CN102155188A - 一种不平衡式液压抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不平衡式液压抽油机，包括液压油缸，油缸的柱塞上装置有动滑轮，动滑轮在导向机构上下移动，在动滑轮上具有柔性绳通过定滑轮和过渡滑轮连接抽油机的配重，配重的另一端的柔性绳通过上滑轮连接抽油杆，其主要的区别特征在于配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：0～2/3∶1。其优点是当抽油机回程时，抽油杆及其附件的质量减去配重的质量产生的重力势能通过上柔性绳和各个滑轮带动液压缸的柱塞下行，驱动液压缸内的液压油转换成动力液压油返回到液压系统的蓄能器中，为下一次的工作进程向液压缸提供举升力。

Description

一种不平衡式液压抽油机

技术领域

本发明属于石油采油设备，确切的讲是一种不平衡式液压抽油机。

背景技术

很久以来，人们对液压采油进行了很多的研究，试图用液压的方式代替传统的机械式游梁抽油机。但是，能应用于实际采油生产的极少。以至于目前仍采用能耗极大的机械式游梁抽油机。其中中国专利ZL200920300405.1，名称为：多缸组合式全平衡液压抽油机，提供了一种采用液压泵作为主要动力部件，通过两组滑轮组和两组牵引索，通过特定的方式连接抽油杆和与抽油杆重力相同的配重，以此来达到整体受力均匀，能耗低，使用寿命长，维护成本低等目的。但是，也正是由于这个全平衡的结构，使得牵引索的缠绕复杂，而且，抽油杆和配重等重，因此在工作时，抽油杆下行时回程的重力势能被配重抵消了，不能得到合理的利用，白白消耗了这部分能源。而且，由于各个液压缸的缸径相同，对于抽油机抽油工作各个阶段的作用力分配不合理。为此本发明的发明人做了认真地研究，提出了本发明的发明目的。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服全平衡式液压抽油机回程时的重力势能不能合理利用，同时，液压缸对抽油机工作进程和回程的作用力分配不合理的问题而提出来的。即提供一种不平衡式液压抽油机。

本发明的技术解决方案是这样实现的，该不平衡式液压抽油机，包括液压油缸，油缸的柱塞上装置有动滑轮，动滑轮在导向机构上下移动，在动滑轮上具有柔性绳通过定滑轮和过渡滑轮连接抽油机的配重，配重的另一端的柔性绳通过上滑轮连接抽油杆，其特征在于配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：0～2/3∶1。优选的配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：1/2～2/3∶1。对于两个液压缸以上的系统，各液压缸直径符合公差为：0.02～0.10的等差数列要求。

本发明的有益的技术效果是：当抽油机回程时，抽油杆及其附件的质量减去配重的质量产生的重力势能通过装置的上柔性绳和各个滑轮带动液压缸的柱塞下行，驱动液压缸内的液压油转换成动力液压油返回到液压系统的蓄能器中，为下一次的工作进程储蓄液压能，向液压缸提供举升力。而选择各个液压缸的缸径不同，使得在工作进程时，直径大的液压缸先动作，满足抽油机初始举升力大，需要大的举升力的特点；而在回程时，缸径小的液压缸先动作，这样符合抽油机回程时初始阶段阻力小下降速度快的工作条件要求。

附图说明

附图是本发明的不平衡液压抽油机的结构示意视图。在附图中：1、第一液压油缸，2、动滑轮，3、柔性绳，4、限绳器，5、定滑轮，6、导向机构，7、过渡滑轮，8、配重，9、上滑轮，10、抽油杆，11、第一柱塞杆，12、密封装置，13、第二液压油缸，14、第二柱塞杆。

具体实施方式

下面结合附图中给出的实施例，对本发明的结构和使用进行详细说明。参照附图，该种不平衡式液压抽油机，包括液压油缸，附图中示出了两个液压油缸，第一液压油缸(1)和第二液压油缸(13)。油缸(1)的第一柱塞杆(11)和油缸(13)的第二柱塞杆(14)上装置有动滑轮(2)，动滑轮(2)在导向机构(6)的导向槽内的轨道中上下移动，在动滑轮上具有柔性绳(3)通过定滑轮(5)和过渡滑轮(7)连接抽油机的配重(8)，配重(8)的另一端的连接的柔性绳通过上滑轮(9)连接抽油杆。柔性绳可以是钢丝绳、橡胶带、钢带等可以卷绕等。经过试验，通常选择，配重(8)的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：0～2/3∶1。当配重为0时，即无配重，此时，应当注意选择合适的液压泵的回油阻尼。

经过优化选择的实施例是，配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：1/2～2/3∶1。

经过优化设计，所说的第一液压缸(1)和第二液压缸(13)两个液压缸的中的第一液压缸的柱塞(11)与第二液压缸的柱塞(14)的直径的差为：0.02～0.10。

为了增加所述不平衡式液压抽油机的抽油冲程，所说的液压缸的数量可以1～2个增加为1～6个，甚至可以增加到10个液压缸依次顺序排列，个个液压缸各柱塞直径遵照公差为0.02～0.10的等差数列的要求。

当采用单液压缸工作时，将附图中的第二液压缸(13)去掉即可。

当采用多于两个液压缸工作时，只需要在第一液压缸(1)和第二液压缸(13)中间安装所需要的液压缸，且柱塞直径满足上述等差数列要求即可。

抽油机使用工作过程为：液压柱塞油缸(组)由一个或以上液压柱塞缸组成，使用柱塞缸的数量由抽油机的冲程长度和柱塞缸的行程距离所决定，液压缸的行程以1500mm左右为宜。采用多个柱塞缸组合使用时，为使柱塞缸组运动平稳有序，各个缸的柱塞直径设计为不同。柱塞缸上行工作时，缸径较大的缸先动，缸径较小的缸后动，柱塞缸下行回程时，缸径较小的缸先动，缸径较大的缸后动，这样就达到了柱塞缸进程(即抽油机抽油杆上升)初始阶段举升力大，上升加速时间短，柱塞缸回程(即抽油机抽油杆下降)初始阶段阻力小，下降加速时间短的理想效果。导向机构(6)起扶助柱塞缸的柱塞导向套导向的作用，在柱塞带动动滑轮(2)往返运动时，防止柱塞因为复合受力而增加柱塞缸导向套、密封装置(12)的磨损，从而延长柱塞缸的使用寿命。

Claims (4)

1.一种不平衡式液压抽油机，包括液压油缸，油缸的柱塞上装置有动滑轮，动滑轮在导向机构上下移动，在动滑轮上具有柔性绳通过定滑轮和过渡滑轮连接抽油机的配重，配重的另一端的柔性绳通过上滑轮连接抽油杆，其特征在于配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：0～2/3∶1。

2.按照权利要求1所述的一种不平衡式液压抽油机，其特征在于所说的配重的总质量与抽油杆及其附件的总质量之比为：1/2～2/3∶1。

3.按照权利要求1所述的一种不平衡式液压抽油机，其特征在于所说的液压缸是第一液压缸(1)和第二液压缸(13)两个液压缸，第一液压缸的柱塞(11)与第二液压缸的柱塞(14)的直径的差为：0.02～0.10。

4.按照权利要求1所述的一种不平衡式液压抽油机，其特征在于所说的液压缸的数量为1～6个依次顺序排列，各柱塞直径遵照公差为0.02～0.10的等差数列的要求。