空心多级套筒防沙伸缩缸系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种由空心多级套筒伸缩缸、上密封、外缸筒、下密封、刮沙环、包括液压源、溢流阀、定压阀、活塞隔离缸、进油阀、排油阀、压力表在内的液压平衡系统组成的空心多级套筒防沙伸缩缸系统；空心多级套筒伸缩缸每级伸缩缸的上下两端均有上密封和下密封，与其相邻的缸筒间形成一液压平衡腔；除末级伸缩缸和外缸筒外，在其余每个伸缩缸内有一至两条油道，油道两端各有一个通口，使各平衡腔串联连通；空心多级套筒伸缩缸外缸筒有油口，用油管与液压控制元件和液压源连接；本实用新型专利技术空心多级套筒防沙伸缩缸系统具有防沙效果好，结构简单，工作可靠，安全，维修方便，润滑良好，使用寿命长的优点。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及采用静密封不压井作业设备中的一种空心多级套筒伸缩缸系统， 尤其是由空心多级套筒伸缩缸、上密封、外缸筒、下密封、刮沙环、包括液压源、溢流阀、定压阀、活塞隔离缸、进油阀、排油阀、压力表在内的液压平衡系统组成的一种空心多级套筒防沙伸缩缸系统。
技术介绍
目前，在油田油水井的不压井作业中采用动密封方式的不压井作业设备较多，因管柱与橡胶密封件之间有相对滑动，密封件容易磨损，工作寿命短，效率低；采用静密封的不压井设备因管柱与密封件间无相对滑动，密封件磨损少，工作寿命长，效率高，是一种先进的不压井作业设备；按设备工艺技术要求，采用静密封的不压井作业设备必须安装一空心多级套筒伸缩缸，此空心多级伸缩缸工作条件恶劣，工作介质为含沙的原油和水的混合物，无良好润滑条件，在压力作用下，含沙的介质会进入伸缩缸的密封中，加速伸缩缸密封面的磨损，使伸缩缸的寿命大大缩短，工作效率和安全性降低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种防沙效果好，结构简单，工作可靠，安全，维修方便， 润滑良好，使用寿命长的空心多级套筒防沙伸缩缸系统。为实现上述目的，本技术空心多级套筒防沙伸缩缸系统是由空心多级套筒伸缩缸、上密封、外缸筒、下密封、刮沙环、包括液压源、溢流阀、定压阀、活塞隔离缸、进油阀、 排油阀、压力表在内的液压平衡系统组成，空心多级套筒伸缩缸每级伸缩缸的上下两端均有上密封和下密封，与其相邻的缸筒间形成一液压平衡腔；除末级伸缩缸和外缸筒外，在其余每个伸缩缸内有一至两条油道，油道两端各有一个通口，使各平衡腔串联连通；空心多级套筒伸缩缸外缸筒有油口，用油管与液压控制元件和液压源连接，通过调整液压控制元件， 保持平衡腔内压力稍高于空心多级套筒防沙伸缩缸内的介质压力。该油道为大螺距螺旋形油道，在伸缩缸上加工圆底形螺旋槽，钻通孔，镶装细钢管后堆焊，经热处理再进行精加工制成。该油道也可为轴向直油道，在伸缩缸上加工轴向圆底形直槽，镶装细钢管后堆焊， 经热处理再进行精加工制成。每级伸缩缸的尾端有刮沙槽，槽底有排沙孔，槽中装有刮沙环，刮沙环在槽中可轴向移动。该刮沙环为具有弹性的斜开口刮沙环，材料为合金铸铁材料。采用本技术空心多级套筒防沙伸缩缸系统后，当空心多级套筒伸缩缸伸缩时，刮沙环可将粘附在筒壁上的沙粒刮掉并从排沙孔排出；通过调整液压控制元件，保持平衡腔内压力稍高于空心多级套筒防沙伸缩缸内的介质压力，平衡腔中充满液压油可平衡介质压力，防止沙粒进入平衡腔，对密封起到隔离保护作用，并提供良好润滑条件；该空心多级套筒防沙伸缩缸系统防沙效果好，结构简单，工作可靠，安全，润滑良好，维修方便，使用寿命长。附图说明图1为空心多级套筒防沙伸缩缸系统结构示意图(以三级缸为例)。图2为大螺距螺旋形油道结构示意图。图2A为大螺距螺旋形油道A-A剖视图图2B为大螺距螺旋形油道B-B剖视图图2C为大螺距螺旋形油道C-C剖视图图3为轴向直油道结构示意图。图3A为轴向直油道A-A剖视图图;3B为轴向直油道B-B剖视图图3C为轴向直油道C-C剖视图图4为刮沙环局部结构示意图图5为刮沙环主视图 图5A为刮沙环俯视图上连接法兰1、末级伸缩缸2、二级伸缩缸3、上密封4、一级伸缩缸5、外缸筒6、下密封7、刮沙环8、下连接法兰9、通口 10、油道11、油口 12、排油阀13、压力表14、活塞隔离缸15、进油阀16、定压阀17、溢流阀18、液压源19、圆底形槽20、细钢管21、刮沙槽22、排沙孔23。