專利名稱：液壓長沖程節(jié)能抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油田的液壓抽油機(jī)，特別是一種能夠節(jié)能、實(shí)現(xiàn)長沖程的抽油機(jī)，適合于常規(guī)粘度和稠粘度的原油開采。
目前用于油田開采原油的主要地面設(shè)備一抽油機(jī)，從公開資料可以知道，主要有游梁式、鏈條式、絞筒式，其結(jié)構(gòu)均為機(jī)械傳動，游梁式雖然結(jié)構(gòu)簡單，耐用，但不節(jié)能，而且制造鋼材用量大，一臺重達(dá)十余噸，后經(jīng)研究攻關(guān)改進(jìn)有異相曲柄節(jié)能結(jié)構(gòu)型，但仍還不理想；鏈條式抽油機(jī)，如GG88201568和 GK88101274專利，結(jié)構(gòu)與游梁式不同，但使用范圍有限，不宜大面積推廣，絞筒式，如GG87216773較之游梁式和鏈條式優(yōu)越，但有其致使的弱點(diǎn)，宜跳槽，斷繩，給使用維修都帶來了許多不便，另外還有GK87104623和GG88203697公開的液壓抽油機(jī)，其結(jié)構(gòu)均采用兩向?qū)χ蟹绞剑圃祀y度大，再加上油缸露天工作，對使用環(huán)境有了條件要求，從而給現(xiàn)場使用也帶來了不便。
本實(shí)用新型的任務(wù)是要克服已有抽油機(jī)的弊端，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)不同的液壓抽油機(jī)，它能夠方便地使用于常規(guī)采油和稠油開采，可以增長沖程達(dá)十米以上，節(jié)能效果明顯，使用的電機(jī)功率僅為游梁式抽油機(jī)電機(jī)功率的1／3倍。
本實(shí)用新型的任務(wù)是以如下方式完成的井架，首先用金屬鋼材焊制成兩截，中間用鉸接方式連接，在其井架的頭部從側(cè)方向采用銷釘側(cè)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將懸點(diǎn)滑輪鉸接固定；然后將其與可以上下沿軌道移動的滑套連接，在滑套頂部安裝一可以纏繞鋼絲繩的滾筒，其液壓油缸與負(fù)載、井架形成自配重平衡，偏置安裝于滑套頂部里端，同時，將定滑輪沿橫向方向固定于立套上，接著將組裝一體的井架與滑套連接，然后沿豎直方向軌道套入立套，將鋼絲繩(或鏈條)順序穿過懸點(diǎn)滑輪、定滑輪，纏繞在滾筒上，另一端與抽油桿的懸繩器連接。其次，在液壓傳動部分設(shè)計(jì)了回收和儲存能量機(jī)構(gòu)(44)，其主要由高壓蓄能器、低壓蓄能器、溢流閥，二位二通閥、管線所組成系統(tǒng)；再次，液壓傳動系統(tǒng)的液流方式設(shè)計(jì)為密閉式自動循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)路線為油泵→單向閥→高壓蓄能器、節(jié)流閥→液控單向閥→節(jié)流閥→低壓蓄能器、二位三通閥→油泵。另外，根據(jù)行程控制的需要，還設(shè)計(jì)安裝了換位機(jī)構(gòu)，其主要由行程開關(guān)、上觸點(diǎn)、下觸點(diǎn)所組成；又可按照設(shè)計(jì)要求，油缸的行程與鋼絲繩長度的比選擇為13；同時，還參照氣候冷熱條件的變化，安裝有溫控機(jī)構(gòu)，它主要由帶觸點(diǎn)式溫控器和加熱器所組成。這樣，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)就基本完成了，它主要由井架、懸點(diǎn)滑輪、定滑輪、滾筒、滑套、立套、油缸、帶有回收和儲存能量機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)所構(gòu)成。結(jié)構(gòu)合理，使用維修方便，造價低廉，液壓傳動系統(tǒng)均為密閉箱式安裝，再加上本實(shí)用新型的溫控設(shè)計(jì)，可以適合于任何惡劣氣候的油田開采石油。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的液壓原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的電氣原理圖。
