(10)申请公布号
(43)申请公布日 (21)申请号 201610168789.0
(22)申请日 2016.03.23
B08B 13/00(2006.01)
B08B 9/057(2006.01)
(71)申请人陕西华耀石油设备工程有限公司
地址710200 陕西省西安市泾河工业园北区
六横路
(72)发明人邓光耀 秦昀亮 蒋妮 王永仁
(74)专利代理机构西安新思维专利商标事务所
有限公司 61114
代理人
李罡
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种自动投球装置，该装置包
活塞驱动机构；所述外筒设置两处开口，其中一
处开口经连接管与输油管连通，另一处开口与用
于放置若干个清蜡球的储球筒连通；所述外筒内
部设置与其同轴且能够正反向旋转的内筒，所述
内筒连接内筒驱动机构，所述内筒上有一径向开
口，并且所述径向开口内设置缸筒；所述缸筒内
设置有用于推动至输油管内的清蜡球的活塞，所
述活塞末端连接活塞驱动机构。本发明使投球更
加可靠，不会出现空投，挤、铲球现象，储球筒不需
要人工定期拆解清理，能独立进行投球闭环控制，
也能与井场联网实现自动信号传输，实现远程监
控。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 105598116 A 2016.05.25
C N 105598116
A
1.一种自动投球装置，其特征在于，该装置包括储球筒、外筒、内筒、缸筒、活塞、内筒驱动机构、活塞驱动机构；所述外筒设置两处开口，其中一处开口经连接管与输油管连通，另一处开口与用于放置若干个清蜡球的储球筒连通；所述外筒内部设置与其同轴且能够正反向旋转的内筒，所述内筒连接内筒驱动机构，所述内筒上有一径向开口，并且所述径向开口内设置缸筒；所述缸筒内设置有用于推动至输油管内的清蜡球的活塞，所述活塞末端连接活塞驱动机构。
2.根据权利要求1所述的自动投球装置，其特征在于，该装置还包括控制单元，所述控制单元与所述内筒驱动机构、活塞驱动机构连接。
3.根据权利要求1或2所述的自动投球装置，其特征在于：所述内筒驱动机构包括电动执行器，所述电动执行器设置在外筒的外部一侧，并且与所述外筒、内筒共轴的中心轴连接；所述电动执行器与控制单元连接。
4.根据权利要求1或2所述的自动投球装置，其特征在于：活塞驱动机构包括丝杠、导向键、微型减速电机，所述微型减速电机设置在缸筒的末端，并且通过丝杠与活塞连接；所述缸筒内壁设置导向键，所述导向键的两端分别与微型减速电机、活塞连接；所述微型减速电机与控制单元连接。
5.根据权利要求4所述的自动投球装置，其特征在于：所述外筒内表面及所述内筒的外表面为圆柱面或者球面。
6.根据权利要求1所述的自动投球装置，其特征在于：所述外筒上设置有用于辅助加热的自限温辅助加热体。
7.根据权利要求6所述的自动投球装置，其特征在于：所述自限温辅助加热体外敷设有保温层。
8.根据权利要求1所述的自动投球装置，其特征在于：所述外筒固定在支架上。
9.根据权利要求1所述的自动投球装置，其特征在于：所述外筒与内筒的端面有内外筒密封组件，防止井液外泄。
10.根据权利要求1所述的自动投球装置，其特征在于：所述外筒与内筒之间设置有储球筒密封组件，所述储球筒密封组件位于所述储球筒接口处。
权 利 要 求 书1/1页CN 105598116 A
自动投球装置
技术领域
[0001]本发明属于原油输送设备技术领域，具体涉及一种自动投球装置。
背景技术
[0002]地下原油采出后，通过井场管道集中输送。在集输过程中，随着原油的温度不断下降，原油中的石蜡就会析出，附着在输油管道的内壁上。随着时间的延长，管壁的积蜡越来越厚，会使管道输送能力下降，管内压力升高，井口回压增加，抽油机抽汲效率降低，甚至发生堵塞输油管道的现象。解决方法是向输油管内投放清蜡球，利用液力推动清蜡球移动，清除管壁的的石蜡。过去采用人工定时投放清蜡球，工作量大，效率低。近年来应用了多种自动投球装置，可以实现定时自动投球，大大减少了工作量。但是，会使井液在储球筒中积存。如目前使用的专利申请号为:CN200810232328.0的中国发明专利所公开的角阀式投球的机构，不能隔离输油管道原油，原油进入储球筒；由于储球筒内积存井液的粘附或冻结，球不能进入投球通道易出现空投。专利号200910086821.0的中国专利号，所公开的活塞式投球机，活塞体上设置了投球孔，活塞体在投球管和输油管道之间运动，投球孔在投放清蜡球后从输油管道返回到投球管，这一过程中投球孔空位会从输油管道中带回一定量的带压井液，日积月累，这部分井液就会投球管处积存。积存的井液在夏季水份挥发就会粘附清蜡球，冬天积液会将