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。参照附图，一种空心多级套筒防沙伸缩缸系统，由一级伸缩缸5、二级伸缩缸3、末级伸缩缸2、上密封4、外缸筒6、下密封7、刮沙环8、包括液压源19、溢流阀18、定压阀17、 活塞隔离缸15、进油阀16、排油阀13、压力表14在内的液压平衡系统组成，空心多级套筒伸缩缸每级伸缩缸的上下两端均有上密封4、下密封7，与其相邻的缸筒间形成一液压平衡腔；除末级伸缩缸2和外缸筒6外，在其余每个伸缩缸内有1至2条油道11，该油道11为大螺距螺旋形油道，在伸缩缸上加工螺旋形圆底形槽20，钻通孔，镶装细钢管21后堆焊，经热处理后再进行精加工形成，该油道11也可以加工为轴向直油道，在伸缩缸上加工轴向直圆底形槽20，钻通孔，镶装细钢管21堆焊，经热处理后再进行精加工形成，油道11两端各有一个通口 10，使各平衡腔串联连通；空心多级套筒伸缩缸外缸筒6有油口 12，用油管与液压源19、溢流阀18、定压阀17、活塞隔离缸15、进油阀16和排油阀13连接，通过调整液压控制元件，保持平衡腔内压力稍高于空心多级套筒防沙伸缩缸内的介质压力；每级伸缩缸的尾端有刮沙槽22，刮沙槽22底有排沙孔23，刮沙槽22中装有材料为合金铸铁材料的具有弹性的斜开口刮沙环8，刮沙环8在刮沙槽22中可轴向移动；定压阀17设定压力大于油井介质压力5% ；溢流阀18设定压力稍大于定压阀17 ；活塞隔离缸15用来隔离可能受到污染的平衡腔内的液压油与液压源19里洁净的液压油；压力表14用来指示平衡腔中的压力；该空心多级套筒伸缩缸系统的伸缩缸数量不限。 工作时，当伸缩缸外伸时，一级伸缩缸5，二级伸缩缸3，末级伸缩缸2依次伸出，液压平衡腔体积减小，腔内油压增高，当油压大于设定压力时，通过溢流阀18泄压。伸缩缸内缩时，平衡腔体积变大，腔内油压变小，通过定压阀17进油增压。无论伸缩缸在何种工作位置，平衡腔内压力均保持大于介质压力，阻止介质进入平衡腔，对密封起到隔离和润滑作用，当空心多级套筒伸缩缸伸缩时，安放在各伸缩缸尾部刮沙槽22里斜开口的刮沙环8随之移动，刮沙环8还可以在刮沙槽22内轴向移动，将粘附在筒壁上的沙粒刮掉并从排沙孔 23排出，在伸缩缸处于完全外伸状态，打开排油阀13，排出受污染的液压油，然后关闭排放油阀13，打开进油阀17，伸缩缸回缩复位，洁净的液压油充满平衡腔，关闭进油阀17后即完成换油工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种空心多级套筒防沙伸缩缸系统，是由：空心多级套筒伸缩缸、上密封、外缸筒、下密封、刮沙环、包括液压源、溢流阀、定压阀、活塞隔离缸、进油阀、排油阀、压力表在内的液压平衡系统组成，其特征在于：空心多级套筒伸缩缸每级伸缩缸的上下两端均有上密封、下密封，与其相邻的缸筒间形成一液压平衡腔；除末级伸缩缸和外缸筒外，在其余每个伸缩缸内有一至两条油道，油道两端各有一个通口，使各平衡腔串联连通；空心多级套筒伸缩缸外缸筒有油口，用油管与液压控制元件和液压源连接。

【技术特征摘要】
1.一种空心多级套筒防沙伸缩缸系统，是由空心多级套筒伸缩缸、上密封、外缸筒、 下密封、刮沙环、包括液压源、溢流阀、定压阀、活塞隔离缸、进油阀、排油阀、压力表在内的液压平衡系统组成，其特征在于空心多级套筒伸缩缸每级伸缩缸的上下两端均有上密封、 下密封，与其相邻的缸筒间形成一液压平衡腔；除末级伸缩缸和外缸筒外，在其余每个伸缩缸内有一至两条油道，油道两端各有一个通口，使各平衡腔串联连通；空心多级套筒伸缩缸外缸筒有油口，用油管与液压控制元件和液压源连接。2.根据权利要求1所述的空心多级套筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：任庆生，傅秀明，喜恒坤，刘曼曼，洪海燕，傅文杰，傅荣，甘忠海，
申请(专利权)人：盘锦卓越石油机械设备制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21