專利名稱：一種風(fēng)電互補液壓式抽油裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油開采中的動力驅(qū)動裝置，特別涉及一種有桿抽油機的風(fēng)電互 補液壓式抽油裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種可再生、無污染而且儲量巨大的能源。目前風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能 作動力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式。據(jù)氣象資料顯示，我國的東北、華北、西北以及東部近海地區(qū) 風(fēng)力資源豐富，而我國主要的油田均處在上述地區(qū)，因此可以將風(fēng)能充分利用到石油開采 領(lǐng)域中。抽油機節(jié)能是全世界關(guān)注的事情，對于我國來講，節(jié)能具有更大的現(xiàn)實意義。我國 每年機械采油耗電量達42億千瓦小時，但抽油系統(tǒng)的效率只有16%-23%，有的甚至還低。 常規(guī)的有桿抽油機帶有巨大的配重塊，當(dāng)抽油機工作時配重塊也在持續(xù)的旋轉(zhuǎn)，從而需要 消耗一部分能量轉(zhuǎn)化成配重塊的動能。液壓式抽油機雖已問世20多年，但多數(shù)壽命低，且 不節(jié)能，因此均未正式投入使用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為解決上述問題，提出一種風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，它 具有節(jié)能環(huán)保、效率高、可以自動調(diào)節(jié)沖程沖次，以及具有抗強風(fēng)等優(yōu)點，并且沒有巨大的 配重塊仍能保持平衡。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下的技術(shù)方案一種風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，它主要由機械采油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、風(fēng)電雙動力系 統(tǒng)及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，其中機械采油系統(tǒng)包括支架，在支架上部鉸接游梁的一端，驢頭 安裝在游梁的另一端；風(fēng)電雙動力系統(tǒng)包括風(fēng)機裝置和電動機裝置兩部分；液壓系統(tǒng)包括 液壓缸，液壓缸與游梁連接；液壓缸還通過電磁換向閥與蓄能裝置連接，蓄能裝置則與液壓 泵I和液壓泵II連接，液壓泵I和液壓泵II與油箱連接；控制系統(tǒng)包括與液壓缸相配合的 一組行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制器連接，控制器與電動機裝置連接；同時控制器還與設(shè)置在 液壓系統(tǒng)中的壓力檢測裝置連接，控制器與電磁換向閥連接。所述驢頭上設(shè)有懸繩，懸繩與光桿連接，光桿置于抽油管內(nèi)。所述風(fēng)機裝置包括風(fēng)力機，它安裝在塔架上，風(fēng)力機與液壓泵I連接；電動機裝置 為電動機，它與液壓泵II連接。所述蓄能裝置包括蓄能器I和蓄能器II，液壓缸通過單向閥IV與蓄能器I相通。所述液壓系統(tǒng)設(shè)有主油路，主油路由液壓泵I和液壓泵II產(chǎn)生的高壓油支路分別 經(jīng)過單向閥II和單向閥III匯聚而成，在匯聚處還設(shè)有蓄能器II和壓力檢測裝置；液壓泵 I和液壓泵II的低壓油路同時經(jīng)濾油器I與油箱連接。所述液壓系統(tǒng)設(shè)有回油路，回油路由調(diào)速閥、濾油器II散熱器和油箱串聯(lián)而成 的，在油箱上設(shè)有液面計、過濾器和溫度計。[0012]所述液壓泵I產(chǎn)生的高壓油支路設(shè)有溢流閥，液壓泵II產(chǎn)生的高壓油支路設(shè)有外 控順序閥。所述風(fēng)力機為垂直軸或水平軸升力型風(fēng)力機。所述行程開關(guān)組包括行程開關(guān)I、行程開關(guān)II，兩者分別安置在支架與游梁鉸接 處的前側(cè)和后側(cè)，并與控制器連接。本實用新型的有益效果1、由于液壓泵具有良好的調(diào)速范圍，所以可采用風(fēng)力機或電動機直接帶動液壓裝 置，從而傳動效率高，能耗低；2、蓄能器II具有緩沖作用，使系統(tǒng)可以吸收和利用能量較大的陣風(fēng)；3、具有安全的保護功能，當(dāng)風(fēng)力較大時，可以通過溢流閥降低系統(tǒng)壓力，以保證液 壓系統(tǒng)的正常運行；4、用蓄能器代替巨大的配重，從而節(jié)約了驅(qū)使配重轉(zhuǎn)動的動能；5、由于該裝置屬于前置式有桿抽油機，與后置式相比，在相同沖程的前提下，降低 了抽油裝置支架的高度；6、通過壓力傳感器把液壓系統(tǒng)的壓力反饋給控制器，再由控制器來控制電動機的 輸出功率，在風(fēng)速較大時電動機不工作，當(dāng)風(fēng)速較小時電動機輸出功率相應(yīng)增大，既使風(fēng)能 得到了充分的利用，又節(jié)省了一部分的電能。

