CN101037935A - 液压智能抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压智能抽油机。其技术方案是：由抽油机机械部分和液压部分组成，抽油部分主要由水泥基础、底盘、支架、游梁、中轴承、配重块和驴头组成，液压部分主要由液压泵、液压管线、单流阀、液压缸和辅助液压缸组成，在支架和驴头之间的游梁上设有轴，在轴与底盘之间设有液压部分，所述的液压部分的液压缸通过单流阀、液压管线连接液压泵、时间调控电磁导向阀和电机。有益效果是具有以下优点：结构简单、降耗节能，调节方便，制造成本低，游梁采用前端上翘式，提高了驴头的高度为抽油机的冲程留出了空间，也降低了抽油机的本体高度，为维修保养提供了方便，可产生强大的动力，但运行缓慢，因此，它最适合产量较少、载荷大的深井。

Description

液压智能抽油机

一、技术领域：

本发明涉及一种石油采油装置，特别是涉及一种利用成熟的液压升降、电子调控等技术制造的液压智能抽油机。

二、背景技术：

目前，油田抽油采用的抽油设备有传统的游梁式抽油机、链式抽油机、螺杆抽油机等，但是大多数还是采用传统的游梁式抽油机，其存在以下不足：1、安装占地面积大，对环境损害、影响大。2、能量转换环节多，运转需强大动力，能源损耗明显。3、设备复杂、维护、保养成本高且易遭人为损坏；中国专利号为91109499.7公开了《液压驱动游梁的抽油机》，但是其存在的问题是：取消了平衡块，其节能效果并不理想；而专利号为02244361.4的《游梁式液压抽油机》公开了一种由机械部分和液压部分组成的抽油机，液压部分设在机械部分的后驴头处，代替平衡块的功能，其存在的问题是节能效果仍然不明显，没有充分发挥液压和平衡块的节能效应。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种将液压装置和平衡块结合在一体、使其更加节能的液压智能抽油机。

其技术方案是：由抽油机机械部分和液压部分组成，抽油机机械部分主要由水泥基础(9)、底盘(10)、支架(11)、游梁(4)、中轴承(14)、配重块(12)和驴头(13)组成，液压部分主要由液压泵(2)、液压管线(8)、单流阀(7)、液压缸(3)和辅助液压缸组成，在所述的支架(11)和驴头(13)之间的游梁(4)上设有轴(15)，在轴与底盘(10)之间设有液压部分，所述的液压部分的液压缸(3)通过单流阀(7)、液压管线(8)连接液压泵(2)、时间调控电磁导向阀(6)和电机(1)。

所述的电机(1)和时间调控电磁导向阀(6)通过控制屏(16)传输电源。

所述的抽油机机械部分的游梁(4)的前端向上折起延伸并连接驴头(13)，以增加抽油杆(5)的冲程距离。

所述的游梁(4)的折起角度为90-180度。

所述的游梁(4)的前端为弧形结构。

本发明的有益效果是具有以下优点：

1、结构简单，省去了传统抽油机上的变速箱、连杆、曲柄、曲柄销子、尾轴承、皮带、刹车等易损部件，减少了维修次数与成本。

2、降耗节能，通过某液压设备厂的技术试验测算，满足冲次每分钟两次，冲程4.5m，载荷在10KN的条件下工作，使用4.5KW的电动机带动液压泵就可实现抽油机的正常运转，而现用抽油机的电动功率都在30KW以上。

3、调节方便，通过电子调控改变液流的方向与流量就可轻松调整冲程、冲次等抽油机的工作参数，利用辅助液压缸调整平衡块在游梁上的位置即可实现抽油机平衡的调整，也可将辅助液压缸分别固定在抽油机和水泥基础的固定桩上，调节井口对中和作业时移动的抽油机。

4、制造成本低，满足上述工作条件需要液压泵产生50吨的推力和45吨的拉力，整套液压设备约需3.2万元。

5、游梁采用前端上翘式，提高了驴头的高度为抽油机的冲程留出了空间，也降低了抽油机的本体高度，为维修保养提供了方便。

6、该型抽油机液压系统可产生强大的动力，但运行缓慢，因此，它最适合产量较少、载荷大的深井。

四、附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的另一种结构示意图。

五、具体实施方式：

结合附图1、2，对本发明作进一步的描述：

实施例1：参照附图1，由抽油机机械部分和液压部分组成，抽油机机械部分主要由水泥基础9、底盘10、支架11、游梁4、中轴承14、配重块12和驴头13组成，液压部分主要由液压泵2、液压管线8、单流阀7、液压缸3和辅助液压缸组成，在所述的支架11和驴头13之间的游梁4上设有轴15，在轴与底盘10之间设有液压部分，所述的液压部分的液压缸3通过单流阀7、液压管线8连接液压泵2、时间调控电磁导向阀6和电机1，所述的电机1和时间调控电磁导向阀6通过控制屏16传输电源。

