專利名稱：節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在石油開采中用的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)。二、 背景技術(shù)目前在油田開采中主要采油模式是機(jī)械采油，所用的采油設(shè)備主要是游梁式 抽油機(jī)，隨著石油技術(shù)的發(fā)展，科技人員也研究出了一些其它類型的采油設(shè)備， 如鏈條抽油機(jī)、電動(dòng)滾筒式抽油機(jī)，盡管還不是很成熟，但在油田上也能偶爾見 到，液壓抽油機(jī)也曾經(jīng)有人搞過，但由于結(jié)構(gòu)上的缺陷，液壓管路復(fù)雜，液壓元 件多，液壓控制不合理，使之中途腰折。上述游梁式抽油機(jī)、鏈條抽油機(jī)和電動(dòng) 滾筒抽油機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)效率低，相對節(jié)能效果差，不便于管理。三、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，解決上述已有 技術(shù)存在的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由懸繩器、方卡子、毛辮子、變程滑輪組、滑輪座、活塞桿、活 塞、活塞缸、步進(jìn)電機(jī)、三通球閥、液壓泵、智能控制柜、電機(jī)、液壓油罐、氣 罐、壓力溫度傳感器、液壓管路、液壓房和底座組成，其特征在于用步進(jìn)電機(jī)控 制三通球閥設(shè)為液壓抽油機(jī)唯一的換向控制的液壓元件，其一個(gè)通口與液壓泵出 口相連接， 一個(gè)通口與活塞缸底部進(jìn)口相連接、另一個(gè)通口與液壓油罐相連接； 液壓泵的進(jìn)口與液壓油罐出口相連接；壓力溫度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和液壓泵電機(jī) 的電路與智能控制柜相聯(lián)；液壓油罐的上端部與氣罐的下端部設(shè)有連通管，在連 通管上設(shè)有截止閥；在氣罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)密封段塞，氣在段塞之上，液壓油在 段塞之下，或在氣罐內(nèi)設(shè)置一個(gè)氣囊，與液壓油相隔；活塞缸的活塞桿上端設(shè)有 滑輪座，，滑輪座上設(shè)有一個(gè)或三個(gè)滑輪，用支撐固定在滑輪座上，液壓房上固定 一個(gè)滑輪，組成變程滑輪組；毛辮子一端通過懸繩器、方卡子與井口光桿連接， 另一端通過變程滑輪組后固定在液壓房上或底座上?；钊状怪绷⒃诘鬃欢酥胁浚簤河凸?、氣罐、液壓流程和設(shè)備均布在液 壓房子內(nèi)，房子與底座焊接一起或用螺栓固定一起；房頂上設(shè)置有活塞缸的穩(wěn)定 架。步進(jìn)電機(jī)軸與三通球閥的閥桿垂直相連，用控制電路控制三通球閥閥芯順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)三個(gè)角度為一周，分別將液壓泵出口與活塞缸連通、活塞缸與液壓罐連通 和液壓罐與液壓泵出口連通，其夾角為120° ，每個(gè)夾角停留時(shí)間由所設(shè)的沖程 和沖次而定。三通球閥閥芯也可順時(shí)針旋轉(zhuǎn)逐序旋轉(zhuǎn)兩個(gè)120° ， 一個(gè)240° ，分別將液 壓泵出口與活塞缸連通，活塞缸與液壓罐連通，轉(zhuǎn)240°后再將液壓泵出口與活 塞缸連通，每個(gè)夾角的停留時(shí)間由所設(shè)的沖程和沖次而定?；钊?、活塞和活塞桿可用透明的耐高溫高壓的塑料制成或用金屬材料制成。液壓罐和氣罐可設(shè)計(jì)成一個(gè)圓筒罐，罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)式密封段塞，段塞之 上裝有氮?dú)饣蚱渌鼩怏w，段塞之下裝有液壓油或在罐內(nèi)裝氣囊與液壓油相隔；段 塞之上或氣囊內(nèi)可預(yù)壓1. 5-2Mpa的氮?dú)饣蚱渌鼩怏w，其受壓后體積略大于液壓油 體積。變程滑輪組的旋轉(zhuǎn)軌跡都在一個(gè)水平面上。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、重量輕，整體設(shè)計(jì)在撬裝塊上，搬運(yùn)方便安裝快捷。2、 活塞往復(fù)運(yùn)行換向簡單，用步進(jìn)電機(jī)控制三通球阓換向，換向及時(shí)準(zhǔn)確， 運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，壽命長，方便管理。3、 儲(chǔ)能省電，把活塞下行的能量利用氣體的可壓縮性儲(chǔ)存起來，等上行時(shí) 釋放，提高泵的吸入揚(yáng)程，等于串接一臺(tái)液壓油泵。4、 液壓油泵電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)由智能控制柜控制，智能化程度高，加之控制 設(shè)備、儀表和液壓設(shè)備管路均設(shè)計(jì)在房子內(nèi)，像游梁抽油機(jī)一樣，可以做到無人值守。5、 活塞缸若用高溫高壓塑料制成，在外邊可清楚看清活塞上下運(yùn)行狀態(tài)和 密封狀態(tài)，便于管理。6、 修井時(shí)間不用移動(dòng)抽油機(jī)，把滑輪座旋轉(zhuǎn)90°即可。7、 采用變程滑輪組，能倍增沖程長度，可滿足短活塞缸長沖程抽油的要求， 便于活塞缸的加工。四、