圖1為本實用新型實施例的主要部件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型實施例系統(tǒng)的液壓原理圖；圖3為本實用新型實施例的伺服系統(tǒng)原理圖。其中，1風(fēng)力機、2液壓泵1、3塔架、4液壓泵11、5電動機、6行程開關(guān)1、7油箱、8 支架、9游梁、10驢頭、11蓄能器1、12蓄能器11、13液壓缸、14控制器、15行程開關(guān)11、16 基臺、17懸繩、18光桿、19三通、20單向閥IV、21電磁換向閥、22單向閥1、23單向閥11、24 單向閥III、25溢流閥、26液面計、27過濾器、28濾油器I、29溫度計、30順序閥II、31壓力 傳感器、32調(diào)速閥、33濾油器11、34散熱器、35抽油管。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。如圖1所示，液壓泵12直接與風(fēng)力機相連，并水平安置在塔架3頂端(為了維修 方便也可放到基臺上)，控制器14安置在塔架3上；游梁9的一端與支架8鉸接另一端安 置驢頭10，下方與液壓缸13鉸接；在支架8與游梁9鉸接處下方附近固定行程開關(guān)16和 行程開關(guān)1115 ；懸繩17的頂端連接驢頭10，底端連接光桿18，光桿18置于帶有三通19的 抽油管35內(nèi)；液壓缸13、蓄能器111、蓄能器1112、支架8、液壓泵114、電動機5、油箱7都 直接或間接地固定在水平的基臺16上。如圖2所示，液面計26、過濾器27、溫度計29與油箱7直接相連，液壓泵12、液壓 泵114的低壓油路匯聚后經(jīng)過濾油器128與油箱7相通；經(jīng)溢流閥25和單向閥23的液壓 泵12產(chǎn)生的高壓油支路與經(jīng)順序閥1130和單向閥24的液壓泵114產(chǎn)生的高壓油支路匯合，再與壓力傳感器31、單向閥22和蓄能器1112相連；二位四通電磁換向閥21的P端接單 向閥22，A端接液壓缸13和單向閥IV20相連，B端接單向閥IV20的另一端和蓄能器111， T端接調(diào)速閥。如圖1所示，風(fēng)力機1捕捉風(fēng)能，驅(qū)動液壓泵12運轉(zhuǎn)為液壓系統(tǒng)提供能量。如圖1所示，電動機5帶動液壓泵114運轉(zhuǎn)，為液壓系統(tǒng)提供能量。如圖2所示，溢流閥25的一端接液壓泵12，另一端接油箱7。溢流閥25的作用是 防止風(fēng)速過快時，液壓泵12的輸出功率過高，使液壓系統(tǒng)壓力超過允許范圍。如圖2所示，順序閥30 —端接液壓泵114，另兩端分別接主油路和油箱7。順序閥 30的作用是當(dāng)系統(tǒng)壓力超過允許范圍時使液壓泵114卸荷，從而減少電動機5消耗的電能。如圖1、圖2、圖3所示，下沖程時，控制器14控制二位四通電磁換向閥21停在右 位。此時，液壓缸13與蓄能器111相通。光桿18所受的重力克服在石油中所受的浮力與 摩擦力做功，帶動游梁9對液壓缸13施加豎直向下的壓力，把液壓缸13中的液壓油壓入蓄 能器111中；同時，液壓泵12與液壓泵114互補運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的壓力能充入蓄能器1112中。如圖1、圖2、圖3所示，上沖程時，控制器14控制二位四通電磁換向閥21停在左 位。此時，主油路與液壓缸13相通，互補運轉(zhuǎn)的液壓泵12和液壓泵114產(chǎn)生的壓力與蓄能 器1112儲存的壓力經(jīng)過單向閥122共同向液壓缸13供能，使液壓缸13頂起游梁9，再帶動 光桿18克服自身的重力和石油的重力做功，將光桿18和石油共同提起，使石油從三通19 排出；同時，蓄能器111儲存的能量一部分通過單向閥IV20向液壓缸13輔助供能，另一部 分通過限速閥32、濾油器1133、散熱器34最終流入油箱7中。如圖2、圖3所示，壓力傳感器31安置在主油路中，且與控制器14相連。使控制器 14分析壓力傳感器31傳遞的信號，從而調(diào)節(jié)電動機的輸出功率，達到節(jié)能的目的。如圖1、圖2、圖3所示，下沖程時，游梁9逆時針擺動，直到接觸到行程開關(guān)1115， 行程開關(guān)1115反饋給控制器14，控制器14控制二位四通電磁換向閥在停留左位，使系統(tǒng)變 為上沖程；上沖程時，游梁9順時針擺動，直到接觸到行程開關(guān)16，行程開關(guān)16反饋給控制 器14，控制器14控制二位四通電磁換向閥停留在右位，使系統(tǒng)變?yōu)橄聸_程。
