專(zhuān)利名稱(chēng)：節(jié)能型液壓抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種新型無(wú)梁式液壓抽油機(jī)，它屬于油田開(kāi)采設(shè)備。
目前用于油田開(kāi)采的機(jī)械抽油設(shè)備分為二類(lèi)有桿抽油設(shè)備和無(wú)桿抽油設(shè)備。有桿抽油設(shè)備用得最廣泛，其發(fā)展也最受重視。抽油機(jī)是有桿抽油設(shè)備的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，是構(gòu)成“三抽”(抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵)設(shè)備體系的重要組成部分。
抽油機(jī)分為游梁式和無(wú)梁式二類(lèi)。游梁式抽油機(jī)目前占大多數(shù)，但因其結(jié)構(gòu)龐大、重量大、較難平衡，因而發(fā)展趨緩。無(wú)梁式抽油機(jī)有機(jī)械傳動(dòng)式和流體傳動(dòng)式二種，由于流體傳動(dòng)式特別是液壓式抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)較緊湊、重量較輕、容易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程、低沖次和大載荷，因而正在加速發(fā)展。現(xiàn)從《石油機(jī)械》第16卷第11期中介紹的“YCH－Ⅱ型液壓抽油機(jī)的研制”一文看，還存在由減壓閥、單向閥、蓄能器、平衡油缸、溢流閥組成的平衡回路，所以其還存在結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、體積大、重量大、能耗高等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種集驅(qū)動(dòng)與平衡于一體的液壓抽油機(jī)，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、能耗低的特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述措施實(shí)現(xiàn)的它包含有油箱、濾油器、原動(dòng)機(jī)、變量泵、安全閥、蓄能器、電液換向閥、液壓缸、傳動(dòng)帶、抽油桿，其特征是在液壓缸的無(wú)桿腔與一個(gè)蓄能機(jī)構(gòu)連通，傳動(dòng)帶通過(guò)一個(gè)位置固定的滾筒，和一個(gè)固定在液壓缸活塞桿上的動(dòng)滑輪后固定在基架上。上述蓄能機(jī)構(gòu)可以是一個(gè)儲(chǔ)氣筒，在電液換向閥和液壓缸之間可以設(shè)置一個(gè)限速閥；蓄能機(jī)構(gòu)也可以是由電液換向閥、單向閥和蓄能器構(gòu)成，電液換向閥的進(jìn)油口與變量泵的出油口連通，電液換向閥的兩個(gè)出油口分別與蓄能器、單向閥連通，單向閥和蓄能器一起與液壓缸的無(wú)桿腔連通，此時(shí)的限速閥可以設(shè)置在單向閥、蓄能器與液壓缸的無(wú)桿腔之間。
本實(shí)用新型的液壓缸是一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，而與液壓缸無(wú)桿腔連通的蓄能機(jī)構(gòu)不但起平衡的重力作用，還作為抽油機(jī)上沖程的動(dòng)力。液壓缸有桿腔進(jìn)壓力油時(shí)，起平衡部分無(wú)桿腔壓力的作用，以使抽油桿在自重作用下實(shí)現(xiàn)下沖程。因此液壓缸集驅(qū)動(dòng)與平衡于一體，從而使本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)高度低、體積小、重量輕、能耗較少等特點(diǎn)，還具有安全保護(hù)功能，可廣泛用于深井、稠油井和斜井的開(kāi)采。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。



圖1是本實(shí)用新型的一種實(shí)施原理圖；圖2是本實(shí)用新型的另一種實(shí)施原理圖。
本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方案如
