阅读说明：本技术 抽油泵及凡尔结构 (Oil well pump and valve structure ) 是由 卫德义 卫玮 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种抽油泵及凡尔结构,涉及石油开采技术领域。该凡尔结构包括凡尔罩、凡尔座、第一密封圈、凡尔球和导向柱。凡尔罩具有贯通的第一开放端和第二开放端,第一开放端内具有凸台,第二开放端内设有固定部,固定部设有沿凡尔罩的轴向贯通的导向孔；凡尔座的两端贯通,一端延伸至第一开放端内并与凸台抵接,凡尔座的外周面具有第一环槽,第一环槽由凡尔座的外周面沿径向向内凹陷；第一密封圈卡设于第一环槽内,与凡尔罩的内周面密封配合；凡尔球设于凡尔罩内,包括底面和侧面,侧面与凡尔座的顶端部活动抵接,底面朝向第二开放端；导向柱具有第一端和第二端,第一端滑动的穿过导向孔,第二端穿过凡尔球并向凡尔座远离凸台的一侧延伸。(The utility model provides an oil-well pump and valve structure relates to oil development technical field. The valve structure comprises a valve cover, a valve seat, a first sealing ring, a valve ball and a guide post. The valve cover is provided with a first open end and a second open end which are communicated, a boss is arranged in the first open end, a fixing part is arranged in the second open end, and the fixing part is provided with a guide hole which is communicated along the axial direction of the valve cover; the two ends of the valve seat are communicated, one end of the valve seat extends into the first open end and is abutted against the boss, a first annular groove is formed in the peripheral surface of the valve seat, and the first annular groove is inwards recessed from the peripheral surface of the valve seat along the radial direction; the first sealing ring is clamped in the first annular groove and is in sealing fit with the inner circumferential surface of the valve cover; the valve ball is arranged in the valve cover and comprises a bottom surface and a side surface, the side surface is movably abutted against the top end part of the valve seat, and the bottom surface faces the second open end; the guide post has first end and second end, and the gliding guiding hole that passes of first end, and the second end passes the valve ball and extends to one side that the boss was kept away from to the valve seat.)

抽油泵及凡尔结构

技术领域

本公开涉及石油开采技术领域，具体而言，涉及一种抽油泵及凡尔结构。

背景技术

抽油泵是石油开采过程中必不可少的设备，其可将井内原油举升到地面。现有抽油泵中一般采用凡尔实现石油的单向流动，凡尔即为阀门。现有的凡尔通常是通过设于凡尔罩内的凡尔球与凡尔座的接触或分离来实现打开和关闭。但是，凡尔罩与凡尔座之间存在装配间隙，原油举升过程中，在油压的作用下使得凡尔座外围出现漏油现象，影响采油效率。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种抽油泵及凡尔结构，可防止漏油，提高采油效率。

根据本公开的一个方面，提供一种凡尔结构，包括：

凡尔罩，具有贯通的第一开放端和第二开放端，所述第一开放端内具有环绕于所述第一开放端的内壁内的凸台，所述第二开放端内设有固定部，所述固定部设有沿所述凡尔罩的轴向贯通的导向孔和过油孔；

凡尔座，所述凡尔座的两端贯通，且一端延伸至所述凡尔罩的第一开放端内，并与所述凸台抵接，所述凡尔座的外周面具有第一环槽，所述第一环槽由所述凡尔座的外周面沿径向向内凹陷；

第一密封圈，卡设于所述第一环槽内，且与所述凡尔罩的内周面密封配合；

凡尔球，设于所述凡尔罩内，包括底面和围绕所述底面的侧面，所述侧面与所述凡尔座的顶端部可活动地抵接，所述底面朝向所述第二开放端；

导向柱，具有第一端和第二端，所述第一端可滑动的穿过所述导向孔，所述第二端穿过所述凡尔球，并向所述凡尔座远离所述凸台的一侧延伸。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一环槽的数量为多个，所述第一密封圈为多个，各所述第一密封圈一一对应的卡设于各所述第一环槽内。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凡尔结构还包括：

配重块，与所述导向柱固定连接，且位于所述凡尔球远离所述导向孔的一侧。

在本公开的一种示例性实施例中，所述配重块套设于所述导向柱的第二端外，所述导向柱的第二端的外表面具有外螺纹，所述配重块的内表面设有内螺纹，所述内螺纹与所述外螺纹相互配合，以使所述配重块与所述导向柱的第二端通过螺纹连接。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凡尔结构还包括：