權(quán)利要求一種風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，它主要由機械采油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、風(fēng)電雙動力系統(tǒng)及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，其中機械采油系統(tǒng)包括支架，在支架上部鉸接游梁的一端，驢頭安裝在游梁的另一端；風(fēng)電雙動力系統(tǒng)包括風(fēng)機裝置和電動機裝置兩部分；液壓系統(tǒng)包括液壓缸，液壓缸與游梁連接；液壓缸還通過電磁換向閥與蓄能裝置連接，蓄能裝置則與液壓泵I和液壓泵II連接，液壓泵I和液壓泵II與油箱連接；控制系統(tǒng)包括與液壓缸相配合的一組行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制器連接，控制器與電動機裝置連接；同時控制器還與設(shè)置在液壓系統(tǒng)中的壓力檢測裝置連接，控制器與電磁換向閥連接。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述驢頭上設(shè)有懸繩，懸 繩與光桿連接，光桿置于抽油管內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述風(fēng)機裝置包括風(fēng)力 機，它安裝在塔架上，風(fēng)力機與液壓泵I連接；電動機裝置為電動機，它與液壓泵II連接。
4.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述蓄能裝置包括蓄能 器I和蓄能器II，液壓缸通過單向閥IV與蓄能器I相通。
5.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述液壓系統(tǒng)設(shè)有主油 路，主油路由液壓泵I和液壓泵II產(chǎn)生的高壓油支路分別經(jīng)過單向閥II和單向閥III匯 聚而成，在匯聚處還設(shè)有蓄能器II和壓力檢測裝置；液壓泵I和液壓泵II的低壓油路同時 經(jīng)濾油器I與油箱連接。
6.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述液壓系統(tǒng)設(shè)有回油 路，回油路由調(diào)速閥、濾油器II散熱器和油箱串聯(lián)而成的，在油箱上設(shè)有液面計、過濾器和 溫度計。
7.如權(quán)利要求5所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述液壓泵I產(chǎn)生的高壓 油支路設(shè)有溢流閥，液壓泵II產(chǎn)生的高壓油支路設(shè)有外控順序閥。
8.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述風(fēng)力機為垂直軸或 水平軸升力型風(fēng)力機。
9.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)電互補液壓式抽油裝置，其特征是，所述行程開關(guān)組包括行 程開關(guān)I、行程開關(guān)II，兩者分別安置在支架與游梁鉸接處的前側(cè)和后側(cè)，并與控制器連 接。
專利摘要本實用新型涉及一種風(fēng)電互補液壓式抽油裝置。它主要由機械采油系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、風(fēng)電雙動力系統(tǒng)及相應(yīng)的控制系統(tǒng)組成，其中機械采油系統(tǒng)包括支架，在支架上部鉸接游梁的一端，驢頭安裝在游梁的另一端；風(fēng)電雙動力系統(tǒng)包括風(fēng)機裝置和電動機裝置兩部分；液壓系統(tǒng)包括液壓缸，液壓缸與游梁連接；液壓缸還通過電磁換向閥與蓄能裝置連接，蓄能裝置則與液壓泵I和液壓泵II連接，液壓泵I和液壓泵II與油箱連接；控制系統(tǒng)包括與液壓缸相配合的一組行程開關(guān)，行程開關(guān)與控制器連接，控制器與電動機裝置連接；同時控制器還與設(shè)置在液壓系統(tǒng)中的壓力檢測裝置連接，控制器與電磁換向閥連接。本實用新型具有節(jié)能環(huán)保、效率高、可自動調(diào)節(jié)沖程沖次及具有抗強風(fēng)等優(yōu)點。
文檔編號F04B47/04GK201606229SQ20102010784
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月4日
發(fā)明者楊寶昆, 齊保良, 齊天 申請人:山東建筑大學(xué)