專利名稱：先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)，適用于液壓抽油機(jī)的柔性換向，屬于油田機(jī)械采油工程領(lǐng)域。
目前國(guó)內(nèi)研制的液壓抽油機(jī)，大多是采用主液壓缸自動(dòng)緩沖換向，但這種換向不僅沖擊過(guò)大，震動(dòng)、噪聲也很大，同時(shí)由于緩沖腔內(nèi)有桿腔與無(wú)桿腔的碰撞、摩擦，使其之間的間隙增大，致使液壓油泄漏，造成換向不可靠，抽油機(jī)無(wú)法正常工作。純液壓抽油機(jī)的研究也因?yàn)閾Q向元件失效而中斷。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述換向裝置存在的不足，提供一種換向可靠的先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)。通過(guò)先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)使液壓抽油機(jī)運(yùn)行到上下死點(diǎn)換向時(shí)首先切斷主動(dòng)力，然后讓慣性能做功，來(lái)實(shí)現(xiàn)提前換向，減小沖擊，使其換向準(zhǔn)確可靠、柔和，保證抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，整機(jī)工作正常。
本實(shí)用新型先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)主要由連桿(1)、滑塊(2)、支撐板(3)、導(dǎo)軌(4)、滑道(5)、底座蓋板(6)、左底座(7)、右底座(10)、行程先導(dǎo)閥(8)和(9)、閥底板(11)、滑桿(12)和輪子(13)組成。其工作原理是該裝置將液壓抽油機(jī)游梁的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)作為主動(dòng)力，當(dāng)液壓抽油機(jī)游梁轉(zhuǎn)動(dòng)到離死點(diǎn)還有一定轉(zhuǎn)角(該轉(zhuǎn)角根據(jù)以前試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算，可由制動(dòng)距離推算出來(lái)，從而可以確定滑塊的位置)，通過(guò)絞軸帶動(dòng)連桿(1)擺動(dòng)，利用擺桿滑塊機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑塊(2)沿著滑道(5)左右直線滑動(dòng)。當(dāng)滑塊(2)運(yùn)動(dòng)到接近兩個(gè)運(yùn)動(dòng)極點(diǎn)時(shí)，通過(guò)輪子(13)帶動(dòng)滑桿(12)滑動(dòng)，滑桿(12)就分別推動(dòng)兩個(gè)行程先導(dǎo)閥(8)和(9)的閥芯，使其分別換向。這兩個(gè)行程先導(dǎo)閥(8)和(9)再分別控制液壓抽油機(jī)主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)和平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)的提前換向。由于雙節(jié)流單向閥的節(jié)流調(diào)速作用，使控制平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)先于控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向?？刂破胶庑≤囆∮透?1-3)的換向閥(1-4)換向后，平衡小車開始運(yùn)動(dòng)，接著控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向，但因推動(dòng)主液壓缸(1-1)所需的液壓力較大，而液路壓力已被平衡小車液壓回路鉗制在較低的壓力水平，不足以推動(dòng)主液壓缸(1-4)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)抽油機(jī)在重力的作用下開始制動(dòng)并平穩(wěn)停下來(lái)。直到平衡小車運(yùn)行到遠(yuǎn)端點(diǎn)后，主路壓力升高，平穩(wěn)推動(dòng)抽油機(jī)游梁反轉(zhuǎn)，到達(dá)端點(diǎn)后，主路壓力升高，推動(dòng)游梁(9)反轉(zhuǎn)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，完成一個(gè)工作周期。從而在整個(gè)系統(tǒng)上形成了可靠性很強(qiáng)的閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)液壓抽油機(jī)的柔和換向。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)本實(shí)用新型先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)使換向準(zhǔn)確、平穩(wěn)、柔和，可以保證液壓抽油機(jī)動(dòng)作順序的很好完成和控制系統(tǒng)的高可靠性(控制信號(hào)取自于液壓抽油機(jī)游梁而不是主液壓缸內(nèi)部，這樣不僅簡(jiǎn)化了主液壓缸結(jié)構(gòu)，而且實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的高可靠性)。同時(shí)由于兩個(gè)行程先導(dǎo)閥(8)和(9)位置的可調(diào)性，很好地適應(yīng)了液壓抽油機(jī)沖程、沖次變化的需要。
下面通過(guò)實(shí)施例及其附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
附


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型的主換向液路圖。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下液壓抽油機(jī)工作，游梁(15)擺動(dòng)，當(dāng)液壓抽油機(jī)游梁轉(zhuǎn)動(dòng)到離上死點(diǎn)還有一定轉(zhuǎn)角時(shí)，通過(guò)絞軸(14)帶動(dòng)連桿(1)擺動(dòng)，利用擺桿滑塊機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑塊(2)沿著滑道(5)作直線滑動(dòng)。當(dāng)滑塊(2)運(yùn)動(dòng)到接近遠(yuǎn)極點(diǎn)時(shí)，通過(guò)輪子(13)帶動(dòng)滑桿(12)滑動(dòng)，滑桿(12)就推動(dòng)行程先導(dǎo)閥(8)的閥芯，使其接通，控制液壓抽油機(jī)主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)和平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)的提前換向。但由于雙節(jié)流單向閥的節(jié)流調(diào)速作用，使控制平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)先于控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向?？