附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖中1-懸繩器 2-方卡子 3-毛辮子 4-滑輪座 5-變程滑輪組 6-活塞桿 7-活塞 8-活塞缸 9-步進(jìn)電機(jī) 10-三通球閥 11-液壓油泵 12-智能控制柜 13-液壓罐 14-氣罐 15-段塞 16-連通閥 17-加油閥 18-壓力溫度傳感器 19-液壓房五具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步公開本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實(shí)施例作詳 細(xì)說明本實(shí)用新型由懸繩器、方卡子、毛辮子、變程滑輪組、滑輪座、活塞桿、活 塞、活塞缸、步進(jìn)電機(jī)、三通球閥、液壓泵、智能控制柜、電機(jī)、液壓油罐、氣 罐、壓力溫度傳感器、液壓管路、液壓房和底座組成，其特征在于用步進(jìn)電機(jī)控 制三通球闊設(shè)為液壓抽油機(jī)唯一的換向控制的液壓元件，其一個(gè)通口與液壓泵出 口相連接， 一個(gè)通口與活塞缸底部進(jìn)口相連接、另一個(gè)通口與液壓油罐相連接； 液壓泵的進(jìn)口與液壓油罐出口相連接；壓力溫度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和液壓泵電機(jī) 的電路與智能控制柜相聯(lián)；液壓油罐的上端部與氣罐的下端部設(shè)有連通管，在連 通管上設(shè)有截止閥；在氣罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)密封段塞，氣在段塞之上，液壓油在 段塞之下，或在氣罐內(nèi)設(shè)置一個(gè)氣囊，與液壓油相隔；活塞缸的活塞桿上端設(shè)有 滑輪座，滑輪座上設(shè)有一個(gè)或三個(gè)滑輪，用支撐固定在滑輪座上，液壓房上固定 一個(gè)滑輪，組成變程滑輪組；毛辮子一端通過懸繩器、方卡子與井口光桿連接， 另一端通過變程滑輪組后固定在液壓房上或底座上。其工作過程為先將液壓油罐13和氣罐14上的出口閥關(guān)死打開連通閥16,從 加油閥17處加進(jìn)液壓油，體積為1. 5方左右，再從加氣閥處充氮?dú)猓瑝毫?MPa 左右，打開液壓罐出口閥，起動(dòng)液壓油泵12，起動(dòng)步進(jìn)電機(jī)9，步進(jìn)電機(jī)按設(shè)計(jì) 程序使三通球閥10旋轉(zhuǎn)120°連通液壓油泵11出口和活塞缸8進(jìn)口，液壓油進(jìn) 入活塞缸迫使活塞7、活塞桿6、滑輪座4、、滑輪座上的變程滑輪5、毛辮子3、 方卡子2、懸繩器1和光桿上行，沖程在1.8-7米之間選擇，在其行程過程中氮 氣不斷膨脹，保持液壓油泵很高的吸入揚(yáng)程，等于串聯(lián)一臺(tái)液壓油泵，使出口壓 力很高，足以滿足光桿上行克服抽油桿和井筒液柱的重量及光桿的上行速度，當(dāng) 光桿下行時(shí)迫使活塞下行，步進(jìn)電機(jī)按設(shè)計(jì)程序使三通球閥旋轉(zhuǎn)120°連通活塞缸進(jìn)口和液壓油罐的進(jìn)口 ，液壓油又回到液壓油罐使滑動(dòng)段塞15上行壓縮氮?dú)猓?將釋放的能量又回收儲(chǔ)存起來，活塞下行到下死點(diǎn)，步進(jìn)電機(jī)按設(shè)計(jì)程序使三通 球閥旋轉(zhuǎn)240°又連通液壓油泵出口和活塞缸進(jìn)口，使光桿上行，在步進(jìn)電機(jī)的 程序控制下，使光桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。光桿沖程大小和沖程多少都設(shè)計(jì)在步進(jìn)電機(jī) 的控制程序里，在其智能控制柜12的控制面板上專設(shè)了調(diào)沖程和沖次的按鈕，比 如沖程4m沖次3次/分1個(gè)按鈕，沖程3m沖次4次/分1個(gè)按鈕，沖程2m沖次5 次/分1個(gè)按鈕，沖程1. 8m沖次6次/分1個(gè)按鈕，沖程1. 6m沖次9次/分1個(gè)按 鈕，也可以由一個(gè)旋轉(zhuǎn)開關(guān)來代替，也可以用遙控器來改變，滿足了長沖程少?zèng)_ 次，短沖程多沖次的油田開發(fā)要求。
