缘；132、上挡止台；133、限位台阶；2、上挡球件；21、挡止内周面；3、上过流挡板；31、过流孔；4、上球座；41、过流槽；5、上凡尔球；6、下球座；61、进液孔；7、
上接头；8、下接头；9、游动内腔。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.需要说明的是，本实用新型的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
32.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
35.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例1：
36.现有技术中的防断脱柱塞的上凡尔罩，上凡尔球的周面为球面，过流挡板朝向上凡尔球的一面为平面，当上凡尔球与过流挡板发生撞击时，撞击位置为点接触，撞击产生的应力比较集中，上下冲程中，上凡尔球5频繁撞击过流挡板，易造成上凡尔球变形，导致上凡尔球变形漏失，严重时上凡尔球会将过流挡板撞断，导致上凡尔罩断脱，影响生产效果。而本实用新型提供的抽油泵柱塞上凡尔罩，在主筒体1中沿上下方向间隔布置上挡球件2和下球座6，上挡球件2包括一体设置的上过流挡板3和上球座4，上球座4朝向上凡尔球5的一面设有圆锥面，当上凡尔球5与上球座4发生撞击时，撞击位置为线接触，增大了接触面积，减小了应力集中，避免上凡尔球5变形漏失，降低了上凡尔罩断脱的可能性，以提高抽油泵的
生产效果。
37.如图1和图2所示，抽油泵柱塞上凡尔罩包括主筒体1，主筒体1沿上下方向延伸，主筒体1内设有上挡球件2和下球座6，上挡球件2与下球座6依次沿上下间隔布置，两者之间的间隔形成游动内腔9，游动内腔9中设有上凡尔球5。
38.主筒体1包括上筒体11、下筒体12及中间筒体13，中间筒体13的上部为小径段，小径段的外周面设有外螺纹，小径段伸入上筒体11中，并与上筒体11螺旋装配，小径段的底端形成上挡止台132，以对上筒体11挡止限位。中间筒体13的下部内径变小，以供下筒体12的上端伸入中间筒体13中，内径较小的位置设有内螺纹，以与下筒体12螺旋装配。
39.上筒体11的上端设有上接头7，用于与抽油泵的抽油杆连接，使得抽油杆带动上凡尔罩上下移动。上筒体11的下端设有外螺纹，以用于与中间筒体13的小径段螺旋装配，上筒体12的底部抵压在上挡止台上132。上筒体11的筒壁上设有三个出液孔110，三个出液孔110在主筒体1的周向上间隔均布，以供上筒体11的的内腔中的流体流出上凡尔罩。
40.下筒体12的下端设有下接头8，用于与抽油泵的柱塞体连接，在抽油泵下冲程时，柱塞体中的流体进入到游动内腔9中。下筒体12的上端内周面设有外螺纹段，以用于中间筒体螺旋装配。
41.上挡球件2包括上过流挡板3和上球座4，上过流挡板3一体设置在上球座4的上方。上过流挡板3的径向尺寸小于上球座4的径向尺寸，以使得上挡球件2整体呈台阶状结构。结合上挡球件2的台阶状结构，上筒体11的上筒腔的下部的内径大于上部内径，以形成上定位台阶111，以与中间筒体13配合，将上挡球件2限位在上筒体11与中间筒体13之间。
42.上球座4整体为圆筒状结构。上球座4的内周面的下部为圆锥面，圆锥面位于上球座4的中心位置，圆锥面的径向尺寸由下向上逐渐减小，形成挡止内周面21，以在上凡尔球5撞击上球座4时，使得撞击位置为线接触，增大接触面积，减小应力集中，进而降低上凡尔罩断脱的可能性。上球座4的内周面上间隔布置有多个内齿牙，任意相邻的两内齿牙之间的间隔形成过流槽41，多个过流槽41在圆锥面的周向上均匀间隔布置，各过流槽41均上下贯通上球座4，各过流槽41的上端与上过流挡板3上的过流孔31连通，各过流槽41的下端与游动内腔9连通。
43.上过流挡板3包括中心柱32，中心柱32的周面上设有多个分隔板33，各分隔板33绕中心柱32的周向间隔均布，任意相邻两分隔板之间的间隔形成过流孔31，各过流孔31均沿上下方向延伸，各过流孔31的下端与分别与各过流槽41一一对应连通，各过流孔31的上端与上筒体11的内腔连通。
44.上述上过流挡板3的各分隔板的底部均与上球座的顶部焊接固定，以使得上球座4的过流槽41与上过流挡板3的过流孔31一同形成过流通道，供游动内腔9中的流体经过流通道进入到上挡球件2上方的上筒腔中。
45.下球座6整体为筒状结构，下球座6的上部内周面为圆锥面。下球座6上设有进液孔61，进液孔61沿上下方向延伸，进液孔61的上端与游动内腔9连通，进液孔61的下端与下筒体12的下筒腔连通，以在抽油泵下冲程时，下筒腔中的流体进入到游动内腔9中。在抽油泵上冲程或停止工作时，上凡尔球5封堵在进液孔61的上端。
46.结合下球座6的整体形状，在中间筒体13中设置中间定位凸缘131，中间定位凸缘131的上端为斜坡面，便于上凡尔球5的对中，中间定位凸缘131的下端为限位台阶133，用于
向下紧压下球座6，以将下球座6限位在中间筒体13与下筒体12之间。
47.抽油泵工作，抽油杆下冲程时，抽油杆带动主筒体1和柱塞体下行，柱塞体下行时，油井中的油会进入到柱塞体中，进而在柱塞体中上行，进入到下筒腔中的油向上顶推上凡尔球5，以打开进液孔61，使得下筒腔中的油进入到游动内腔9中，游动内腔9中的油顶推上凡尔球5上行，由于上挡球件2的设置，上凡尔球5上行以撞击上球座4，被上球座4挡止不再上行，此时，游动内腔9中流体依次经过流槽41和过流孔31进入到上筒腔，最后经出液孔110流出。