连接杆，一端连接于所述导向柱的第二端，并与所述导向柱的第二端铰接；所述配重块固定于所述连接杆远离所述第二端的端部。

在本公开的一种示例性实施例中，所述配重块与所述连接杆呈一体式结构。

在本公开的一种示例性实施例中，所述导向柱的外周面设有第二环槽，所述第二环槽由所述导向柱的外周面沿径向向内凹陷；

所述凡尔结构还包括第二密封圈，所述第二密封圈嵌设于所述第二环槽内，且与所述凡尔球密封配合。

在本公开的一种示例性实施例中，所述凡尔结构还包括：

压套，可滑动地套设于所述导向柱，且位于所述凡尔球的底面靠近所述第一端的一侧；

密封件，套设于所述导向柱外，且位于所述压套和所述凡尔球的底面之间，所述密封件的边缘具有围绕所述底面且抵接于所述凡尔罩的端部的翻边。

在本公开的一种示例性实施例中，所述第一密封圈和所述第二密封圈均为弹性材质。

根据本公开的一个方面，提供一种抽油泵，包括：

泵筒，具有进油端和出油端；

活塞，可滑动地设于所述泵筒内；

上述任意一项所述的凡尔结构，所述凡尔结构设于所述泵筒内，且所述凡尔结构的凡尔罩的第二开放端沿轴向与所述泵筒的进油端固定对接。

本公开的抽油泵及凡尔结构，抽油时，在抽真空力的作用下凡尔球上移，凡尔球与凡尔座分离，为石油的流通提供通道，使得石油进入凡尔罩内；在油压的作用下凡尔球下移，可通过凡尔球的侧面与凡尔座的顶端部抵接，实现凡尔球与凡尔座的密封，避免石油沿流通通道回流。在此过程中，第一密封圈卡设于第一环形槽内，并与凡尔罩的内周面密封配合，可对凡尔罩的内周面与凡尔座的外周面之间的装配间隙进行密封，可防止石油从凡尔座与凡尔罩的装配间隙处回流泄漏，提高采油量；此外，导向柱可引导凡尔球沿凡尔罩的轴向移动，避免凡尔球偏斜，减小凡尔球上升及下落的漂移时间，提升采油效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施方式凡尔结构的示意图。

图2为图1中A部的放大图。

图3为图1中B部的放大图。

图4为本公开实施方式连接杆的示意图。

图5为本公开实施方式抽油泵的示意图。

附图标记说明：

1、凡尔罩；11、凸台；12、过油孔；2、凡尔座；21、第一环槽；22、第一座体；23、第二座体；231、第一连接部；232、第二连接部；3、第一密封圈；4、凡尔球；41、侧面；42、底面；5、导向柱；6、配重块；61、连接杆；7、第二密封圈；8、压套；9、密封件；100、凡尔结构；200、泵筒。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本公开实施方式提供了一种凡尔结构，可用于抽油泵，该凡尔结构可用作固定凡尔或游动凡尔。如图1所示，本公开实施方式的凡尔结构100可包括凡尔罩1、凡尔座2、第一密封圈3、凡尔球4和导向柱5，其中：

凡尔罩1可具有贯通的第一开放端和第二开放端，第一开放端内可具有环绕于第一开放端的内壁内的凸台11，第二开放端内可设有固定部，固定部设有沿凡尔罩1的轴向贯通的导向孔；

凡尔座2的两端贯通，且一端可延伸至凡尔罩1的第一开放端内，并与凸台11抵接，凡尔座2的外周面可具有第一环槽21，第一环槽21可由凡尔座2的外周面沿径向向内凹陷；

第一密封圈3可卡设于第一环槽21内，且可与凡尔罩1的内周面密封配合；

凡尔球4可设于凡尔罩1内，包括底面和围绕底面的侧面，侧面可与凡尔座2的顶端部可活动地抵接，底面可朝向第二开放端；

导向柱5可具有第一端和第二端，第一端可滑动的穿过导向孔，第二端可穿过凡尔球4，并可向凡尔座2远离凸台11的一侧延伸。

本公开的抽油泵及凡尔结构100，抽油时，在抽真空力的作用下凡尔球4上移，凡尔球4与凡尔座2分离，为石油的流通提供通道，使得石油进入凡尔罩1内；在油压的作用下凡尔球4下移，可通过凡尔球4的侧面与凡尔座2的顶端部抵接，实现凡尔球4与凡尔座2的密封，避免石油沿流通通道回流。在此过程中，第一密封圈3卡设于第一环形槽内，并与凡尔罩1的内周面密封配合，可对凡尔罩1的内周面与凡尔座2的外周面之间的装配间隙进行密封，可防止石油从凡尔座2与凡尔罩1的装配间隙处回流泄漏，提高采油量；此外，导向柱5可引导凡尔球4沿凡尔罩1的轴向移动，避免凡尔球4偏斜，减小凡尔球4上升及下落的漂移时间，提升采油效率。