各部件作用如下：控制屏16将电源分别传输给电机1、时间调控电磁导向阀6；电机1将电能转化为动能并传递给液压泵2；液压泵2将机械能转化为高压液体，分为手动和自动两种工作方式；液压管线8经单流阀和时间调控电磁导向阀6将高压液体输送到液压缸3内；液压缸3能利用单位面积与压强的关系产生大的推动力或拉力，并作用在游梁4上，游梁前端的驴头13带动抽油杆5上下运动，实现抽油的目的；通过时间调控电磁导向阀6改变液体的流向，流速使动能的方向也随之改变，动能的方向和时间协调统一，实现抽油机有规律的运动；辅助液压缸将高压液体转化为动能，用来调节抽油机的平衡，井口对中和移动抽油机；水泥基础9是抽油机坚实平整的工作平台，上面有固定桩和固定螺丝孔，分别用来调节和固定抽油机；抽油机底盘10通过螺丝和水泥基础9牢固结合，使抽油机工作平衡；支架11是架空游梁的支撑体，使游梁4和液压缸3有一个上下往复运动的空间。中轴承14是游梁上可供驴头13和配重块12上下往复运动的可转动的坚实支点。配重箱12用来调节游梁4的前后平衡，也就是抽油机的平衡；可用辅助液压缸来调整达到平衡的目的，驴头13的作用是将游梁上下、前后变化的力调整为垂直上下的力。

工作原理：以小功率的电机为动力带动液压泵工作，液压泵产生的压力通过管线输送到液压缸内，利用单位面积与压强的关系产生极为强大的动力，并作用在抽油机上使之运转，抽油机的各种运行参数由电子调控来完成。

当光杆上行到冲程的1/5到1/4处时，驴头的负荷处于最大状态。因此，这时液压缸与游梁应处于垂直状态，以便于更好的发挥它的动能。

当抽油机或该井出现异常情况时，如果载荷突然增大或减小，这时液压泵可通过电子设定的压力变化而自动停机和保护，然后通过手动来操作。

技术特点：

一、节能：

1、液压系统可以用较小的能量产生很大的动能。以目前使用的普通12型机(CYJ4.2-6-73BH)为例，工作时驴头载荷在10KW(10吨)左右。假如冲次：2次/min、冲程4.2m，至少需要30KW的电机才能使之运转。而根据某液压设备厂的技术测算：推力50吨、拉力45吨、行程6m/min的液压系统仅需4.5KW的电动机就可使之运行。从理论上讲可节约80％的电能。

2、抽油机的本体结构相对平衡，(驴头载荷与游梁尾部的配重基本相同)。配重采用固体重物调节平衡，看似笨重，其实非常耐用，用辅助液压缸来调节非常方便，比气压平衡式配重有许多优点，本机采用了翘翘板的原理，前后平衡不需要太大的能量就可轻松上下运行。

二、整机结构：采用游梁前端上翘式结构，为长冲程留足了空间，同时也降低了整机高度，给维修保养提供了方便。

三、调节方便：抽油机在使用过程中经常需要调节工作参数，比如调冲程、冲次。

1、调冲程：普通抽油机采用改变曲柄销位置的方式达到调平衡的目的。曲柄销是连接前后平衡的传动轴销，与曲柄结合非常牢固，不容易拆卸。施工前还要拆卸驴头的负荷，工作量很大，施工安全系数低，施工时间至少也要四小时，经常因曲柄销不能顺利拆卸而无法施工，液压智能抽油机调冲程是用时间调控电磁导向阀来完成的，在液压油流量不变的情况下，改变电子导向阀的导向时间就可调节液压缸活塞的行程，导向时间越长，活塞行程越长，反之越短。如果采用变频技术控制电动机的转速和液压泵的推量，在不改变导向时间的情况下也可以调节液压缸活塞的行程，流量越大，行程越大，流量小，行程就短。

实施例2：参照附图2，其他结构如实施例1，只是游梁4的前端还可以设计为弧形结构，向上翘起，以增加抽油杆的冲程距离。

Claims (5)

1、一种液压智能抽油机，由抽油机机械部分和液压部分组成，抽油机机械部分主要由水泥基础(9)、底盘(10)、支架(11)、游梁(4)、中轴承(14)、配重块(12)和驴头(13)组成，液压部分主要由液压泵(2)、液压管线(8)、单流阀(7)、液压缸(3)和辅助液压缸组成，其特征是：在所述的支架(11)和驴头(13)之间的游梁(4)上设有轴(15)，在轴与底盘(10)之间设有液压部分，所述的液压部分的液压缸(3)通过单流阀(7)、液压管线(8)连接液压泵(2)、时间调控电磁导向阀(6)和电机(1)。

2、根据权利要求1所述的液压智能抽油机，其特征是：所述的电机(1)和时间调控电磁导向阀(6)通过控制屏(16)传输电源。

3、根据权利要求1所述的液压智能抽油机，其特征是：所述的抽油机机械部分的游梁(4)的前端向上折起延伸并连接驴头(13)，以增加抽油杆(5)的冲程距离。

4、根据权利要求3所述的液压智能抽油机，其特征是：所述的游梁(4)的折起角度为90-180度。

5、根据权利要求1所述的液压智能抽油机，其特征是：所述的游梁(4)的前端为弧形结构。

Images