光杆密封器技术领域
本实用新型涉及采油机械配件领域，特别涉及一种光杆密封器。
背景技术
在石油开采过程中，地面上的抽油设备通过光杆、抽油杆带动井下抽油泵工作，以
将井下原油抽到地面，在抽油过程中，光杆不停地在井口进行上下往复运动，而为了保持光
杆和油管之间的环形空间的密封，防止原油外渗，通常会在井口处设置光杆密封器。该光杆
密封器的密封过程为：将密封圈套在光杆上，在该密封圈上压上压套，再在该压套上压上压
帽，通过该压帽向该压套施压，进而通过该压套向该密封圈施压，使该密封圈发生横向膨
胀，该密封圈横向膨胀后紧贴该光杆和该光杆密封器本体的内壁，从而实现密封。而由于井
下工况因素、抽油设备的制造精度、抽油设备的零部件在承受载荷后变形等多种因素的影
响，光杆轴线与光杆密封器轴线很有可能会发生偏移，此时该光杆在上下往复运动过程中，
会伴随有一定方向的水平位移(即“摆动”)，从而导致该密封圈与该光杆的接触面上受力不
均，该密封圈中受力大的一面磨损较快(即“偏磨”)，降低了该密封圈的使用寿命。因此，本
实用新型提供了一种光杆密封器，来延长密封圈的使用寿命。
实用新型内容
为了延长密封圈的使用寿命，本实用新型提供了一种光杆密封器。所述技术方案
如下：
所述光杆密封器包括：光杆密封器本体、压帽、压套、密封圈、底座和至少两个滚珠
轴承；
所述压套、所述密封圈和所述底座依次从上到下设置在所述光杆密封器本体的内
部，所述底座设置在所述光杆密封器本体的底部，所述压套、所述密封圈和所述底座的高度
之和大于所述光杆密封器本体的高度，所述压帽设置在所 述光杆密封器本体的顶部且位
于所述压套的上方；
所述压帽、所述压套、所述密封圈、所述底座和所述至少两个滚珠轴承上均设置有
中心孔，以构成所述光杆密封器的中心孔，其中，光杆位于所述光杆密封器的中心孔内；
所述至少两个滚珠轴承中的第一滚珠轴承内嵌于所述压帽的第一底面，所述第一
底面为所述压帽中与所述压套接触的底面，所述至少两个滚珠轴承中的第二滚珠轴承内嵌
于所述底座的上底面，以对所述光杆进行限位，防止所述光杆在所述光杆密封器的中心孔
内摆动，所述第一滚珠轴承为所述至少两个滚珠轴承中的任一滚珠轴承，所述第二滚珠轴
承为所述至少两个滚珠轴承中除所述第一滚珠轴承之外的滚珠轴承。
可选地，所述压帽、所述底座和所述至少两个滚珠轴承的中心孔的圆心位于同一
条直线，且所述至少两个滚珠轴承中每个滚珠轴承的内径大于所述光杆的直径且小于所述
压帽和所述底座的内径，所述至少两个滚珠轴承的内径均相等。
可选地，所述至少两个滚珠轴承中的任一滚珠轴承包括：滚珠架和多个滚珠，所述
多个滚珠均匀安装于所述滚珠架的中心孔的内壁上。
可选地，所述滚珠架的中心孔的内壁上均匀设置有多个凹球面孔槽，所述多个滚
珠一一安装于所述多个凹球面孔槽内。
可选地，所述多个凹球面孔槽中的每个凹球面孔槽的深度为三分之二倍的滚珠直
径，所述滚珠直径为所述多个滚珠中每个滚珠的直径，所述多个滚珠的直径均相等。
可选地，所述压帽与所述光杆密封器本体由螺纹连接。
本实用新型提供的技术方案的有益效果是：在本实用新型实施例中，光杆密封器
包括光杆密封器本体、压帽、压套、密封圈、底座和至少两个滚珠轴承。由于压套、密封圈和
底座依次从上到下设置在光杆密封器本体的内部，且底座设置在光杆密封器本体的底部，
压帽设置在光杆密封器本体的顶部且位于压套的上方，因此，可以通过压帽在垂直方向上
向压套施压，进而通过压套在垂直方向上向密封圈施压，此时密封圈会由于上压下限而在
水平方向上发生膨胀，密封圈在水平方向上发生膨胀后会紧贴光杆和光杆密封器本体的内
壁，从而实现密封。又由于该至少两个滚珠轴承中的第一滚珠轴承内嵌于压帽的第一底面，
该至少两个滚珠轴承中的第二滚珠轴承内嵌于底座的上底面，也即是，该至少两个滚珠轴
承分别位于该光杆密封器的上部和下部，因此，该至少两个滚珠轴承可以对光杆进行限位，
