一种改进的插接式抽油杆扶正器.pdf

一种改进的插接式抽油杆扶正器，由两个结构相同的插接构件左右反向抱住抽油杆，沿轴向相互插接而成，插接构件包含半环柱体、扶正块、插接槽、插接条，其特征是：沿轴向对称布置的插接槽的两个承载面形成V形夹角，夹角的开口方向朝向插接构件的开口方向；沿轴向对称布置的插接条的两个承载面也形成一个与插接槽相匹配的V形夹角；本结构能约束插接构件在安装时的径向变形，加大扶正器在抽油杆上的抱紧力。

权利要求书

一种改进的插接式抽油杆扶正器
(一)技术领域
本实用新型涉及一种在有杆采油中使用的抽油杆扶正器。
(二)背景技术
中国专利：ZL 96225562.9、ZL 99208007.X、ZL 02246216.3、ZL 02246222.8和ZL 200420029090.9公开了几种通过插接方式安装在抽油杆上的抽油杆扶正器。它们都是由两个结构相同的插接构件，左右反向抱住抽油杆，沿轴向相互插接而成。插接构件主要由半环柱体、扶正块、插接条、插接槽组成。它们的共同特点是：插接构件上对称布置的两个插接槽以及两个插接条的承载面呈一字形设计，如图1与图2所示，当两个插接构件啮合后，左右两个承载面在同一个平面内，它们之间的夹角是180°的平角。
在插接式抽油杆扶正器的设计中，为了使插接构件在安装后能对抽油杆有足够的抱紧力，其内径通常设计得小于抽油杆的外径。依照现行标准，抽油杆外径的公差在0.6mm左右，换算到圆周上就要相差1.9mm左右。当两个结构相同的插接构件左右反向抱住抽油杆，沿轴向相互插接后，如果被卡的抽油杆的外径大于插接构件的内径时，插接构件势必要被拉伸，扩大其内径以适应抽油杆的外径才能完成装配。
上述已有的插接式抽油杆扶正器的缺点是：由于插接槽和插接条的承载面呈一字形设计，在承载面上插接条对插接槽没有横向约束力，会出现为了扩大内径适应被卡的抽油杆，插接槽相对于插接条在承载面上向外、向下滑移的情况，其结果造成：
1.装配后的扶正器不是通过材料的弹性变形，而是通过形位尺寸的改变抱住抽油杆，这样扶正器对抽油杆的抱紧力就减小了，容易在使用中产生位移。
2.插接槽向外、向下滑移改变了与插接条的接触位置与形态，使插接条根部的弯曲应力加大，容易出现裂纹，甚至断裂。
3.扶正器的外径尺寸会随之变大，容易在下井过程中被卡。
(三)发明内容
本实用新型的目的是要提供一种在安装后插接槽不会相对于插接条向外、向下滑移，从而能够在抽油杆上抱得更紧的插接式抽油杆扶正器。
本实用新型是这样实现的：一种改进的插接式抽油杆扶正器，由两个结构相同的插接构件左右反向抱住抽油杆，沿轴向相互插接而成，插接构件包含半环柱体、扶正块、沿轴向对称布置的插接槽和插接条，其特征在于：所述的沿轴向对称布置的插接槽的两个承载面形成一个V形夹角，夹角的开口方向朝向插接构件的开口方向；所述的沿轴向对称布置的插接条的两个承载面也形成一个与插接槽相匹配的V形夹角。
由于沿轴向对称布置的插接槽的承载面和与之相匹配的插接条的承载面形成V形夹角，当两个插接构件插接后，一个插接构件的插接条与另一个插接构件的插接槽相互啮合，啮合后的呈V形的承载面能在纵横两个方向上约束插接槽相对于插接条向外、向下滑移，即使被卡的抽油杆直径较大，插接构件也只能通过自身材料的弹性变形适应抽油杆的直径，并产生向心抱紧力，从而能够在抽油杆上抱得更紧，防止扶正器在使用中产生轴向位移，同时能约束插接构件在安装时的径向变形，避免下井时被卡。
(四)附图说明
图1是已有的一种扶正块在插接构件上呈Y形布置的插接式抽油杆扶正器在插接后的横剖面图；
图2是已有的一种扶正块在插接构件上呈T形布置的插接式抽油杆扶正器在插接后的横剖面图；
图3是图5与图6所示的第一个改进的插接式抽油杆扶正器实施例在插接后的横剖面图；
图4是图7与图8所示的第二个改进的插接式抽油杆扶正器实施例在插接后的横剖面图；
图5是第一个改进的插接式抽油杆扶正器实施例的主视图；
图6是第一个改进的插接式抽油杆扶正器实施例的俯视图；
图7是第二个改进的插接式抽油杆扶正器实施例的主视图；
图8是第二个改进的插接式抽油杆扶正器实施例的俯视图；
图中：1.承载面，2.半环柱体，3.插接条，4.扶正块，5.插接槽，6.插接槽的承载面，7.插接条的承载面。
(五)具体实施方式
一种改进的插接式抽油杆扶正器，由两个结构相同的插接构件左右反向抱住抽油杆，沿轴向相互插接而成，插接构件包含半环柱体2、扶正块4、沿轴向对称布置的插接槽5和插接条3。
如图3至图8所示：插接构件以半环柱体2为主干，在半环柱体2上半部的凹形结构外口两侧，布置着两条纵向的插接条3，在半环柱体2下半部的凹形结构内口两侧，布置着两条纵向的插接槽5，在半环柱体2的外围分布着扶正块4。
如图3、图5和图6所示，在第一个实施例中扶正块4在半环柱体2上呈Y形分布。
如图4、图7和图8所示，在第二个实施例中扶正块4在半环柱体2上呈T形分布。
在以上两个实施例中，沿轴向对称布置的两个插接槽5的承载面6形成一个V形夹角，夹角的开口方向朝向插接构件的开口方向；沿轴向对称布置的两个插接条3的承载面7也形成一个与插接槽相匹配的V形夹角。
从图3与图4中可以看出，当两个结构相同的插接构件插接后，一个插接构件的呈V形的插接槽的承载面6，与另一个插接构件的呈V形的插接条的承载面7能够互相匹配啮合，形成共同的呈V形的承载面。此时呈V形的插接条的承载面7能够钩住呈V形的插接槽的承载面6，在纵、横两个方向上约束插接槽5相对插接条3向外、向下滑移。即使被卡的抽油杆直径较大，插接构件也只能通过自身材料的弹性变形适应抽油杆的外径，并产生向心抱紧力。相比图1与图2所示的承载面1呈一字形设计的已有的插接式抽油杆扶正器，这种改进的插接式抽油杆扶正器在安装后能够获得更大的对抽油杆的抱紧力，防止扶正器在使用中产生轴向位移；同时能约束插接构件在安装时的径向变形，避免下井时被卡。
如图3所示，根据摩擦学的自锁条件我们知道，如果制作插接构件的材料的摩擦角为∮，当V形夹角的角度α≥180°—2∮时，插接槽与插接条在V形的承载面上处于自锁状态，即二者之间不会滑动。当V形夹角的角度设计得满足α<180°—2∮时，插接槽与插接条在承载时处于非自锁状态，即插接槽将有沿V形的承载面下滑，向对称中心靠拢的趋势，我们认为这样设计对抱紧抽油杆效果更好。