本實(shí)用新型的附圖編號為懸點(diǎn)滑輪(1)、三銷側(cè)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)、鋼絲繩(或鏈條)(3)、油缸(4)、定滑輪(5)、懸繩器(6)、進(jìn)出油管(7)、導(dǎo)輪(8)、底座(9)、上立架(10)、鉸接裝置(11)、中立架(12)、滾筒(13)、滑套(14)、立套(15)、換位機(jī)構(gòu)(16)、液壓系統(tǒng)(17)、油箱(18)、濾網(wǎng)(19)、二位三通閥(20)、電機(jī)(21)、油泵(22)、單向閥(23)、高壓蓄能器(24)、節(jié)流閥(25)、油缸(26)、液控單向閥(27)、排空閥(28)、三位四通換向閥(29)、壓力表開關(guān)(30)、壓力繼電器(31)、溢流閥(32)、二位二通換向閥(33)、低壓蓄能器(34)、帶觸點(diǎn)式溫控器(35)、加熱器(36)、銷頭(37)、銷釘(38)、銷座(39)、上觸點(diǎn)(40)、行程開關(guān)(41)、下觸點(diǎn)(42)、壓力表(43)、回收和儲存能量機(jī)構(gòu)(44)、管線(45)。
參照
圖1、圖2、圖3，將上立架(10)、中立架(12)、滑套(14)、懸點(diǎn)滑輪(1)、定滑輪(5)、三銷側(cè)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(2)(其由銷頭(37)、銷釘(38)、銷座(39)組成)、鉸接裝置(11)、滾筒(13)、鋼絲繩(或鏈條)(3)、懸繩器(6)、油缸(4)按
圖1所示組裝為一體，安裝在帶有換位機(jī)構(gòu)(16)(由上觸點(diǎn)(40、)行程開關(guān)(41)、下觸點(diǎn)(42)組成)的立套(15)外端，其間由導(dǎo)輪(8)調(diào)節(jié)，整體井架可沿立套(15)外端自由上下移動，然后將油缸(4)與液壓系統(tǒng)(17)由進(jìn)出油管(7)連接在一起，最后整體安裝在底座(9)上。
使用時，按圖3所示接通電源，按下起動按鈕QA，接觸器C吸合并自鎖，電機(jī)(21)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，線圈JCT2通電吸動電磁二位三通閥(20)和三位四通換向閥(29)，使工作裝置上行；工作裝置上的上觸點(diǎn)(40)碰著行程開關(guān)(41)XWK3，使電磁線圈JcT2斷電，電磁線圈JcT1通電，使電磁二位三通閥(20)和三位四通換向閥(29)換向，工作裝置下行，下觸點(diǎn)(42)碰著行程開關(guān)(41)XWK3后，又使工作裝置上行，如此循環(huán)工作。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電路中設(shè)有終點(diǎn)限位開關(guān)XWK1、XWK2，以保護(hù)抽油機(jī)安全工作。壓力繼電器(31)控制電磁閥，當(dāng)液壓平衡系統(tǒng)缺油壓力不足時，隨時補(bǔ)充油液，以保障液壓系統(tǒng)正常工作。
這時，本實(shí)用新型－液壓長沖程抽油機(jī)將按照圖2所示的液壓傳動系統(tǒng)循環(huán)工作。電機(jī)(21)起動后，油泵(22)通過二位三通閥(20)、濾網(wǎng)(19)經(jīng)管線(45)將油箱(18)的液壓油吸入送入到管線(45)中，始起動時或正常運(yùn)行過程中因泄漏等原因，低壓蓄能器(34)內(nèi)壓力低于額定壓力時，壓力繼電器(31)被導(dǎo)通，使二位三通閥(20)換向于油箱(18)連通，同時，二位二通換向閥(33)換向通路，這時，油箱(18)內(nèi)的油液經(jīng)過濾網(wǎng)(19)、二位三通閥(20)、油泵(22)、二位二通換向閥(33)、管線(45)進(jìn)入低壓蓄能器(34)，當(dāng)?shù)蛪盒钅芷?34)壓力達(dá)到額定壓力時，壓力繼電器(31)又發(fā)生作用，使二位二通換向閥(33)換向斷通，二位三通閥(20)換向，使其與單向閥(23)、高壓蓄能器(24)、節(jié)流閥(25)、三位四通換向閥(29)、液控單向閥(27)、節(jié)流閥(25)、低壓蓄能器(34)、二位三通閥(20)、油泵(22)形成密閉循環(huán)回路，工作裝置正常工作在升←→降狀態(tài)。