CN102094600B - 具有能量回收作用的液压抽油装置 - Google Patents

Abstract

具有能量回收作用的液压抽油装置，包括抽油装置、悬挂器、钢丝绳、滑轮组装置、升降液压缸、储能缸、电磁控制阀、储能器、储能控制阀、液压动力系统构成，升降液压缸两侧并联有储能缸，升降液压缸和储能缸的液压伸缩杆共同与滑轮组装置相连接；在储能控制阀和调速阀之间安装有与液压动力系统相连接的单向阀控制管路。抽油杆到达最高处时抽油装置和悬挂器自身的重力，升降液压缸内的液压油通过电磁控制阀直接流回油箱，储能缸的液压油通过储能控制阀流向储能器进行储能，由于两侧储能缸的总油压作用面积小于升降液压缸的油压作用面积，于是三个液压缸又开始上升，这样就可以节约一大部分的能源。

Description

具有能量回收作用的液压抽油装置

技术领域

本发明涉及一种具有能量贮存与回收作用的液压抽油装置，主要利用储能缸将抽油机下放抽油杆时进行能量储存，用于提升抽油杆，属于石油机械领域。

背景技术

石油开采的重要设备是抽油机，我国抽油机的总数量达10万台以上，年耗电量达百亿度，其耗电量约占石油工业企业总用电量的40%。目前，现场运行最多的抽油机是常规的游梁式抽油机。它存在的缺点是运行效率低，电能浪费大。对石油企业来讲，节省电耗可以直接降低石油的开采成本，为此提出了一种具有能量储存作用的液压抽油装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有能量回收作用的液压抽油装置。

本发明要解决的问题是现有液压抽油机能量浪费比较严重的不足。

为实现本发明的目的，本发明采用的技术方案是：

针对上述已有技术存在的缺陷，本发明具有能量回收作用的液压抽油装置，包括抽油装置、悬挂器、钢丝绳、滑轮组装置、升降液压缸、储能缸、电磁控制阀、储能器、储能控制阀、液压动力系统构成，滑轮组装置通过钢丝绳和抽油装置及悬挂器连接在一起，升降液压缸两侧并联有储能缸，升降液压缸和储能缸的液压伸缩杆共同与滑轮组装置相连接；升降液压缸的供油管路上并联有电磁控制阀和单向阀，电磁控制阀的另一端与油箱相连接，单向阀的另一端和储能缸的供油管路并联在一起；储能器的供油管路上串联有储能控制阀和调速阀，调速阀的另一端与储能缸的供油管路相连接；在储能控制阀和调速阀之间安装有与液压动力系统相连接的单向阀控制管路。

升降液压缸两侧的储能缸的总油压作用面积小于升降液压缸的油压作用面积；升降液压缸和储能缸的有效伸缩量相同。

抽油机刚开机时，升降液压缸和储能缸的液压伸缩杆均位于底部，当液压动力系统启动后，液压油通过单向阀和调速阀向升降液压缸和储能缸内进行供油，此时储能控制阀和电磁控制阀处于关闭状态，于是升降液压缸和储能缸的液压伸缩杆通过滑轮组装置慢慢将抽油装置的抽油杆提起，当抽油杆到达最高处时，液压动力系统停止向升降液压缸和储能缸供油，此时储能控制阀和电磁控制阀开启，由于抽油装置和悬挂器自身的重力，通过滑轮组装置迫使升降液压缸和储能缸向下运动，升降液压缸内的液压油通过电磁控制阀直接流回油箱，储能缸的液压油通过储能控制阀流向储能器，当液压缸的伸缩杆到达底部时，电磁控制阀开启，由于两侧储能缸的总油压作用面积小于升降液压缸的油压作用面积，于是三个液压缸又开始上升，当上升到一定高度（此高度由测试完成后安装接近开关来判断），储能器内的能量用完时，储能控制阀关闭，液压动力系统开始提供液压油，使其上升到顶部，接下来就开始做重复运动了，液压缸的上下两侧均安装有限位开关，以防止冲撞缸体。

本发明的优点：利用储能缸将现有液压抽油机在油杆下降过程的势能储存起来，并转换为油杆上升时的能量，有效地降低抽油装置的能耗；而且本装置设计制造简单，只要将原有的液压系统做进一步的改进即可实现，因此成本低廉具有广泛的市场空间，同时也为广大油企进行节能降耗。