下面对本公开实施方式凡尔结构100的各部分进行详细说明：

如图1所示，凡尔罩1可为两端贯通的筒状结构，其一端为第一开放端，另一端为第二开放端。凡尔罩1的内周面的横截面可为圆形、椭圆形、矩形或不规则图形等，在此不做特殊限定。优选的，凡尔罩1的内周面的横截面为圆形。

第一开放端的内壁内可具有凸台11，该凸台11可成环形，并可与第一开放端的内周面同轴设置。凸台11可与凡尔罩1的第一开放端一体成型，也可与第一开放端焊接或通过螺栓固定连接，当然，也可以通过其他方式固定连接，在此不做特殊限定。凸台11可以是圆台、棱台或锥形台，当然，也可以是其他形状，在此不再一一列举。

第二开放端内设有固定部，固定部可与凡尔罩1的第二开放端一体成型。同时，固定部设有沿凡尔罩1的轴向贯通的导向孔和过油孔12。导向孔可位于固定部的中心，过油孔12可位于导向孔的外围，过油孔12的数量可为多个，例如，其可以是2个、3个、4个或5个，当然，还可以是其他数量，在此不做特殊限定。需要说明的是，各过油孔12可围绕导向孔均匀分布。

如图1所示，凡尔座2可具有贯通的底端部和顶端部，其中，顶端部可伸入至凡尔罩1的第一开放端内，并能抵靠于凸台11远离第二开放端的一侧。凡尔座2可呈筒状结构，其横截面可呈圆形，也可呈椭圆形，当然，还可呈其他图形，在此不做特殊限定。需要说明的是，为了减小凡尔罩1和凡尔座2的装配间隙，凡尔座2的外周面的横截面的形状可与凡尔罩1的内周面的横截面的形状相同，例如，凡尔座2的外周面的横截面为圆形，凡尔罩1的内周面的横截面也为圆形，且凡尔罩1的内周面的直径可略大于凡尔座2的顶端部的外周面的直径，以使凡尔座2的顶端部能够深入至凡尔罩1的第一开放端内，并与凡尔罩1的内周面通过螺纹连接。

在一实施方式中，凡尔座2可由轴向分布的多个座体对接形成，且各个座体贯通。举例而言，如图1所示，凡尔座2可包括第一座体22和第二座体23，其中：

第一座体22和第二座体23均可为两端贯通的筒状结构，但二者的内径可以不同。第一座体22可伸入至凡尔罩1内，并可抵接于凸台11远离凡尔罩1的第二开放端的一侧，第二座体23一端与第一座体22抵接，以便对凡尔座2进行限位，另一端向第一座体22远离凡尔罩1的第二开放端的一侧延伸至凡尔罩1外。第二座体23可以包括相互对接的第一连接部231和第二连接部232，可通过第一连接部231抵接于第一座体22，第一连接部231的内径可小于第二连接部232的内径。第一座体22远离第二座体23的一端属于凡尔座2的顶端部，第二座体23的第二连接部232属于凡尔座2的底端部。

凡尔座2的外径可与凡尔罩1的内壁密封配合，如图2所示，凡尔座2的外周面可具有第一环槽21，第一环槽21可与凡尔座2同轴设置，并可位于凡尔座2的外周面上，第一环槽21可由凡尔座2的外周面沿径向向内凹陷。第一密封圈3可卡设于第一环槽21内，且可与凡尔罩1的内周面密封配合。第一密封圈3可由弹性材质构成，例如，其可以是橡胶等，在此不做特殊限定。第一密封圈3可凸出于第一环槽21的开口，其凸出于开口处的部分可与凡尔罩1的内周面抵接，以便于对凡尔罩1与凡尔座2的装配间隙进行密封，进而防止石油从凡尔罩1与凡尔座2的装配间隙处泄露，提升采油量。