此时如果光杆轴线与光杆密封器轴线发生偏移，则由于光杆被该至少两个滚珠轴承所限
位，所以光杆在该光杆密封器的中心孔内将不会摆动，从而避免了密封圈与光杆的接触面
上受力不均，避免了密封圈发生偏磨，从而可以延长密封圈的使用寿命，进而可以避免频繁
对密封圈进行更换，节省了工作人员的时间和精力，且增加了抽油井连续生产时间。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种光杆密封器的结构示意图；
图2(a)是本实用新型实施例提供的一种滚珠轴承的结构示意图；
图2(b)是本实用新型实施例提供的另一种滚珠轴承的结构示意图。
附图标记：
1：光杆密封器本体；2：压帽；3：压套；4：密封圈；5：底座；6：滚珠轴承；7：光杆；m：直
线；61：滚珠架；62：滚珠；611：凹球面孔槽。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新
型实施方式作进一步地详细描述。
图1是本实用新型提供的一种光杆密封器的结构示意图，参见图1，该光杆密封器
包括：光杆密封器本体1、压帽2、压套3、密封圈4、底座5和至少两个滚珠轴承6；
压套3、密封圈4和底座5依次从上到下设置在光杆密封器本体1的内部，底座5设置
在光杆密封器本体1的底部，压套3、密封圈4和底座5的高度之和大于光杆密封器本体1的高
度，压帽2设置在光杆密封器本体1的顶部且位于压套3的上方；
压帽2、压套3、密封圈4、底座5和至少两个滚珠轴承6上均设置有中心孔，以构成该
光杆密封器的中心孔，其中，光杆7位于该光杆密封器的中心孔内；
至少两个滚珠轴承6中的第一滚珠轴承内嵌于压帽2的第一底面，第一底面为压帽
2中与压套3接触的底面，至少两个滚珠轴承6中的第二滚珠轴承内嵌于底座5的上底面，以
对光杆7进行限位，防止光杆7在该光杆密封器的中心孔内摆动，第一滚珠轴承为至少两个
滚珠轴承6中的任一滚珠轴承，第二滚珠轴承为至少两个滚珠轴承6中除第一滚珠轴承之外
的滚珠轴承。
在使用该光杆密封器进行光杆与油管之间的环形空间的密封时，可以通过压帽2
在垂直方向上向压套3施压，进而通过压套3在垂直方向上向密封圈4施压，由于密封圈4位
于底座5的上方，因此，此时密封圈4会由于上压下限而在水平方向上发生膨胀，密封圈4在
水平方向上发生膨胀后向内会紧贴光杆7，向外会紧贴光杆密封器本体1的内壁，从而实现
密封。
由于至少两个滚珠轴承6中的第一滚珠轴承内嵌于压帽2的第一底面，至少两个滚
珠轴承6中的第二滚珠轴承内嵌于底座5的上底面，也即是，至少两个滚珠轴承6分别位于该
光杆密封器的上部和下部，从而当光杆7位于该光杆密封器的中心孔时，至少两个滚珠轴承
6可以对光杆7进行限位，此时如果光杆轴线与光杆密封器轴线发生偏移，则由于光杆7被至
少两个滚珠轴承6所限位，所以光杆7在该光杆密封器的中心孔内将不会摆动，从而避免了
密封圈4与光杆7的接触面上受力不均，避免了密封圈4发生偏磨，从而可以延长密封圈4的
使用寿命，进而可以避免频繁对密封圈4进行更换，节省了工作人员的时间和精力，且增加
了抽油井连续生产时间。
需要说明的是，压帽2在实际实用中一般为圆柱形，压帽2中可以包括多个底面，如
压帽2中可以包括第一底面、第二底面、上底面等，本实用新型实施例对此不做具体限定。其
中，第一底面为压帽2中与压套3接触的底面，第二底面为压帽2的下底面中除第一底面之外
的底面。
需要说明的是，压帽2和光杆密封器本体1可以由螺纹连接，具体地，压帽2上可以
设置有内螺纹，光杆密封器本体1上可以设置有外螺纹，当通过压帽2在垂直方向上向压套3
施压时，可以将压帽2上的内螺纹对准光杆密封器本体1上的外螺纹，逐渐向下旋紧压帽2，
以使压帽2在垂直方向上向压套3施压。当然，实际应用中，压帽2和光杆密封器本体1也可以
以其它方式进行连接，只要保证压帽2可以在垂直方向上向压套3施压即可，本实用新型实