附图说明

附图1是具有能量回收作用的液压抽油装置的结构示意图；

1—抽油装置; 2—悬挂器; 3—钢丝绳;4—滑轮组装置; 5—升降液压缸; 6—储能缸;7—电磁控制阀; 8—储能器; 9—储能控制阀; 10—液压动力系统。

具体实施方式

如图1所示，以目前通用的油机负荷30吨的液压抽油机为例，其功率为18.5KW,油缸直径为125mm，本装置包括抽油装置1、悬挂器2、钢丝绳3、滑轮组装置4、升降液压缸5、储能缸6、电磁控制阀7、储能器8、储能控制阀9、液压动力系统10构成，滑轮组装置4通过钢丝绳3和抽油装置1及悬挂器2连接在一起，升降液压缸5两侧并联有储能缸6，升降液压缸5和储能缸6的液压伸缩杆共同与滑轮组装置4相连接；升降液压缸5的供油管路上并联有电磁控制阀7和单向阀，电磁控制阀7的另一端与油箱相连接，单向阀的另一端和储能缸6的供油管路并联在一起；储能器8的供油管路上串联有储能控制阀9和调速阀，调速阀的另一端与储能缸6的供油管路相连接；在储能控制阀9和调速阀之间安装有与液压动力系统10相连接的单向阀控制管路。

升降液压缸5两侧的储能缸6的总油压作用面积为升降液压缸5的油压作用面积的3/5，因此储能缸6选用的油缸直径为25mm；升降液压缸5和储能缸6的有效伸缩量相同；悬挂器2重约60吨，用于配重；电磁控制阀7和储能控制阀9均为两位两通电磁阀；调速阀为比例调速阀。

抽油机刚开机时，升降液压缸5和储能缸6的液压伸缩杆均位于底部，当液压动力系统10启动后，液压油通过单向阀和调速阀向升降液压缸5和储能缸6内进行供油，此时储能控制阀9和电磁控制阀7处于关闭状态，于是升降液压缸5和储能缸6的液压伸缩杆通过滑轮组装置4慢慢将抽油装置1的抽油杆提起，当抽油杆到达最高处时，液压动力系统10停止向升降液压缸5和储能缸6供油，此时储能控制阀9和电磁控制阀7开启，由于抽油装置1和悬挂器2自身的重力，通过滑轮组装置4迫使升降液压缸5和储能缸6向下运动，升降液压缸5内的液压油通过电磁控制阀7直接流回油箱，储能缸6的液压油通过储能控制阀9流向储能器8，当液压缸的伸缩杆到达底部时，电磁控制阀7开启，由于两侧储能缸6的总油压作用面积小于升降液压缸5的油压作用面积，于是三个液压缸又开始上升，当上升到一定高度（此高度由测试完成后安装接近开关来判断），储能器8内的能量用完时，储能控制阀9关闭，液压动力系统10开始提供液压油，使其上升到顶部，接下来就开始做重复运动了，液压缸的上下两侧均安装有限位开关，以防止冲撞缸体。

Claims (2)

1.具有能量回收作用的液压抽油装置，包括抽油装置（1）、悬挂器（2）、钢丝绳（3）、滑轮组装置（4）、升降液压缸（5）、储能缸（6）、电磁控制阀（7）、储能器（8）、储能控制阀（9）和液压动力系统(10)，滑轮组装置（4）通过钢丝绳（3）和抽油装置（1）及悬挂器（2）连接在一起，其特征是：升降液压缸（5）两侧并联有储能缸（6），升降液压缸（5）和储能缸（6）的液压伸缩杆共同与滑轮组装置（4）相连接；升降液压缸（5）的供油管路上并联有电磁控制阀（7）和单向阀，电磁控制阀（7）与油箱相连接，单向阀和储能缸（6）的供油管路并联在一起；储能器（8）的供油管路上串联有储能控制阀（9）和调速阀，调速阀与储能缸（6）的供油管路相连接；在储能控制阀（9）和调速阀之间安装有与液压动力系统(10)相连接的单向阀控制管路；升降液压缸（5）两侧的储能缸（6）的总油压作用面积小于升降液压缸（5）的油压作用面积，升降液压缸（5）两侧的储能缸（6）的总油压作用面积为升降液压缸（5）的油压作用面积的3/5。

2.根据权利要求1所述的具有能量回收作用的液压抽油装置，其特征是：所述升降液压缸（5）和储能缸（6）的有效伸缩量相同。

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