一种抽油井光杆卡子技术领域
本实用新型涉及石油采油设备设施的安装使用领域，特别涉及一种抽油井光杆卡
子。
背景技术
在抽油装置中抽油杆是中间部分，抽油杆主要起连接抽油机与抽油泵，并把抽油
机的动力传递给抽油泵的作用。光杆是抽油杆柱中最上端的一根抽油杆，其表面光滑，光杆
的下端通过井口密封盘根，光杆的上端通过悬绳器与抽油机驴头相连。光杆上设置有光杆
卡子，光杆卡子卡住光杆而座在悬绳器上，悬绳器通过绳辫子悬挂在抽油机驴头上，这样就
将抽油机的往复运动传动给了抽油泵柱塞，从而实现抽油功能；同时，光杆(杆柱)的全部重
量通过光杆卡子悬挂在悬绳器上。
传统的光杆卡子有卡瓦体、卡瓦片和螺栓等构成，卡瓦体包括对称的两块，对称的
两块卡瓦体通过螺栓连接，其中间具有安装孔，卡瓦片也包括对称的两块，分别安装于安装
孔内，卡瓦片内表面有许多尖齿卡瓦牙。使用时，光杆从两块卡瓦片的中间穿过，通过螺栓
使得卡瓦体抱紧光杆，并通过卡瓦片内其表面的卡瓦牙增加光杆卡子与光杆之间的摩擦
力，以防止光杆的滑脱。
通常情况下，光杆所承受的交变应力远小于其静载下的强度极限，不易发生断裂。
但是由于光杆卡子内部卡瓦片的特殊结构，当抽油机光杆在做往复运动过程中，光杆与卡
牙接触部位因受应力使截面产生细微裂纹，这种裂纹会随着载荷变化次数增加而不断向四
周扩展，在截面突变处往往会引起应力的局部增大，导致应力集中，当裂纹扩展到一定程度
时，承受载荷的面积愈来愈小，光杆就会在某一载荷作用下突然断裂，形成疲劳破坏-断杆。
在生产实践中，几乎所有的光杆断裂都发生在光杆卡子下部附近。
当光杆断裂以后，光杆位于光杆卡子以上部分便失去支撑，就会坠落砸向井口附
近，如果井口附近有员工操作，就会发生严重的安全生产事故。除了威胁操作人员的安全，
坠落的光杆也有可能砸坏井口设备、设施、仪表等，造成重大损失。
虽然现在有很多对于光杆卡子的改进，尽量减少光杆表面产生重大伤痕或裂纹，
但是仍然不能完全断绝光杆断裂的情况发生。更严重的是，光杆断脱发生的时间无法确定，
光杆断脱后其坠落的方向无法判断，导致对于光杆断脱事故的发生很难提前防范，严重影
响现场操作人员的施工作业及其生命安全，具有十分重大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种抽油井光杆卡子，不但能够承载光杆的负荷，还能
夹持住光杆的上段，即使光杆断裂后其上段也不会坠落，保证作业人员安全。
为达到上述目的，本实用新型提出一种抽油井光杆卡子，其中，所述抽油井光杆卡
子包括呈块状的卡子本体，所述卡子本体包括左卡体和右卡体，所述左卡体和所述右卡体
相对设置并通过螺栓连接成一体，在所述左卡体和所述右卡体的结合部开设有上下贯通的
中心孔，所述中心孔内安装有用于固定光杆的卡牙芯子，在所述卡子本体上还开设有两个
侧孔，两个所述侧孔对称地开设于所述中心孔的两侧，所述侧孔上下贯通并能容纳绳辫子
穿过。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述侧孔的内壁与所述绳辫子的外表面之间
具有间隙。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述左卡体和所述右卡体的结构相同，所述左
卡体朝向所述右卡体的一面其中心开设有上下贯通的第一凹槽，所述右卡体朝向所述左卡
体的一面其中心开设有上下贯通的第二凹槽，所述第一凹槽的内壁面和所述第二凹槽的内
壁面均呈半圆弧形，所述左卡体和所述右卡体通过所述螺栓连接后，所述第一凹槽的内壁
面和所述第二凹槽的内壁面围合形成所述中心孔。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述卡牙芯子的中心具有容纳所述光杆的容
置空间，所述容置空间的内壁上设有卡牙，所述卡牙能抱紧所述光杆。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述卡牙芯子能拆卸地连接于所述中心孔的
内壁面上。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述左卡体朝向所述右卡体的一面开设有两
个第三凹槽，两个所述第三凹槽分别开设于第一凹槽的两侧，所述右卡体朝向所述左卡体
的一面开设有两个第四凹槽，两个所述第四凹槽分别开设于所述第二凹槽的两侧，所述第
三凹槽和所述第四凹槽均上下贯通，且所述第三凹槽的内壁面和所述第四凹槽的内壁面均
呈半圆弧形，所述左卡体和所述右卡体通过所述螺栓连接后，位于同一侧的所述第三凹槽
