專利名稱：全液壓變沖程節(jié)能型抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油 開采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全液壓變沖程節(jié)能型抽油機。
背景技術(shù)：
抽油機是有桿抽油系統(tǒng)中最主要的舉升設(shè)備，國內(nèi)油田普遍使用的傳統(tǒng)游梁式抽油機總數(shù)已達20多萬臺，每天耗電量超過O. 5X IO8 Kwh，占油田總用電量的30% 50%，而這種游梁式抽油機總體效率較低，一般低于3抓;并且，隨著油氣資源的不斷開發(fā)，油層開采深度逐漸加大，油田含水量的增多及稠油開采等采油エ藝的實施，傳統(tǒng)游梁式抽油機已不能滿足現(xiàn)有的大載荷、長沖程、低沖次的開采エ藝需求?，F(xiàn)有抽油設(shè)備存在機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備制造鋼材耗用量大、制造加工エ藝難度大、制造成本高、系統(tǒng)整體裝機容量大、功率低、傳動環(huán)節(jié)多、能量損失大的缺點。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有采油設(shè)備的缺陷與不足，本實用新型提供ー種全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，由抽油機械部分和液壓部分組成，抽油機械部分包括機架、導(dǎo)向小車、動滑輪和支撐輪，機架底部與用作抽油動カ的單作用液壓缸無桿腔一端鉸接，導(dǎo)向小車與單作用液壓缸活塞桿頂部鉸接，動滑輪連接在導(dǎo)向小車上方，動滑輪兩側(cè)對稱設(shè)置有支撐輪，懸繩一端固定在機架ー側(cè)，另一端繞過支撐輪和動滑輪與抽油桿相連；液壓部分包括單作用液壓缸、液壓站、液壓管線，單作用液壓缸無桿腔通過液壓管線與液壓站中的電磁換向閥II的出油ロ相連，電磁換向閥II通過行程控制開關(guān)控制其成換向動作，實現(xiàn)液壓缸的往復(fù)運動。所述液壓站包括一主油泵，主油泵出油ロ串聯(lián)連接有單向閥I，并同時與蓄能器、電磁換向閥II進油ロ、輔助油泵出油ロ相連，電磁換向閥II進油ロ同時與輔助油泵出油ロ相連，使液壓缸上行運動吋，主油泵與蓄能器同時作用供油，液壓缸下行運動吋，主油泵與輔助油泵同時向蓄能器充液，輔助油泵同軸連接ー液壓馬達，液壓馬達進油ロ與電磁換向閥II回油ロ相連，使其串聯(lián)在單作用液壓缸回油路中，液壓馬達出油ロ連接ー電磁換向節(jié)流閥，并通過管道連接回油箱，輔助油泵進油ロ與油箱相連，出油ロ串聯(lián)連接ー單向閥II并與蓄能器相連，主油泵出口旁路連接一順序閥的進油ロ，順序閥出油ロ通過管道連接回油箱，順序閥控制油ロ與蓄能器油ロ相連，利用蓄能器最大充液壓カ控制順序閥，使主油泵卸荷；主油泵及輔助油泵回路中設(shè)有過載安全保護的溢流閥及壓力表，回油路中設(shè)有電磁換向節(jié)流閥，油路系統(tǒng)中還設(shè)有油溫自動控制的調(diào)節(jié)裝置和警報裝置。所述導(dǎo)向小車包括導(dǎo)向滑輪，導(dǎo)向滑輪與機架上的型材導(dǎo)軌配合滑動，型材導(dǎo)軌固定在安裝板上，安裝板與機架固定連接。本實用新型抽油機的工作原理如下采用液壓系統(tǒng)驅(qū)動，在系統(tǒng)上行程抽油過程中，主油泵與蓄能器共同作用，為單作用液壓缸供油，當達到上行程控制開關(guān)所限定的行程位置后，觸發(fā)行程開關(guān)，控制電磁換向閥II換向，完成抽油過程；系統(tǒng)開始下行運動，在下降過程中，主油泵向蓄能器充液，蓄能器存儲泵間歇功率，并利用系統(tǒng)下降勢能驅(qū)動泵-馬達回路，使其向蓄能器充液，回收系統(tǒng)勢能，轉(zhuǎn)化為液壓能存儲在蓄能器中，為下次抽油動作積蓄能量，當蓄能器達到最大工作壓カ吋，控制順序閥動作，實現(xiàn)對主油泵的卸荷，當單作用液壓缸運動至下行程控制開關(guān)所限定的行程位置吋，控制電磁換向閥II換向，完成一次沖程；抽油機械部分為行程增倍式結(jié)構(gòu)，在液壓缸活塞桿頂部設(shè)置動滑輪及導(dǎo)向小車，并利用懸繩拉動抽油桿抽油，懸繩另一端固定在機架上，以減少液壓缸運動行程，并通過改變機架上行程控制開關(guān)的安裝位置實現(xiàn)對液壓缸沖程長度的調(diào)節(jié)。