清蜡球冻结在储球筒内。自动投球程序运行时，球无法进入机构就会出现空投现象；球不能及时进入就会出现铲球或挤球；还由于带回的积液可使投球活塞与缸体冻结，无法运动，烧毁电机等。虽然有的装置带有电阻伴热，但野外球境储球筒受热缓慢，不能保持储球筒不冻结。而且易损坏、易失控、耗能大。粘附、冻结问题仍然存在。这些现象致使自动投球装置无法正常使用，自动投球变成了人工手动投球。操作人员仍需到达井场清理或人工投球，耗费大量人力资源。
发明内容
[0003]有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种自动投球装置。
[0004]为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供一种自动投球装置，该装置包括储球筒、外筒、内筒、缸筒、活塞、内筒驱动机构、活塞驱动机构；所述外筒设置两处开口，其中一处开口经连接管与输油管连通，另一处开口与用于放置若干个清蜡球的储球筒连通；所述外筒内部设置与其同轴且能够正反向旋转的内筒，所述内筒连接内筒驱动机构，所述内筒上有一径向开口，并且所述径向开口内设置缸筒；所述缸筒内设置有用于推动至输油管内的清蜡球的活塞，所述活塞末端连接活塞驱动机构。
[0005]上述方案中，该装置还包括控制单元，所述控制单元与所述内筒驱动机构、活塞驱动机构连接。
[0006]上述方案中，所述内筒驱动机构包括电动执行器，所述电动执行器设置在外筒的外部一侧，并且与所述外筒、内筒共轴的中心轴连接；所述电动执行器与控制单元连接。
[0007]上述方案中，活塞驱动机构包括丝杠、导向键、微型减速电机，所述微型减速电机设置在缸筒的末端，并且通过丝杠与活塞连接；所述缸筒内壁设置导向键，所述导向键的两端分别与微型减速电机、活塞连接；所述微型减速电机与控制单元连接。
[0008]上述方案中，所述外筒内表面及所述内筒的外表面为圆柱面或者球面。
[0009]上述方案中，所述外筒上设置有用于辅助加热的自限温辅助加热体。
[0010]上述方案中，所述自限温辅助加热体外敷设有保温层。
[0011]上述方案中，所述外筒固定在支架上。
[0012]上述方案中，所述外筒与内筒的端面有内外筒密封组件，防止井液外泄。[0013]上述方案中，所述外筒与内筒之间设置有储球筒密封组件，所述储球筒密封组件位于所述储球筒接口处。
[0014]与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明针对少量井液进入储球筒采用了“疏”的方法，比起一味密封即“堵”的方法，更有效也更易实现。井液不能在储球筒内积存，不会产生粘附和冻结清蜡球，使投球更加可靠，不会出现空投，挤、铲球现象。储球筒不需要人工定期拆解清理，解决了现有自动投球装置在使用一段时间后不能可靠投球的问题；特别适合荒漠、山区、油井分散、维护困难的油田；能独立进行投球闭环控制，也能与井场联网实现自动信号传输，实现远程监控。
附图说明
[0015]图1为本发明实施例提供一种自动投球装置的结构示意图；
图2为图1的右剖视图；
图中，1清蜡球；2储球筒；3控制单元；4保温层；5储球筒口密封组件；6微型减速电机；7缸筒；8丝杠；9活塞组件；10活塞密封组件；11活塞端头；12输油管；13输油管口密封组件；14加热体；15导向键；16外筒；17内筒；18内外筒密封组件；19电动执行器；20支架。
具体实施方式
[0016]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]本发明实施例提供一种自动投球装置，如图1、2所示，该装置包括储球筒2、外筒16、内筒17、缸筒7、活塞9、内筒驱动机构、活塞驱动机构；所述外筒16设置两处开口，其中一处开口经连接管与输油管12连通，另一处开口与用于放置若干个清蜡球1的储球筒2连通；所述外筒16内部设置与其同轴且能够正反向旋转的内筒17，所述内筒17连接内筒驱动机构，所述内筒17上有一径向开口，并且所述径向开口内设置缸筒7；所述缸筒7内设置有用于推动至输油管12内的清蜡球1的活塞9，所述活塞9末端连接活塞驱动机构。