刂破胶庑≤囆∮透?1-3)的換向閥(1-4)換向后，平衡小車開始運(yùn)動(dòng)，控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向，但因推動(dòng)主液壓缸(1-1)所需的液壓力較大，而液路壓力已被平衡小車液壓回路限制在較低的壓力水平，不足以推動(dòng)主液壓缸(1-4)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)抽油機(jī)在重力的作用下開始制動(dòng)并平穩(wěn)停下來(lái)。平衡小車運(yùn)行到遠(yuǎn)端點(diǎn)后，主路壓力升高，平穩(wěn)推動(dòng)抽油機(jī)游梁反轉(zhuǎn)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。當(dāng)液壓抽油機(jī)游梁轉(zhuǎn)動(dòng)到離下死點(diǎn)還有一定轉(zhuǎn)角時(shí)，通過(guò)絞軸帶動(dòng)連桿(1)擺動(dòng)，利用擺桿滑塊機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑塊(2)沿著滑道(5)作直線滑動(dòng)。當(dāng)滑塊(2)運(yùn)動(dòng)到接近近極點(diǎn)時(shí)，通過(guò)輪子(13)帶動(dòng)滑桿(12)滑動(dòng)，滑桿(12)就推動(dòng)行程先導(dǎo)閥(9)的閥芯，使其接通，控制液壓抽油機(jī)主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)和平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)的提前換向。但由于雙節(jié)流單向閥的節(jié)流調(diào)速延時(shí)作用，使控制平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)先于控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向。控制平衡小車小油缸(1-3)的換向閥(1-4)換向后，平衡小車開始運(yùn)動(dòng)，接著控制主液壓缸(1-1)的換向閥(1-2)換向，但因推動(dòng)主液壓缸(1-1)所需的液壓力較大，而液路壓力已被平衡小車液壓回路限制在較低的壓力水平，不足以推動(dòng)主液壓缸(1-4)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)抽油機(jī)在重力的作用下開始制動(dòng)并平穩(wěn)停下來(lái)。直到平衡小車運(yùn)行到遠(yuǎn)端點(diǎn)后，主路壓力升高，平穩(wěn)推動(dòng)抽油機(jī)游梁反轉(zhuǎn)，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，完成一個(gè)工作周期，實(shí)現(xiàn)液壓抽油機(jī)的柔和換向。
權(quán)利要求1.一種先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)，主要是由擺桿滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和行程先導(dǎo)閥組成，其特征在于擺桿滑塊機(jī)構(gòu)由連桿(1)、滑塊(2)和滑道(5)組成；導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)由輪子(13)、滑桿(12)和導(dǎo)軌(4)組成；行程先導(dǎo)閥塊由兩個(gè)二位四通的液動(dòng)換向閥(8)、(9)和閥底板(11)組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的柔性換向系統(tǒng)，其特征在于將抽油機(jī)游梁的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)作為主動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)滑塊(2)的左右直線滑動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1所述的柔性換向系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)滑塊(2)在接近兩個(gè)運(yùn)動(dòng)極點(diǎn)分別推動(dòng)兩個(gè)先導(dǎo)閥(8)和(9)換向，這兩個(gè)先導(dǎo)閥再分別控制主缸和小車運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)主閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的提前換向。
4.按照權(quán)利要求1所述的柔性換向系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)行程先導(dǎo)閥(8)和(9)位置的可調(diào)性，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)沖程的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
5.按照權(quán)利要求1所述的柔性換向系統(tǒng)，其特征在于運(yùn)用閉環(huán)控制和擺桿滑塊換向機(jī)構(gòu)，保證了抽油機(jī)動(dòng)作順序的完成和以及控制系統(tǒng)的高可靠性。
專利摘要本實(shí)用新型是一種先導(dǎo)預(yù)置無(wú)級(jí)調(diào)沖搖桿滑塊機(jī)構(gòu)的柔性換向系統(tǒng)，屬于油田機(jī)械采油工程領(lǐng)域，解決了主缸自動(dòng)緩沖換向系統(tǒng)換向不穩(wěn)定，沖擊過(guò)大的缺點(diǎn)。其特征在于由擺桿滑塊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)和行程先導(dǎo)閥塊組成，將抽油機(jī)游梁的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)作為主動(dòng)力，滑塊能夠左右直線滑動(dòng)，分別推動(dòng)兩個(gè)行程先導(dǎo)閥換向，再分別控制主缸和小車運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)主閥換向。其優(yōu)點(diǎn)是換向準(zhǔn)確、平穩(wěn)、柔和，能實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)沖程的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2635936SQ0320233
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2003年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月1日
發(fā)明者曹和平, 伍甫生, 湯紅玲, 林鵬進(jìn), 萬(wàn)兵 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院江漢機(jī)械研究所