为了进一步提升密封效果，可对凡尔罩1与凡尔座2的装配间隙进行多道密封。举例而言，可在凡尔座2的外周设置多个第一环槽21。第一密封圈3也可为多个，且其数量可与第一环槽21的数量相同，各第一密封圈3可一一对应的卡设于各所述第一环槽21内。举例而言，第一环槽21和第一密封圈3的数量可以是1个、2个、3个、4个或5个，当然，也可以是其他数量，在此不再一一列举。

如图1-图3所示，凡尔球4设于凡尔罩1内，其可为回转体，且包括底面42和侧面41，底面42可为平面，侧面41可围绕底面42一周。举例而言，凡尔球4可为球缺结构，该球缺结构的底面42即为凡尔球的底面42，球缺结构的球冠为侧面41；当然，凡尔球4也可以是其他形状，例如，其可以是圆锥结构，圆锥结构的底面42为凡尔球的底面42，圆柱结构的锥面为凡尔球的侧面41。

凡尔球4可活动地设于凡尔罩1内，可随着石油的流动状态沿凡尔罩1的轴向上下活动。凡尔球的侧面41可与凡尔座2的顶端部可活动地抵接，底面42大于凡尔座2的顶端部的内径，且朝向凡尔罩1的第二开放端，防止凡尔球4滑入凡尔座2内部。在侧面41与凡尔座2的顶端部抵接时，可将该凡尔座2的顶端部封闭，以阻挡石油流过，在侧面41与该顶端部分离时，可将该顶端部打开，以供石油流过。

如图1所示，导向柱5可呈柱状，并可具有第一端和第二端，第一端能够可滑动地穿过固定部的导向孔，使得导向柱5可沿导向孔往复移动，进而为凡尔球4的移动进行导向，从而引导凡尔球4沿凡尔罩1的轴向移动，防止凡尔球4在移动的过程中发生偏斜，而无法与凡尔座2密封抵接。第二端可贯穿于凡尔球4，并向凡尔座2远离凸台11的一侧延伸。

导向柱5可与凡尔球4密封配合，例如，导向柱5的外周面可设有第二环槽，第二环槽可与导向柱5同轴设置，并可位于导向柱5与凡尔球4的接触面上，第二环槽可由导向柱5的外周面沿径向向内凹陷。如图3所示，第二密封圈7可嵌设于第二环槽内，且可与凡尔球4密封配合。第二密封圈7可由弹性材质构成，例如，其可以是橡胶等，在此不做特殊限定。第二密封圈7远离第二环形槽底部的表面可与凡尔球4接触，以便对导向柱5和凡尔球4的接触面进行密封，防止石油从导向柱5与凡尔球4的接触面间渗漏，进一步提升采油量。需要说明的是，为了保证导向柱5与凡尔球4之间无间隙，导向柱5也可与凡尔球4为一体式结构。

第二环槽可以有多个，多个第二环槽可沿导向柱5的轴向并排设置。第二密封圈7也可以有多个，且其数量可与第二环槽的数量相同，各第二密封圈7可一一对应的嵌设于各第二环槽内。举例而言，第二环槽和第二密封圈7的数量可以是1个、2个、3个、4个或5个，当然，也可以是其他数量，在此不再一一列举。

本公开的凡尔结构100还可以包括配重块6，如图1和图4所示，该配重块6可与导向柱5固定连接，且可位于凡尔球4远离导向孔的一侧，配重块6可由密度较大的金属材料构成，以便增加凡尔球4的配重，加快凡尔球4的下移速度，节省时间，提升采油效率。配重块6可为块状实心结构，例如，其可为柱体、球体或不规则形体，在此不做特殊限定。

在一实施方式中，配重块6可与导向柱5通过螺纹连接，例如，配重块6的内表面可设有内螺纹，导向柱5的第二端的外表面可具有外螺纹，可将配重块6套设于导向柱5的第二端外，以使内螺纹与外螺纹相互配合，从而将配重块6与导向柱5的第二端通过螺纹连接。举例而言，配重块6可以是螺帽。

在另一实施方式中，如图4所示，凡尔结构100还可包括连接杆61，该连接杆61一端可连接于导向柱5的第二端，例如，可将连接杆61与导向柱5的第二端铰接，防止配重块6松动或断裂，配重块6可固定于连接杆61远离第二端的端部，例如，可将连接杆61深入至配重块6内，并可将配重块6焊接于连接杆61远离第二端的一侧，也可通过其他方式将配重块6与连接杆61固定，在此不再一一列举。为了减小配重块6与外界的接触面积，减小上升或下落时的阻力，配重块6可为球体，并可将其与连接杆61一体成型，以防止配重块6从连接杆61上脱落。