圖1所示。這里的蓄能機(jī)構(gòu)7是一只儲(chǔ)氣筒，并直接與液壓缸10無(wú)桿腔相連通。液壓抽油機(jī)由油箱1、濾油器2、原動(dòng)機(jī)3(為電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))、變量泵4、安全閥5、蓄能器6、儲(chǔ)氣筒7、限速閥8、動(dòng)滑輪9、液壓缸10、滾筒11、電液換向閥12、傳動(dòng)帶13等組成。
其工作過(guò)程如下首先向儲(chǔ)氣筒7充入一定量的氮?dú)庵聊骋粔毫χ担藟毫Q定著上沖程的速度，使抽油桿14上升至上沖程止點(diǎn)處。開(kāi)始工作時(shí)，原動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)變量泵4轉(zhuǎn)動(dòng)，向蓄能器6充入壓力油，此前蓄能器6已沖入一定壓力值的氮?dú)猓?dāng)壓力油充至正好可使液壓缸10活塞桿以一定速度縮回，完成抽油泵下沖程的壓力值時(shí)，使電液換向閥12右電磁鐵通電而換向至右位，從變量泵4和蓄能器6來(lái)的壓力油通過(guò)電液換向閥12和限速閥8進(jìn)入液壓缸10的有桿腔，平衡了部分無(wú)桿腔的壓力，抽油桿14在自重作用下完成其下沖程。至下沖程止點(diǎn)時(shí)，電液換向閥12左電磁鐵通電，它在電磁力和液壓力作用下?lián)Q向至左位，使液壓缸10有桿腔通油箱1，在無(wú)桿腔氣體壓力作用下，液壓缸10活塞桿外伸，帶動(dòng)抽油桿14完成上沖程，這時(shí)變量泵4向蓄能器6充油。抽油機(jī)上下沖程的連續(xù)工作由電液換向閥12左右電磁鐵的電流通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)，信號(hào)可在液壓缸10活塞桿邊設(shè)二個(gè)行程開(kāi)關(guān)來(lái)得到，從而使行程調(diào)節(jié)方便。
本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方案如圖2所示。這里的蓄能機(jī)構(gòu)7是由電液換向閥7－1、單向閥7－2和蓄能器7－3構(gòu)面的組件。也可直接用液壓泵取代電液換向閥7－1，向蓄能器7－3補(bǔ)油液壓抽油機(jī)由油箱1、濾油器2、原動(dòng)機(jī)3(為電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))、變量泵4、安全閥5、蓄能器6、電液換向閥7－1、單向閥7－2、蓄能器7－3、限速器8、動(dòng)滑輪9、液壓缸10、滾筒11、電液換向閥12、傳動(dòng)帶13等組成。
其工作過(guò)程如下開(kāi)始工作時(shí)，原動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)變量泵4轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)電液換向閥7－1通電而換向至右位，變量泵4輸出的壓力油通過(guò)電液換向閥7－1和單向閥7－2進(jìn)入蓄能器7－3及液壓缸10的無(wú)桿腔，這時(shí)液壓缸10的活塞桿逐漸外伸，使抽油桿14逐步上升至一定點(diǎn)。當(dāng)無(wú)桿腔內(nèi)壓力升至略高于能完成抽油機(jī)上沖程和一定值時(shí)，電液換向閥7－1斷電，從而在彈簧力的作用下復(fù)位，此時(shí)變量泵4轉(zhuǎn)而對(duì)蓄能器6充油，當(dāng)壓力油充至正好可使液壓缸10活塞桿以一定速度縮回，完成抽油泵下沖程的壓力值時(shí)，使電液換向閥12右電磁鐵通電而換向至右位，從變量泵4和蓄能器6的壓力油通過(guò)電液換向閥12進(jìn)入液壓缸10有桿腔，平衡了部分無(wú)桿腔的壓力，抽油桿14在自重作用下完成其下沖程。此后電液換向閥7－1在較長(zhǎng)時(shí)間不必動(dòng)作，只是可能因漏油原因當(dāng)蓄能器7－3內(nèi)壓力降至某一值時(shí)，才使其通電進(jìn)行補(bǔ)油。至下沖程止點(diǎn)時(shí)，電液換向閥12左電磁鐵通電，它在電磁力和液壓力作用下?lián)Q向至左位，使液壓缸10有桿腔通油箱1，在無(wú)桿腔液壓力作用下，液壓缸10活塞桿外伸，帶動(dòng)抽油桿14完成上沖程，這時(shí)變量泵4向蓄能器6充油。單向閥7－2起防止液壓缸10和蓄能器7－3中油液泄漏的作用。抽油機(jī)上下沖程的連續(xù)工作由電液換向閥12左右電磁鐵的電流通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)。
