[发明专利]自旋式多功能悬绳器

说明书

技术领域

本发明涉及一种悬绳器，特别是涉及一种能够自防偏磨、减震、防脱扣及载荷传感器一体化，且结构简单的自旋式多功能悬绳器。

背景技术

目前，路上采油多是以“三抽”设备（抽油机、抽油杆和抽油泵）为主的有杆抽油系统来实现的。但在实际工作中，有杆抽油系统因偏磨、震动共同作用，导致抽油杆断脱及其接箍脱扣的现象时有发生。由于油井本身存在井斜、套变等井况因素，导致油管在井筒内发生偏移，而油管内抽油杆在重力的作用下趋于垂直，致使抽油杆接触磨损。抽油杆在下行过程中，受打开游动凡尔所需力、原油对抽油杆磨阻及液击的影响，活塞以上抽油杆在一定范围内发生弯曲，产生中和点，中和点以下抽油杆发生接触磨损。油管蠕动磨损在有杆抽油井中，活塞上行程时自由悬挂油管下部是弯曲的，并存在应力中和点。蠕动原因是接泵筒的油管内部压力对油管产生弯曲效应，油管内压力值是柱塞两端压力差乘以柱塞面积，因此，供油充足动液面较高的油井，活塞两端压差小，油管弯曲较弱，而供油不足动液面低的油井，活塞两端压差大，油管严重弯曲或成螺旋形，每隔一定距离就与抽油杆接触，发生接触磨损。

现有治理偏磨技术有：旋转井口、抽油杆尼龙扶正器、横拉绳摇臂旋转器、抽油杆减震等，以上技术在一定程度上解决管杆偏磨问题，但又都具有其缺点：旋转井口依靠人力定期转动，致使操作不便、跟踪管理难及实施到位率低，从而效果无法保证；抽油杆尼龙扶正器下入位置的确定准确率难以保证，而且对液流阻滞过大，使用效果受到限制；使用横拉绳摇臂转旋转器，虽然实现了这一功能，但却存在着以下三个方面的要害问题：①拉绳对光杆形成了一个横向推力，造成井口与光杆明显偏磨②拉绳暴露在外，无防盗功能，不适合现场的外部环境③拉绳或人为操作不当，易断脱，易老化，易遭破坏，故存在明显的事故隐患。随着油田数字化技术应用推广和数字化抽油机使用，现有悬绳器和抽油杆旋转器都无法安装载荷传感器。

由此可见，上述现有的悬绳器在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自旋式多功能悬绳器，其能够自防偏磨、防脱扣及液压减震，且载荷传感器一体化，还具有结构简单、环保及使用方便等的优点。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明一种自旋式多功能悬绳器，其包括悬绳器外壳，其内部固设有载荷传感器，而其底部设有中心圆孔，空心轴贯穿该中心圆孔；超越离合器，包括棘轮体、档板、保持架、滚柱及弹簧，该棘轮体通过滚柱和弹簧与保持架连接，该保持架的外圆与悬绳器外壳的内圆上设有圆孔，并通过钢球形成导向孔；减震装置，包括弹簧压头、封板及圆板弹簧，其中该封板具有进油孔、阻尼孔及导向孔，该弹簧压头装压在该封板的导向孔中，该封板紧贴于空心轴的密封面并与空心轴滑配在一起，常压在圆板弹簧上；及底盖，底盖与悬绳器外壳固接。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该棘轮体上压有调心压头。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该调心压头上装有胶盖，两者一体压在棘轮体上。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该悬绳器外壳上有通过螺钉固接的上盖。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该保持架的外圆与悬绳器外壳的内圆上设有的圆孔，与轴向成一定角度，该角度的范围介于12°与35°之间。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该空心轴封压入底盖。

较佳的，前述的自旋式多功能悬绳器，其中该棘轮体的外经槽中卡有轴用卡簧，而该档板由该轴用卡簧固定。

借由上述技术方案，本发明自旋式多功能悬绳器至少具有下列优点及有益效果：

1、无须外部动力，该悬绳器就可带动抽油杆自动旋转，旋转体转动采用旋转体外保持架与悬绳器外壳均布铣斜孔放入钢球，负荷变化上下运动时推动旋转体转动，旋转体与抽油杆连接，带动抽油杆旋转，从而防止偏磨。

2、该自旋式多功能悬绳器采用圆板弹簧，而取代碟形弹簧，受压变形次数由原来的20万次提高到200万次以上。

3、减震采用液压和机械双重减震，提高了减震效果和机械弹簧的使用寿命。

4、该悬绳器外壳内置载荷传感器，可方便地测量和随时监控油井的负荷。