本實用新型的有益效果(I)該抽油機較常規(guī)抽油裝備節(jié)省了以往復(fù)雜的傳動、減速機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可有效降低制造成本，且裝備自適應(yīng)性好；(2)液壓部分設(shè)計了蓄能回收系統(tǒng)，采用泵-馬達回路，配合蓄能器回收系統(tǒng)勢能與主油泵間歇功率，實現(xiàn)功率的回收與再利用，提高系統(tǒng)運行效率，與傳統(tǒng)抽油機同比可降低40%的裝機功率，節(jié)約能源；(3)利用升降導(dǎo)向小車帶動動滑輪上下往復(fù)運動，并借助懸繩拉動抽油桿上下運動，懸繩一端固定，使液壓缸行程減半，并可通過調(diào)節(jié)行程控制開關(guān)在機架上的安裝位置，實現(xiàn)系統(tǒng)不同沖程的調(diào)控。

圖I是本實用新型實施例的抽油機整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例的液壓站布置示意圖；圖3是本實用新型實施例的導(dǎo)向小車結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1主油泵，2溢流閥I，3電磁換向閥I，4單向閥I，5順序閥，6蓄能器，7電磁換向閥II，8單作用液壓缸，9. I下行程控制開關(guān)，9. 2上行程控制開關(guān)，10液壓馬達，11輔助油泵，12電磁換向節(jié)流閥，13單向閥II，14溢流閥II，15過濾器，16油箱，17空濾器，18加熱器，19油溫油位計，20抽油桿，21機架，22懸繩，23支撐輪，24動滑輪，25導(dǎo)向小車，26液壓管線，27液壓站，28導(dǎo)向滑輪，29型材導(dǎo)軌，30安裝板。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明。全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，由抽油機械部分和液壓部分組成，抽油機械部分包括機架21、導(dǎo)向小車25、動滑輪24和支撐輪23，機架21底部與用作抽油動カ的單作用液壓缸8無桿腔一端鉸接，導(dǎo)向小車25與單作用液壓缸8活塞桿頂部鉸接，動滑輪24連接在導(dǎo)向小車25上方，動滑輪24兩側(cè)對稱設(shè)置有支撐輪23，懸繩22 —端固定在機架21 —側(cè)，另一端繞過支撐輪23和動滑輪24與抽油桿20相連；液壓部分包括單作用液壓缸8、液壓站27、液壓管線26，單作用液壓缸8無桿腔通過液壓管線26與液壓站27中的電磁換向閥II 7的出油ロ相連，電磁換向閥II 7通過行程控制開關(guān)控制其成換向動作，實現(xiàn)液壓缸的往復(fù)運動。所述液壓站27包括一主油泵1，主油泵I出油ロ串聯(lián)連接有單向閥I 4，并同時與蓄能器6、電磁換向閥II 7進油ロ、輔助油泵11出油ロ相連，電磁換向閥II 7進油ロ同時與輔助油泵11出油ロ相連，輔助油泵11同軸連接一液壓馬達10，液壓馬達10進油ロ與電磁換向閥II 7回油ロ相連，出油ロ連接ー電磁換向節(jié)流閥12，并通過管道連接回油箱16，使液壓馬達10串聯(lián)在單作用液壓缸回油路中，輔助油泵11進油ロ與油箱16相連，出油ロ串聯(lián)連接ー單向閥II 13并與蓄能器6相連，主油泵I出ロ旁路連接一順序閥5的進油ロ，順序閥5出油ロ通過管道連接回油箱16，順序閥5控制油ロ與蓄能器6油ロ相連；主油泵I回路中設(shè)有過載安全保護的溢流閥I 2、電磁換向閥I 3及壓カ表，輔助油泵11回路中設(shè)有溢流閥II 14及壓カ表，液壓馬達10回油路中設(shè)有電磁換向節(jié)流閥12，系統(tǒng)回油路中設(shè)有帶發(fā)訊器的過濾器15，可實現(xiàn)自動警報，提高系統(tǒng)的可靠性，主油泵I油路系統(tǒng)中設(shè)有空濾器17、加熱器18和油溫油位計19，用于油溫的自動控制調(diào)節(jié)。所述導(dǎo)向小車25包括導(dǎo)向滑輪28，導(dǎo)向滑輪28與機架21上的型材導(dǎo)軌29配合滑動，型材導(dǎo)軌29固定在安裝板30上，安裝板30通過螺栓與機架21固定連接。