油缸(26)上升時，液壓油源經(jīng)管線(45)、二位三通閥(20)、油泵(22)、單向閥(23)、節(jié)流閥(25)、三位四通換向閥(29)、液控單向閥(27)，進(jìn)入油缸(26)，柱塞上升負(fù)載工作。當(dāng)行程達(dá)到調(diào)定位置時，換位機(jī)構(gòu)(16)發(fā)生作用，使三位四通換向閥(29)換向，同時在井架自重和井具負(fù)載的重力作用下，油缸(26)的柱塞下落，油液又經(jīng)循環(huán)回路經(jīng)油泵(22)的作用循環(huán)不止的工作，以滿足油田采油工況的需要。
同時，為了防止液壓系統(tǒng)的壓力過高影響安全工作，還設(shè)置了應(yīng)有的溢流閥(32)，以保障整個液壓系統(tǒng)安全可靠；另外，還考慮油泵工況的特性，氣候影響因素，在液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝了排空閥(28)、壓力表(43)、壓力表開關(guān)(30)、帶觸點(diǎn)式溫控器(35)、加熱器(36)，進(jìn)一步使本實(shí)用新型更加完善，工作可靠，使用方便。
權(quán)利要求1.一種由井架、滑動提升系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)所組成的液壓抽油機(jī)，其特征是a、井架由上立架(10)和中立架(12)鉸接而成；b、液壓油缸(4)與油井負(fù)載、井架設(shè)計(jì)為配重平衡結(jié)構(gòu)，偏置安裝于滑套(14)頂部里端；c、滑動提升系統(tǒng)是將鋼絲繩(3)順序穿過懸點(diǎn)滑輪(1)、定滑輪(5)，纏繞在滾筒(13)，鋼絲繩(3)的另一端與抽油桿的懸繩器連接；d、液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)有回收和儲存能量機(jī)構(gòu)(44)；e、液壓傳動系統(tǒng)密閉循環(huán)路線為油泵→單向閥→高壓蓄能器、節(jié)流閥→液控單向閥→節(jié)流閥→低壓蓄能器、二位三通閥→油泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓抽油機(jī)，其特征是上立架可以由滑套系統(tǒng)縮入到立套(15)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液壓抽油機(jī)，其特征是在立套內(nèi)安裝有換位機(jī)構(gòu)(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓抽油機(jī)，其特征是液壓油缸(4)的行程與鋼絲繩(3)的長度之比為13。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓抽油機(jī)，其特征是液壓系統(tǒng)中的油箱(18)內(nèi)設(shè)計(jì)安裝有溫控機(jī)構(gòu)，它主要由帶觸點(diǎn)式溫控器(35)和加熱器(36)所組成。
專利摘要本實(shí)用新型是用于油田采油的一種液壓長沖程節(jié)能抽油機(jī)，工作系統(tǒng)采用偏置式滑輪結(jié)構(gòu)，使油缸短行程，提升長沖程，可使整機(jī)的沖程長度為油缸行程的3倍，易實(shí)現(xiàn)10m以上的沖程的抽油機(jī)的制造。不僅適用于常規(guī)采油，還特別適用于稠油的開采。液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)為具有回收和儲存能量結(jié)構(gòu)，可節(jié)能70％以上，井架為鉸接連接，可折疊，便于運(yùn)輸安裝。效率高，體積小，與同參數(shù)的游梁式抽油機(jī)相比，可節(jié)約制造鋼材75％。
文檔編號E21B43/00GK2055535SQ8920758
公開日1990年4月4日 申請日期1989年5月20日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月20日
發(fā)明者曾維康 申請人:曾維康