[发明专利]一种耐磨高效短柱塞有杆泵

说明书

本发明涉及一种耐磨高效短柱塞有杆泵，包括泵筒,泵筒下部安装有固定阀总成，泵筒内腔设置有游动阀总成，游动阀总成上端连接上接头，游动阀总成下端连接空心柱塞，空心柱塞上部和下部为一个或多个滚动阻流抗磨段，空心柱塞中部的外侧开设槽体，槽体内装载与其相配合的主要密封体。本发明在游动阀总成下端连接空心柱塞，空心柱塞的上部和下部为滚动阻流抗磨段，利用滚动摩擦方式减小柱塞与泵筒间的摩擦；空心柱塞中部环套主要密封体，主要密封体是主要密封部件，确保泵筒的密封性。

技术领域

本发明涉及有杆泵领域，尤其涉及一种耐磨高效短柱塞有杆泵。

背景技术

有杆泵抽油是国内外石油工业传统的、并仍然占绝对主导地位的机械采油设备。一直以来，有杆抽油泵的柱塞与泵筒间的漏失与磨损矛盾问题长期困扰着采油工作者：抽油泵的柱塞与泵筒间的漏失越小，摩擦阻力越大，柱塞的运行阻力较大，易砂卡，同时抽油泵的能耗较高，造成抽油泵磨损加剧、加快；抽油泵的柱塞与泵筒间的间隙大，摩擦阻力变小、偏磨减轻、砂卡概率低，但泵漏失大，抽油泵泵效低。另外，抽油泵检泵作业费用高，常规抽油泵修复利用率低，造成大量抽油泵不能重复利用，抽油泵使用成本较高、效率较低。

相关人员对有杆抽油泵的在结构、维护等方面有很多的改进，创新了许多新型抽油泵原理，设计出一系列新型专用抽油泵。低磨阻抽油泵、弹性密封短活塞抽油泵、组合柱塞防卡抽油泵、机械自封式柱塞泵、空心杆抽油泵、软密封柱塞抽油泵、间隙自补偿柱塞泵等。改进方案在间隙补偿（降低漏失率）和降低柱塞与泵筒摩阻（减少单冲次能耗）方面有所改进，但是都未能改变柱塞与泵筒之间的滑动摩擦的根本问题。改进方案依然采用滑动摩擦方式，尤其是在井下受力大、有砂子、干扰因素多等复杂的环境中，砂磨、偏磨等问题使任何材料的耐磨和耐撕扯强度都有限，长时间、高强度的滑动摩擦容易磨损，造成间隙逐渐变大、泵效下降较快、阻力变大等问题。

发明内容

为了克服现有技术不足，提出一种耐磨高效短柱塞有杆泵，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明在游动阀总成下端连接空心柱塞，空心柱塞的上部和下部为滚动阻流抗磨段，利用滚动摩擦方式减小柱塞与泵筒间的摩擦；空心柱塞中部环套主要密封体，主要密封体是主要的密封部件，确保泵筒的密封性。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种耐磨高效短柱塞有杆泵,包括泵筒,所述泵筒下部安装有固定阀总成，所述泵筒内腔设置有游动阀总成，所述游动阀总成上端连接上接头，所述游动阀总成下端连接空心柱塞，所述空心柱塞上部和下部为一个或多个滚动阻流抗磨段，所述空心柱塞中部的外侧开设一个或多个槽体，所述槽体内装载与其相配合的主要密封体。泵筒是有杆泵的主要载体和工作空间；固定阀总成随其下液柱压力、空心柱塞与泵筒间的压力和阀球的自重，实现开关，打开允许液体进入泵筒内腔，关闭阻止泵筒内腔的液体流出泵筒；游动阀随其上液柱压力、空心柱塞与泵筒间的压力和阀球的自重，实现开关，打开后允许液体由泵筒进入泵筒上部空间，关闭即阻止上部液体流回泵筒中；空心柱塞与泵筒配合改变泵筒内的压力，压力的改变带动游动阀总成和固定阀总成的开关，实现泵筒下的液体的进入泵筒上部空间。

作为本发明的更进一步技术方案：所述滚动阻流抗磨段的空心柱塞外壁开设三个以上凹槽，所述凹槽内装载与其相配合的纺锤型体，所述纺锤型体可在凹槽内滚动。纺锤型体滚动，使空心柱塞与泵筒间实现滚动摩擦，减小了空心柱塞与泵筒之间的摩擦力。

作为本发明的更进一步技术方案：所述凹槽内部设置支撑凸起。设置支撑凸起缩小纺锤型体与凹槽的接触面积，减少凹槽与纺锤型体的内部摩擦，从而使纺锤型体可较易形成刚性耐磨滚动阻流抗磨段。在空心柱塞上行和下行时，纺锤型体受力能够与其形成密封。空心柱塞具有一定厚度，满足空心柱塞内部承压、耐磨的需要。