本公开的凡尔结构100还可以包括压套8，该压套8可滑动地套设于导向柱5，且可位于凡尔球的底面42靠近导向柱5的第一端的一侧。在出油过程中，压套8可在油压的作用下向凡尔座2挤压密封件9，以实现密封。压套8可为金属材质，密度重量大于密封件9的重量，以便压紧密封件9。

如图1和图4所示，密封件9套设于导向柱5外，且位于压套8和凡尔球的底面42之间，可被压套8压紧。密封件9的边缘具有向凡尔座2延伸的翻边，翻边可为环形结构，且围绕于底面42外，且翻边抵接于凡尔座2的顶端部，从实现密封配合，在凡尔球4与凡尔座2密封的基础上，进一步进行密封，提升密封效果。密封件9为弹性材质，例如，其可为橡胶等。

为了提高密封效果，便于翻边与凡尔座2的顶端部的端面接触，翻边靠近凡尔座2的顶端部的表面可具有环形凸棱，环形凸棱围绕于凡尔球的底面42外。环形凸棱的横截面可为弧形，即环形凸棱与顶端部抵接的表面为弧面，或者，环形凸棱的横截面也可为矩形等其它图形。为了提高密封效果，环形凸棱的数量可为多个，且围绕底面42同心设置，从而形成多道密封，进一步防止漏油。

在密封件9受到朝向凡尔座2的压力时，环形凸棱可与凡尔座2的顶端部的端面紧密配合，此时，即便侧面41与凡尔座2出现缝隙时，环形凸棱也可防止漏油。在凡尔球4受到朝向凡尔罩1的第二开放端的压力时，可带动密封件9同步向该第二开放端移动，侧面41和环形凸棱均与凡尔座2分离，以便石油进入。

本公开实施方式还提供一种抽油泵，如图5所示，抽油泵包括泵筒200、活塞和凡尔结构100，其中：

泵筒200可包括进油端和出油端，活塞可滑动地设于泵筒200内。凡尔结构100可设于泵筒200内，当其作为固定凡尔时，可将凡尔结构100的凡尔罩的第二开放端沿轴向与泵筒200的进油端固定对接；当其为游动凡尔时，可将其设置于泵筒200的进油端与出油端之间，凡尔结构100的结构细节及有益效果可参见上述任一实施例，在此不再赘述。

抽油泵中可以设置多个凡尔结构，多个凡尔结构可沿泵筒200的轴向自下而上依次排布。例如，其可以是3个，分别为第一凡尔、第二凡尔和第三凡尔。第一凡尔和第二凡尔中至少一个为上述任一实施方式的凡尔结构100。若第一凡尔为该凡尔结构100，第一凡尔的凡尔罩1的第二开放端沿轴向与泵筒200的进油端固定对接，第二凡尔设于泵筒200内；若第二凡尔为该凡尔结构100，第二凡尔的凡尔罩的第二开放端沿轴向与活塞固定对接。第三凡尔设于泵筒200的出油端，且与活塞远离进油端的一端固定对接。

需要说明的是，第一凡尔、第二凡尔和第三凡尔均可为上述实施方式的凡尔结构100，但第一凡尔、第二凡尔和第三凡尔可以是不同实施方式的凡尔结构100，并不限定为完全相同。

下面对本公开实施方式抽油泵的工作过程进行说明：

泵筒200竖直设置于地面，第一凡尔、第二凡尔和第三凡尔自下而上设置。抽油时，活塞上移，泵筒200内压力减小，形成负压，使得第一凡尔的凡尔球4与凡尔座2分离，从而将进油端打开，为石油的流通提供通道；同时，第二凡尔和第三凡尔的凡尔球4均与各自对应的凡尔座2接触，使得第二凡尔和第三凡尔关闭；此时，石油可从进油端进入泵筒200，第二凡尔和第三凡尔之间的石油被提升。活塞下移时，泵筒200内压力增大，在油压的作用下第一凡尔的凡尔球4下移，通过凡尔球的侧面41与凡尔座2的顶端部抵接，实现凡尔球4与凡尔座2的密封，避免石油沿流通通道回流。同时，第二凡尔和第三凡尔的凡尔球4均被顶开，与各自对应的凡尔座2分离，使得第二凡尔和第三凡尔打开；此时，石油可从出油端输出。在此过程中，第一密封圈3可对凡尔罩1的内周面与凡尔座2的外周面之间的装配间隙进行密封，防止石油从凡尔座2与凡尔罩1的装配间隙处回流泄漏，提高采油量。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。