的内壁面和所述第四凹槽的内壁面围合形成所述侧孔。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述螺栓贯穿所述左卡体和所述右卡体并通
过螺母固定。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述卡子本体上设置有两个所述螺栓，两个所
述螺栓分别位于所述中心孔和两个所述侧孔之间。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述卡子本体上还设置有销钉，所述销钉位于
所述侧孔的外侧并贯穿所述左卡体和所述右卡体。
如上所述的抽油井光杆卡子，其中，所述卡子本体上设置有两个所述销钉，两个所
述销钉分别位于两个所述侧孔的外侧。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点：
本实用新型提出的抽油井光杆卡子，其卡子本体上的中心孔的两侧分别开设有两
个侧孔，使用时，光杆穿过中心孔，抽油机的两个绳辫子分别穿过两个侧孔，这样光杆位于
光杆卡子以上的部分便被抽油机的两个绳辫子夹持住。在光杆断裂后，光杆位于光杆卡子
以上的部分因被绳辫子夹持而不会坠落，确保了作业人员的安全，避免了安全生产事故的
发生。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的
范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理
解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新
型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
图1为本实用新型抽油井光杆卡子的结构示意图；
图2为本实用新型抽油井光杆卡子的俯视图；
图3为本实用新型左卡体的俯视图；
图4为本实用新型右卡体的俯视图。
附图标记说明：
100-抽油井光杆卡子；110-卡子本体；111-左卡体；1111-左卡体朝向右卡体的一
面；1112-第一凹槽；1113-第三凹槽；112-右卡体；1121-右卡体朝向左卡体的一面；1122-第
二凹槽；1123-第四凹槽；113-螺栓；114-中心孔；115-侧孔；116-销钉；120-卡牙芯子；
200-绳辫子；
300-光杆；
400-悬绳器。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的
细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不
能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想
基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
请参考图1、图2，图1为本实用新型抽油井光杆卡子的结构示意图，图2为本实用新
型抽油井光杆卡子的俯视图；如图1、图2所示，本实用新型提出一种抽油井光杆卡子100包
括卡子本体110，卡子本体110呈块状，卡子本体110包括左卡体111和右卡体112，左卡体111
和右卡体112相对设置并通过螺栓113连接成一体，在左卡体111和右卡体112的结合部(卡
体本体110的中心)开设有上下贯通的中心孔114，中心孔114内安装有用于固定光杆的卡牙
芯子120，在卡子本体110上还开设有两个侧孔115，两个侧孔115对称地开设于中心孔114的
两侧，侧孔115上下贯通并能容纳绳辫子200穿过。
本实用新型提出的抽油井光杆卡子100在使用时，光杆300穿过中心孔114，卡牙芯
子120与光杆300紧密接触，并承受光杆300的载荷将光杆300固定住，光杆卡子100承受光杆
300的载荷并坐在悬绳器400之上，悬绳器400通过两个绳辫子200与抽油机(图中未示出)连
接。两个绳辫子200各自穿过其同侧的侧孔115，这样光杆300位于卡子本体110以上的部分
处于两个绳辫子200中间，也就是说，光杆300位于卡子本体110以上的部分被抽油机的两个
绳辫子200夹持住；光杆300的下端穿过井口密封盘根(图中未示出)。在光杆300断裂后，光
杆300的位于卡子本体110以下的部分留在井口；光杆300位于卡子本体110以上的部分因被
绳辫子200夹持而不会坠落，确保了作业人员的安全，避免了安全生产事故的发生。
本实用新型提出的抽油井光杆卡子100其使用安全可靠、操作简单、体积小重量
