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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构及密封方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121007218B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511534628.4，技术领域涉及：F16J9/12；该发明授权一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构及密封方法是由王振波;颜星星;王吉豪;孙治谦;李强;刘兆增;朱丽云;朱晓丽设计研发完成，并于2025-10-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构及密封方法在说明书摘要公布了：本发明属于潜油电泵技术领域，公开了一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构及密封方法。防砂密封结构包括活塞上设置的三道密封结构；第一道密封结构为上防砂密封挡圈与缸体贴合形成的上密封，第二道密封结构为活塞环与缸体贴合形成的主密封，第三道密封结构为下防砂密封挡圈与缸体贴合形成的下密封。本发明有效阻挡油液中砂粒杂质进入密封面，避免砂粒造成机械磨损及密封失效，结构显著提升了潜油电泵在含砂油井中的密封可靠性，延长了活塞环及缸体的使用寿命，同时降低了因砂粒卡滞导致的设备故障风险。

本发明授权一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构及密封方法在权利要求书中公布了：1.一种用于潜油电泵活塞的防砂密封结构，其特征在于，该结构包括活塞3以及在活塞3上设置的三道密封结构；第一道密封结构为上防砂密封挡圈2与缸体1贴合形成的上密封，第二道密封结构为活塞环4与缸体1贴合形成的主密封，第三道密封结构为下防砂密封挡圈5与缸体1贴合形成的下密封； 所述活塞3在上下两端设置环形槽7分别安装上防砂密封挡圈2、下防砂密封挡圈5，上防砂密封挡圈2、下防砂密封挡圈5在活塞3上下两端对称安装； 述上防砂密封挡圈2靠近轴线的内侧斜面设有螺旋流道，使得活塞3上部砂粒循螺旋流道进入中心轴线位置，回流至工作腔内，螺旋流道由外侧向内部等深或渐深开设； 用于潜油电泵活塞的防砂密封结构的防砂密封方法包括： 利用设计的三重密封结构形成阶梯式防砂系统形成防砂屏障，使砂粒在第一道密封结构的作用下回流到工作腔，并对部分泄露油液进一步通过第二道密封结构进行主密封，以及通过第三道密封结构完成零泄漏； 使砂粒在第一道密封结构的作用下回流到工作腔的方法包括一下步骤： 步骤一、结合颗粒-液体相互作用、粘纸阻力和颗粒特性，在液固两相体系中，设置砂粒在上防砂密封挡圈2上表面上的滑动角； 滑动角θ表示为： 式中，μeff为有效摩擦系数，包括干摩擦与液体粘滞效应；σ为常数；Ceff为有效粘聚力，包括液桥力和范德华力： 式中，为砂粒干态内摩擦角，η为原油动力粘度，ρp为砂粒密度，d为砂粒直径，为剪切速率，kη为粘滞修正系数； 步骤二、根据含砂工况代入设置砂粒在上防砂密封挡圈2斜面上的滑动角并进行计算，获得实际工况滑动角度； 步骤三、根据获得的实际工况滑动角度，将上防砂密封挡圈2的上表面与活塞3上端面进行夹角设置，根据所述设置的夹角获得上防砂密封挡圈2靠近活塞3轴线的内侧斜面； 步骤四、基于获取的上防砂密封挡圈2靠近活塞3轴线的内侧斜面，砂粒受油液冲击力与上防砂密封挡圈2反作用力的合力方向指向工作腔，实现砂粒导流回工作腔内； 步骤二的实际工况滑动角度为60°； 步骤三的设置的夹角以及上防砂密封挡圈2靠近活塞3轴线的内侧斜面为60°-90°。

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