[0018]所述外筒16固定在支架20上。
[0019]所述外筒16与内筒17的端面有内外筒密封组件18，防止井液外泄。
[0020]为防止间隙中的井液进入所述储球筒2，采取多项密封措施。在所述储球筒2接口处，所述外筒16与内筒17之间有储球筒密封组件5。在所述输油管12接口处，外筒16与内筒17之间有输出管口密封组件13。所述外筒16内表面与内筒17外表面之间为小间隙配合，有
较好的动态密封作用。所述活塞11端头表面与内筒17外表面为同一曲面。
[0021]该装置还包括控制单元3，所述控制单元3与所述内筒驱动机构、活塞驱动机构连接。
[0022]所述内筒驱动机构包括电动执行器19，所述电动执行器19设置在外筒16的外部一侧，并且与所
述外筒16、内筒17共轴的中心轴连接；所述电动执行器19与控制单元3连接。[0023]所述活塞驱动机构包括丝杠8、导向键15、微型减速电机6，所述微型减速电机6设置在缸筒7的末端，并且通过丝杠8与活塞9连接；所述缸筒7内壁设置导向键15，所述导向键15的两端分别与微型减速电机6、活塞9连接；所述微型减速电机6与控制单元3连接。所述活塞9由丝杠8驱动，所述丝杠8由与微型减速电机6输出轴驱动其正反向旋转，使活塞9沿缸筒7往复运动。
[0024]所述缸筒7的一端开口在内筒17外表上，所述缸筒7的另一端与所述微型减速电机6的壳体端面联接并密封。
[0025]所述缸筒7内的丝杠8、活塞9及导向键15，与所述内筒17一起转动。
[0026]所述缸筒7与活塞9之间设置的多重密封圈，所述缸筒7与微型减速电机6的端面、微型减速电机6的轴头处都设置有密封圈，使得井液不能进入微型减速电机6。
[0027]所述外筒16内表面及所述内筒17的外表面为圆柱面或者球面。
[0028]所述外筒16上设置有用于辅助加热的自限温辅助加热体14。
[0029]当所述外筒16上的感温元件，检测到温度低于0℃时，在投球前一定时间内控制器自动启动自限温辅助加热体14进行辅助加热，保证内外筒之间无冻结即可，投球动作结束后加热自动停止。所述储
球筒2不需要加热，大多数情况下，由于所述输油管12内的井液具有一定温度，与输油管焊接在一起的投球筒无需加热，只需要有一定的保温作用。因此，在所述自限温辅助加热体14外敷设有保温层4。
[0030]所述储球筒2上设置有用于观察筒体内情况的观察窗。
[0031]本发明的工作过程：
本发明是由控制单元3定时控制的，所述控制单元3设置在控制柜内，当控制单元3按程序发出指令，所述电动执行器19旋转，驱动所述内筒17转动，使所述缸筒7开口与储球筒2对正时，所述内筒17停转；接着，所述控制单元3指令微型减速电机6旋转一定转数，驱动所述丝杠8转动，所述活塞9在丝杠8的驱动下，沿着所述缸筒7向下运动一定行程；所述清蜡球1就从所述储球筒2进入缸筒7内；此时，所述储球筒2中的残留井液也会进入所述缸筒7；做好投球准备，到达投球时间后，所述控制单元3指令电动执行器19驱动所述内筒17旋转一定角度后停止，使所述缸筒7开口与输油管12对正；所述控制单元3指令微型减速电机6旋转一定转数，驱动所述活塞9沿所述缸筒7向所述输油管12方向推进，将所述清蜡球1推进所述输油管12中，同时也将井液送回输油管12。所述活塞9的活塞端头11的面停留在内筒17与外筒16配合面处，所述活塞端头11的面也可进入输油管12连接处，再返回，停留在所述内筒17与外筒16配合面处；所述控制单元3再次发出指令，所述内筒17返回至缸筒7开口对正储球筒2的初始位置等待，准备下一次投球。
[0032]在所述内筒17正、反向旋转时，当所述缸筒7开口经过输油管12开口的瞬间，有极少量的井液能进入所述内筒17与外筒16的间隙中。当所述缸筒7开口经过所述储球筒2开口的瞬间，有极少量的井液从内外筒配合间隙中进入储球筒2。同时，所述输油管12中的带压
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议