從液壓抽油機(jī)的工作過(guò)程看出，液壓缸10不僅起到平衡抽油桿14重的作用，而且還是抽油桿14上沖程的動(dòng)力，因而對(duì)液壓元件的利用率高。但抽油桿14上沖程的速度調(diào)節(jié)是通過(guò)對(duì)蓄能機(jī)構(gòu)7的充氣或充油壓力選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)的。下沖程的速度調(diào)節(jié)主要通過(guò)改變變量泵4排量來(lái)實(shí)現(xiàn)，但蓄能器6的充氣壓力也有一定的影響。動(dòng)滑輪9起到增程作用，它可使較短行程的液壓缸10帶動(dòng)與較長(zhǎng)行程的抽油泵相連的抽油桿14。安全閥5平時(shí)不工作，只是在意外情況，當(dāng)抽油機(jī)的壓力超過(guò)安全閥5調(diào)定壓力時(shí)才動(dòng)作，從而確保了安全可靠。限速閥8也是在意外情況工作，如在抽油桿14斷裂時(shí)，液壓缸10的負(fù)載突然減小，從而使其活塞速度增大過(guò)高，這時(shí)限速閥11在前后壓差作用下克服彈簧力而動(dòng)作，切斷出油或供油的流道，使活塞停止運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能型液壓抽油機(jī)，包括油箱[1]、濾油器[2]、原動(dòng)機(jī)[3]、變量泵[4]、安全閥[5]、蓄能器[6]、電液換向閥[12]、液壓缸[10]、傳動(dòng)帶[13]、抽油桿[14]，其特征在于所述液壓缸[10]的無(wú)桿腔連通了一個(gè)蓄能機(jī)構(gòu)[7]，所述傳動(dòng)帶[13]通過(guò)一個(gè)定位的滾筒[11]，和一個(gè)設(shè)置在液壓缸[10]活塞桿上的動(dòng)滑輪[9]后固定于基架上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型液壓抽油機(jī)，其特征在于所述蓄能機(jī)構(gòu)［7］可以是一個(gè)儲(chǔ)氣筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能型液壓抽油機(jī)，其特征在于電液換向閥［12］和液壓缸［10］之間可以設(shè)置限速閥［8］。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型液壓抽油機(jī)，其特征在于所述蓄能機(jī)構(gòu)［7］也可以是由電液換向閥［7－1］、單向閥［7－2］、蓄能器［7－3］構(gòu)成，電液換向閥［7－1］的進(jìn)油口與變量泵［4］的出油口連通，兩個(gè)出油口分別與蓄能器［6］、單向閥［7－2］連通，單向閥［7－2］和蓄能器［7－3］一起與液壓缸［10］的無(wú)桿腔連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能型液壓抽油機(jī)，其特征在于在單向閥［7－2］、蓄能器［7－3］與液壓缸［10］無(wú)桿腔之間可以設(shè)置限速閥［8］。
專(zhuān)利摘要一種液壓缸驅(qū)動(dòng)的無(wú)梁抽油機(jī)，有油箱、濾油器、原動(dòng)機(jī)、變量泵、安全閥、蓄能器、電液換向閥、液壓缸、傳動(dòng)帶、抽油桿，特征是液壓缸的無(wú)桿腔連通了一個(gè)蓄能機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)帶通過(guò)一個(gè)滾筒和一個(gè)設(shè)在活塞桿上的動(dòng)滑輪后固定在基架上。本抽油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、高度低、體積小、重量輕、能耗少，并具有安全保護(hù)功能；液壓缸不僅是抽油桿上沖程的動(dòng)力，而且還起到平衡抽油桿重的作用，對(duì)液壓元件利用率高；可廣泛適用于深井、稠油井和斜井開(kāi)采。
文檔編號(hào)F04B47/00GK2194423SQ94202508
公開(kāi)日1995年4月12日 申請(qǐng)日期1994年1月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月27日
發(fā)明者俞浙青, 路甬祥, 吳根茂 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)