施例对此不做具体限定。
参见图1，压帽2、底座5和至少两个滚珠轴承6的中心孔的圆心位于同一条直线m，
且至少两个滚珠轴承6中每个滚珠轴承的内径大于光杆7的直径且小于压帽2和底座5的内
径，至少两个滚珠轴承6的内径均相等。
由于压帽2、底座5和至少两个滚珠轴承6的中心孔的圆心位于同一条直线m，因此，
此时光杆密封器轴线即为直线m，从而可以保证光杆7正常安装到该光杆密封器的中心孔
内。
由于至少两个滚珠轴承6中每个滚珠轴承的内径大于光杆7的直径，因此，可以保
证光杆7在该光杆密封器进行正常的上下往复运动，又由于至少两个滚珠轴承6的内径均相
等，且至少两个滚珠轴承6中每个滚珠轴承的内径小于压帽2和底座5的内径，因此，可以保
证至少两个滚珠轴承6对光杆7的限位作用。
参见图2(a)或图2(b)，至少两个滚珠轴承6中的任一滚珠轴承包括：滚珠架61和多
个滚珠62，多个滚珠62均匀安装于滚珠架61的中心孔的内壁上。
由于多个滚珠62均匀安装于滚珠架61的中心孔的内壁上，因此，可以保证在光杆7
上下往复运动过程中，不论光杆7将在哪个方向上发生水平位移，光杆7均会被多个滚珠62
所限位。
其中，将多个滚珠62均匀安装于滚珠架61的中心孔的内壁上时，滚珠架61的中心
孔的内壁上可以均匀设置有多个凹球面孔槽611，多个滚珠62可以一一安装于多个凹球面
孔槽611内。当然，实际应用中，也可以以其它方式将多个滚珠62均匀安装于滚珠架61的中
心孔的内壁上，只要保证多个滚珠62可以被滚珠架61所支撑，且能够进行自由滚动即可，本
实用新型实施例对此不做具体限定。
需要说明的是，在将多个滚珠62一一安装于多个凹球面孔槽611内时，对于多个凹
球面孔槽611中的某个凹球面孔槽，可以先在该凹球面孔槽内填入少量黄油，再将多个滚珠
62中的某个滚珠装入该凹球面孔槽内，之后，在该凹球面孔槽与该滚珠之间的缝隙处填入
黄油，从而可以防止该滚珠从该凹球面孔槽内掉出，且可以保证该滚珠在该凹球面孔槽能
够进行自由滚动。
进一步地，多个凹球面孔槽611中的每个凹球面孔槽的深度可以为三分之二倍的
滚珠直径，滚珠直径为多个滚珠62中每个滚珠的直径，多个滚珠62的直径均相等。当然，实
际应用中，多个凹球面孔槽611中的每个凹球面孔槽的 深度也可以为其它深度，只要可以
保证多个滚珠62高于滚珠架61的中心孔的内壁即可，本实用新型实施例对此不做具体限
定。
在本实用新型实施例中，光杆密封器包括光杆密封器本体、压帽、压套、密封圈、底
座和至少两个滚珠轴承。由于压套、密封圈和底座依次从上到下设置在光杆密封器本体的
内部，且底座设置在光杆密封器本体的底部，压帽设置在光杆密封器本体的顶部且位于压
套的上方，因此，可以通过压帽在垂直方向上向压套施压，进而通过压套在垂直方向上向密
封圈施压，此时密封圈会由于上压下限而在水平方向上发生膨胀，密封圈在水平方向上发
生膨胀后会紧贴光杆和光杆密封器本体的内壁，从而实现密封。又由于该至少两个滚珠轴
承中的第一滚珠轴承内嵌于压帽的第一底面，该至少两个滚珠轴承中的第二滚珠轴承内嵌
于底座的上底面，也即是，该至少两个滚珠轴承分别位于该光杆密封器的上部和下部，因
此，该至少两个滚珠轴承可以对光杆进行限位，此时如果光杆轴线与光杆密封器轴线发生
偏移，则由于光杆被该至少两个滚珠轴承所限位，所以光杆在该光杆密封器的中心孔内将
不会摆动，从而避免了密封圈与光杆的接触面上受力不均，避免了密封圈发生偏磨，从而可
以延长密封圈的使用寿命，进而可以避免频繁对密封圈进行更换，节省了工作人员的时间
和精力，且增加了抽油井连续生产时间。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用
新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保
护范围之内。