權(quán)利要求1、一種節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，由懸繩器、方卡子、毛辮子、變程滑輪組、滑輪座、活塞桿、活塞、活塞缸、步進(jìn)電機(jī)、三通球閥、液壓泵、智能控制柜、電機(jī)、液壓油罐、氣罐、壓力溫度傳感器、液壓管路、液壓房和底座組成，其特征在于用步進(jìn)電機(jī)控制三通球閥設(shè)為液壓抽油機(jī)唯一的換向控制的液壓元件，其一個(gè)通口與液壓泵出口相連接，一個(gè)通口與活塞缸底部進(jìn)口相連接、另一個(gè)通口與液壓油罐相連接；液壓泵的進(jìn)口與液壓油罐出口相連接；壓力溫度傳感器、步進(jìn)電機(jī)和液壓泵電機(jī)的電路與智能控制柜相聯(lián)；液壓油罐的上端部與氣罐的下端部設(shè)有連通管，在連通管上設(shè)有截止閥；在氣罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)密封段塞，氣在段塞之上，液壓油在段塞之下，或在氣罐內(nèi)設(shè)置一個(gè)氣囊，與液壓油相隔；活塞缸的活塞桿上端設(shè)有滑輪座，滑輪座上設(shè)有一個(gè)或三個(gè)滑輪，用支撐固定在滑輪座上，液壓房上固定一個(gè)滑輪，組成變程滑輪組；毛辮子一端通過懸繩器、方卡子與井口光桿連接，另一端通過變程滑輪組后固定在液壓房上或底座上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述 活塞缸垂直立在底座一端中部，液壓油罐、氣罐、液壓流程和設(shè)備均布在液壓房 子內(nèi)，房子與底座焊接一起或用螺栓固定一起；房頂上設(shè)置有活塞缸的穩(wěn)定架。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述 步進(jìn)電機(jī)軸與三通球閥的閥桿垂直相連，用控制電路控制三通球閥閥芯順時(shí)針旋 轉(zhuǎn)三個(gè)角度為一周，分別將液壓泵出口與活塞缸連通、活塞缸與液壓罐連通和液 壓罐與液壓泵出口連通，其夾角為120° ，每個(gè)夾角停留時(shí)間由所設(shè)的沖程和沖次而定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述三通球閥閥芯也可順時(shí)針旋轉(zhuǎn)逐序旋轉(zhuǎn)兩個(gè)120° ，一個(gè)240° ，分別將液壓泵出口與活塞缸連通，活塞缸與液壓罐連通，轉(zhuǎn)240°后再將液壓泵出口與活塞缸連 通，每個(gè)夾角的停留時(shí)間由所設(shè)的沖程和沖次而定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述 活塞缸、活塞和活塞桿可用透明的耐高溫高壓的塑料制成或用金屬材料制成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述 液壓罐和氣罐可設(shè)計(jì)成一個(gè)圓筒罐，罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)式密封段塞，段塞之上裝 有氮?dú)饣蚱渌鼩怏w，段塞之下裝有液壓油或在罐內(nèi)裝氣囊與液壓油相隔；段塞之 上或氣囊內(nèi)可預(yù)壓1.5-2Mpa的氮?dú)饣蚱渌鼩怏w，其受壓后體積略大于液壓油體 積。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，其特征在于所述 變程滑輪組的旋轉(zhuǎn)軌跡都在一個(gè)水平面上。
專利摘要一種節(jié)能型撬裝式智能液壓抽油機(jī)，由液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)連接機(jī)構(gòu)組成，用步進(jìn)電機(jī)控制三通球閥設(shè)為液壓抽油機(jī)唯一的換向控制的液壓元件，其一個(gè)通口與液壓泵出口相連接，一個(gè)通口與活塞缸底部進(jìn)口相連接、另一個(gè)通口與液壓油罐相連接；液壓泵的進(jìn)口與液壓油罐出口相連接；在氣罐內(nèi)設(shè)有一個(gè)滑動(dòng)密封段塞，或在氣罐內(nèi)設(shè)置一個(gè)氣囊，與液壓油相隔；活塞桿上端設(shè)有滑輪座，其上設(shè)有一個(gè)或三個(gè)滑輪，用支撐固定在滑輪座上，液壓房上固定一個(gè)滑輪，組成變程滑輪組；毛辮子一端通過懸繩器、方卡子與井口光桿連接，另一端通過變程滑輪組后固定在液壓房上。該機(jī)安裝快捷、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、節(jié)能節(jié)電。
文檔編號F04B53/14GK201016335SQ200720019040
公開日2008年2月6日 申請日期2007年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月17日
發(fā)明者斌 周, 孫立強(qiáng), 勇 王, 王慶國, 鄭桂珍, 杰 陳 申請人:勇 王