48.抽油杆上冲程时，抽油杆带动主筒体1和柱塞体上行，柱塞体上行时，游动内腔9和柱塞体中的油会向下流出柱塞体。此时，上凡尔球5不再受到顶推力，在其自身重力作用下，会回落至下球座6中，以封堵进液孔61。
49.本实用新型提供的抽油泵柱塞上凡尔罩，在主筒体1中沿上下方向间隔布置上挡球件2和下球座6，上挡球件2包括一体设置的上过流挡板3和上球座4，上球座4朝向上凡尔球5的一面设有圆锥面，当上凡尔球5与上球座4发生撞击时，撞击位置为线接触，增大了接触面积，减小了应力集中，避免上凡尔球5变形漏失，降低了上凡尔罩断脱的可能性，以提高抽油泵的生产效果。
50.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例2：
51.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上过流挡板3与上球座4分体固定焊接，以形成上挡球件2。本实施例中，上过流挡板与上球座一体铸造，而后通过机加工成型，以形成上挡球件。
52.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例3：
53.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上球座4的内周面为圆锥面，圆锥面形成挡止内周面21，以在上凡尔球5撞击上球座4时，撞击位置为线接触。本实施例中，上球座的内周面为部分球面，该部分球面形成挡止内周面，当上凡尔球撞击上球座时，撞击位置为面接触，进一步增大了接触面积，减小了应力集中。
54.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施4：
55.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上过流挡板3的径向尺寸小于上球座4的径向尺寸，上筒体11内设有上定位台阶111，上定位台阶111定位挡止上球座4。本实施例中，上过流挡板的径向尺寸与上球座的径向尺寸保持一致，使得上挡球件整体为柱状结构，上过流挡板的外周面上设有定位孔，上筒体的筒壁上对应定位孔的位置设有安装孔，通过贯通插装螺钉，以对上挡球件进行定位，并且，为了防止漏失，在螺钉上套装密封圈。
56.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例5：
57.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上过流挡板3上的多个过流孔31与上球座4上的多个过流槽41一一对应。本实施例中，增大上过流挡板的分隔板之间的间距，单个过流孔可对应至少两个过流槽。
58.当然，在其他实施例中，上过流挡板可以分为内中心柱和外环板，外环板套装在内中心柱上，并且外环板内周面的直径大于内中心柱的直径，内中心柱与外环板通过连接杆连接，两者之间的间隔形成环形过流孔，环形过流孔的下端与各过流槽均连通。
59.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例6：
60.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上筒体11中设有上定位台阶
111，上定位台阶111向下压紧上球座4。本实施例中，上筒体未设置上定位台阶，上球座外周面上设有上定位孔，上筒体的筒壁上对应上定位孔的位置设有上安装孔，通过贯通插装上螺钉，将上球座定位安装在上筒体内。并且在上螺钉上套装密封圈，以防止漏失。
61.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例7：
62.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，中间筒体13内设有中间定位凸缘131。本实施例中，中间筒体内未设置中间定位凸缘，直接在中间筒体的内周面上设置定位台阶，以向下紧压下球座。
63.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例8：
64.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，下球座6的内周面为圆锥面。本实施例中，上球座的内周面为部分球面，当上凡尔球回落撞击下球座时，撞击位置为面接触，进一步增大了接触面积，减小了应力集中，避免上凡尔球变形。
65.本实用新型中所提供的抽油泵柱塞上凡尔罩的实施例9：
66.本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，上挡球件包括上过流挡板和上球座。本实施例中，仅设置上球座即可，上球座上设有凹部，在凹部的内周面上设置多个过流槽，各过流槽形成过流通道。
67.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。