轻、应用范围广、制造成本低。
在本实用新型一个可选的例子中，侧孔115的内壁与绳辫子200的外表面之间具有
间隙。这样既可以保证侧孔115对绳辫子200的固定作用，又降低了因侧孔115的内壁与绳辫
子200发生摩擦而导致绳辫子200断裂的可能性。
在本实用新型一个可选的例子中，如图2至图4所示，左卡体111和右卡体112的结
构相同，左卡体111朝向右卡体112的一面1111的中心开设有上下贯通的第一凹槽1112，右
卡体112朝向左卡体111的一面1121的中心开设有上下贯通的第二凹槽1122，第一凹槽1112
的内壁面和第二凹槽1122的内壁面均呈半圆弧形，左卡体111和右卡体112通过螺栓113连
接后，第一凹槽1112的内壁面和第二凹槽1122的内壁面围合形成中心孔114。
在本实用新型一个可选的例子中，卡牙芯子120的中心具有容纳光杆300的容置空
间，该容置空间的内壁上设有卡牙，卡牙能抱紧光杆300将光杆300固定。
在一个可选的例子中，卡牙芯子120包括两个结构相同的卡瓦片，两个卡瓦片分别
固接于第一凹槽1112的内壁面和第二凹槽1122的内壁面上，两个卡瓦片的内壁面上设有卡
牙，左卡体111和右卡体112通过螺栓113连接后，上述两个卡瓦片的卡牙抱紧光杆300。
在本实用新型一个可选的例子中，卡牙芯子120能拆卸地连接于中心孔114的内壁
面上。当卡牙芯子120的卡牙损坏后，只需更换新的卡牙芯子120便可重复使用，操作十分方
便，也更节省生产成本。
在本实用新型一个可选的例子中，如图2所示，螺栓113贯穿左卡体111和右卡体
112并通过螺母固定。
在本实用新型的一个可选的例子中，如图2所示，卡子本体110上设置有两个螺栓
113，两个螺栓113分别位于中心孔114和两个侧孔115之间。
在本实用新型的一个可选的例子中，如图2所示，卡子本体110上还设置有销钉
116，销钉116位于侧孔115的外侧并贯穿左卡体111和右卡体112。销钉116的作用是将绳辫
子200固定在侧孔115中。
在本实用新型一个可选的例子中，卡子本体110上设置有两个销钉116，两个销钉
116分别位于两个侧孔115的外侧。
在本实用新型一个可选的例子中，如图2至图4所示，左卡体111朝向右卡体112的
一面1111还开设有两个第三凹槽1113，两个第三凹槽1113分别开设于第一凹槽1112的两
侧，右卡体112朝向左卡体111的一面1121开设有两个第四凹槽1123，两个第四凹槽1123分
别开设于第二凹槽1122的两侧，第三凹槽1113和第四凹槽1123均上下贯通，且第三凹槽
1113的内壁面和第四凹槽1123的内壁面均呈半圆弧形，左卡体111和右卡体112通过螺栓
113连接后，位于同一侧的第三凹槽1113的内壁面和第四凹槽1123的内壁面围合形成侧孔
115。
本实用新型提出的抽油井光杆卡子100工作过程如下：
首先安装光杆卡子100，将卡牙芯子120的两个卡瓦片分别安装在第一凹槽1112的
内壁面上和第二凹槽1122的内壁面上；使第一凹槽1112和第二凹槽1122对准光杆200，第三
凹槽1113和第四凹槽1123对准其同侧的绳辫子；将左卡体111和右卡体112相扣合，并拧紧
螺栓113将左卡体111和右卡体112连成一体，此时，卡牙芯子120的两个卡瓦片抱紧光杆
300，两个绳辫子200分别穿过其同侧的侧孔115并将光杆300的上部夹持住。之后，使光杆
300穿过悬绳器400，光杆卡子100承受光杆300的载荷并坐在悬绳器400之上，光杆300的下
端穿过井口密封盘根(图中未示出)。然后便可进行油井生产，油井生产一段时间后，光杆
300在某一载荷作用下突然断裂，光杆300断裂后，光杆300位于卡子本体110以上的部分因
被绳辫子200夹持而不会坠落，而光杆300的位于卡子本体110以下的部分则留在井口，因此
确保了作业人员的安全，避免了安全生产事故的发生。
针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本实用新型进行解释，以便于
能够更好地理解本实用新型，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本实用新型的限
制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施
方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并
不仅局限于所描述的实施方式。