CN102587870A - 液压系统小型化的节能抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压系统小型化的节能抽油机，以游梁抽油机为基础，在驴头一侧游梁支架侧面位置，安装液压缸固定支撑架，在支撑架上端设置立式小型液压双耳油缸，在游梁尾部下方的抽油机底座上安装一台与液压缸相匹配的液压站，两者之间通过液压管线相连接，液压缸在液压系统的作用下带动驴头及游梁做功。由于采用了小型液压系统，新型抽油机省去了机械式游梁抽油机必备的减速箱、曲柄、连杆和大功率电动机，可以显著降低机械式游梁抽油机的高能耗和现有液压抽油机的高成本，目前油田现场使用的各种型号游梁抽油机经简单改造后即可成为本发明所述的节能抽油机。

Description

液压系统小型化的节能抽油机

一、技术领域

本发明涉及石油开采设备，从实际应用的范围归纳为一种液压系统小型(节能型)抽油机。

二、背景技术：

长久以来，众多的石油企业，机械行业，地方企业，围绕如何利用液压方式替代传统机械式游梁抽油机的技改方案进行了诸多方面的研究、探讨，在国内相继出现了几十种不同类型的液压抽油机，相对机械式游梁抽油机的能耗而言，的确取得了一定的成果，但能用于实际采油生产运行的机型极少，其普遍存在的问题是设备体积大、结构复杂、造价高、散热性能差，易造成频繁停机，无法满足抽油泵的长冲程需求，直接影响正常的采油生产。在严冬、酷暑等极端天气下，液压设备的密封系统极容易产生漏油，且维修费用高。由于多数液压抽油机为了保障长冲程的采油作业需求，设计制作了与之相对应的长型液压缸，而这种液压缸在实际应用中倍受原油粘度的变化和大风的影响，致使液压缸伸缩杆摆动系数增大，导致油封快速磨损漏油。而液压系统小型化的节能抽油机的设计，以降低游梁抽油机的高能耗为主导，以优化游梁抽油机为基础，以液压系统小型化为目的，充分利用游梁与游梁支架自然形成夹角的潜在空间，搭载行程短、动力强的小型液压系统，使游梁的优点和小型液压缸的特性在采油工艺中得到充分的发挥和利用，并且有效的弥补了长型液压缸散热性能差和长磨损导致漏油的弊端，很好的解决了机械式游梁抽油机的高耗能和液压抽油机的高成本的实际问题。其次立式小型液压缸的设计还有效的克服了长型液压缸体积大、造价昂贵的实际问题，从产品更新方面又为机械式游梁抽油机焕发出新的生命力，实现了节能增效的最终目的。本发明体积小、重量轻、结构合理、效率高、安装方便、操作简单、安全可靠、成本费用低，在油田采抽设备的使用中必将得到较好的发展。