本實用新型抽油機的工作過程具體如下系統(tǒng)電機啟動，主油泵I與蓄能器6共同作用，為單作用液壓缸8供油，單作用液壓缸8上行運動，導(dǎo)向小車25帶動動滑輪24及兩對稱結(jié)構(gòu)的支撐輪23在液壓缸驅(qū)動下在導(dǎo)軌上運動，并借助懸繩22拉動抽油桿20進行上提運動，當液壓缸達到上行程控制開關(guān)9. 2所限定的行程位置后，觸發(fā)行程開關(guān)，控制電磁換向閥II 7換向，完成抽油過程；系統(tǒng)開始下行運動，在下降過程中，主油泵I向蓄能器6充液，蓄能器6存儲泵間歇功率，并利用系統(tǒng)下降勢能驅(qū)動泵-馬達回路，使其向蓄能器6充液，回收系統(tǒng)勢能，轉(zhuǎn)化為液壓能存儲在蓄能器6中，為下次抽油動作積蓄能量，當蓄能器6達到最大工作壓カ時，控制順序閥5動作，實現(xiàn)對主油泵I的卸荷，當單作用液壓缸8運動至下行程控制開關(guān)9. I所限定的行程位置時，控制電磁換向閥II 7換向，完成一次沖程。
權(quán)利要求1.一種全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，其特征在于該抽油機由抽油機械部分和液壓部分組成，抽油機械部分包括機架、導(dǎo)向小車、動滑輪和支撐輪，機架底部與用作抽油動力的單作用液壓缸無桿腔一端鉸接，導(dǎo)向小車與單作用液壓缸活塞桿頂部鉸接，動滑輪連接在導(dǎo)向小車上方，動滑輪兩側(cè)對稱設(shè)置有支撐輪，懸繩一端固定在機架一側(cè)，另一端繞過支撐輪和動滑輪與抽油桿相連；液壓部分包括單作用液壓缸、液壓站、液壓管線，單作用液壓缸無桿腔通過液壓管線與液壓站中的電磁換向閥II的出油口相連，電磁換向閥II通過行程控制開關(guān)控制其成換向動作，實現(xiàn)液壓缸的往復(fù)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，其特征在于所述液壓站包括一主油泵，主油泵出油口串聯(lián)連接有單向閥I，并同時與蓄能器、電磁換向閥II進油口、輔助油泵出油口相連，電磁換向閥II進油口同時與輔助油泵出油口相連，輔助油泵同軸連接一液壓馬達，液壓馬達進油口與電磁換向閥II回油口相連，使其串聯(lián)在單作用液壓缸回油路中，液壓馬達出油口連接一電磁換向節(jié)流閥，并通過管道連接回油箱，輔助油泵進油口與油箱相連，出油口串聯(lián)連接一單向閥II并與蓄能器相連，主油泵出口旁路連接一順序閥的進油口，順序閥出油口通過管道連接回油箱，順序閥控制油口與蓄能器油口相連；主油泵及輔助油泵回路中設(shè)有過載安全保護的溢流閥及壓力表，回油路中設(shè)有電磁換向節(jié)流閥，油路系統(tǒng)中還設(shè)有油溫自動控制的調(diào)節(jié)裝置和警報裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，其特征在于所述導(dǎo)向小車包括導(dǎo)向滑輪，導(dǎo)向滑輪與機架上的型材導(dǎo)軌配合滑動，型材導(dǎo)軌固定在安裝板上，安裝板與機架固定連接。
專利摘要一種全液壓變沖程節(jié)能型抽油機，由抽油機械部分和液壓部分組成，抽油機械部分包括機架、導(dǎo)向小車、動滑輪和支撐輪，機架底部與用作抽油動力的單作用液壓缸無桿腔一端鉸接，導(dǎo)向小車與單作用液壓缸活塞桿頂部鉸接，動滑輪連接在導(dǎo)向小車上方，動滑輪兩側(cè)對稱設(shè)置有支撐輪，懸繩一端固定在機架一側(cè)，并繞過支撐輪和動滑輪與抽油桿相連；液壓部分包括單作用液壓缸、液壓站、液壓管線，單作用液壓缸無桿腔通過液壓管線與液壓站相連，電磁換向閥Ⅱ通過行程控制開關(guān)控制其成換向動作，實現(xiàn)液壓缸的往復(fù)運動。該抽油機結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可有效降低制造成本；設(shè)計了液壓蓄能回收系統(tǒng)，降低裝機功率，節(jié)約能源，并利用動滑輪裝置使液壓缸行程增倍。
文檔編號E21B43/00GK202370490SQ201120492968
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者宋錦春 申請人:遼寧東工裝備制造有限公司