三、发明内容：

本发明要解决的实际问题是：克服现有液压抽油机存在的构造复杂、设备笨重、散热性能差且成本高的缺点。使用液压系统小型化的节能抽油机还能彻底解决现有机械式游梁抽油机电机功率大、耗电高，维修费用高等问题。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种液压系统小型化的节能抽油机，包括驴头、游梁、游梁联动轴座、轴承、双耳液压缸、液压缸伸缩防尘胶套、液压缸夏季反光散热装置、液压缸冬季保温装置、液压油管、液压缸支撑架、液压缸支撑座、配重块、储能器、散热器、液压站、游梁支架、抽油机底座、电磁换向阀、溢流阀、节流阀、液压锁、自动限位器等。以游梁抽油机为基础，利用游梁与抽油机支架之间自然形成的夹角空间，设置小型液压系统，在驴头一侧游梁支架上固定安装液压缸支撑架，支撑架上端安装有液压缸支撑座及立式小型液压油缸。小型液压缸的设计安装充分发挥短距离、强动力的液压特性，保障了小型液压油缸以短冲程运行模式完成长冲程抽油泵的采油效能，实现其节能增效的最终目的。其特点是，在驴头与游梁摆动轴之间的游梁底部位置，设置有与液压缸上耳端相连的联动轴座，在其孔内设有滚动轴承，液压缸上耳端嵌入联动座中槽内，一端带有螺纹的贯通销穿过联动座孔和液压缸上耳孔，由锁紧螺母锁紧，液压缸的下耳端与液压缸支撑座的连接方式，与上耳端相同。液压缸双耳内球轴承的设计，有效的克服和避免了由于大风和原油粘度变化以及抽油杆升降时带来的游梁左右的轻微摆动，减少了液压缸密封圈的磨损，延长其使用寿命。在液压缸伸缩杆外安装有橡胶伸缩防尘套，有效防止沙尘以及雨雪的侵蚀。散热与保温装置的设置，保障了寒冷和极热环境下液压缸工作的正常运行。液压站安装在游梁尾部下方的抽油机底座位置上，油缸与液压站通过液压管线连接，液压缸在液压传动系统的作用下带动游梁、驴头以及抽油杆上下运动做功。配重块的合理利用不仅实现了液压系统小型化的目的，而且还减少了液压功能的消耗。节流阀在液压系统中的设计，合理的解决了原油在不同季节的粘度变化所对应的不同的抽油速度。储能器的加装即为抽油杆行至下死点时减缓了冲击强度又为液压缸举升驴头及游梁时补充了一定的液压能量。更有效的避免了游梁抽油机由于抽油泵受原油粘度的变化，抽油杆在还没有下落到下死点时，又被抽油机旋转动力猛然提起造成拉断抽油杆和烧毁抽油机电机的事故发生。

本发明与现有液压抽油机技术相比，由于采用了小型液压系统，优化了游梁抽油机的整体结构，克服了长型油缸散热性能差和容易造成密封圈漏油的弊端，把游梁抽油机潜在优点与小型液压缸的特性科学合理的融为一体，从而降低了机械式游梁抽油机电能的高消耗、削减了液压抽油机生产成本，两者完美的结合又为下一步的抽油机改造奠定了良好的基础。

四、附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图中：附图中：1-驴头、2-游梁、3-游梁联动轴座、4-双耳液压缸、5游梁摆动轴座、6-液压管路、7-配重块、8-液压缸伸缩杆防尘胶套、9-液压缸夏季反光散热装置、10-液压缸支撑座、11-液压缸支撑架、12-储能器、13-散热器、14-液压站、15-游梁支架、16-抽油机底座。

五、具体实施方式：

结合附图，对本发明作进一步的描述：

驴头1、游梁2、游梁摆动轴座5、游梁支架15、抽油机底座16与传统游梁抽油机均相同；大功率电机、减速箱、曲柄、连杆由液压站代替；在驴头1与游梁摆动轴座5之间游梁底部位置安装游梁联动轴座3，为了减少摩擦系数，在座孔内安装有滚动轴承，在液压缸支撑架11上端平台安装液压缸支撑座10，在游梁联动轴座3与液压缸支撑座10之间安装双耳内带有球轴承的小型液压油缸4，两只前端带有螺纹的贯通销分别穿过上下座孔和液压缸上下耳孔，分别由锁紧螺母锁紧，液压站14固定在游梁尾部下方的抽油机底座16的位置上，液压站14与液压缸4通过液压油管6相连接。

下面结合附图具体说明本发明的工作过程，如图所示，工作时接通电源，起动液压站14，在液压泵的作用下，液压油经液压泵出口通过液压油管6向液压缸4传递高压油，液压缸4在高压油的作用下推动油缸4的活塞做举升运动，从而带动游梁2、驴头1以及抽油杆上行实施抽油作业，当驴头1行至上止点时，液压站14的换向阀切换液压方向，此时液压缸4的活塞杆回缩，当驴头1及抽油杆下到下死点时，液压缸4下腔的液压油被推入储能器中12，致使驴头1、抽油杆自由坠落所产生的势能存储在储能器12中。

当驴头由下向上运动时，储能器中的高压液体通过液压缸下腔协同液压泵传来的高压液能共同推动液压缸举升活塞做功，完成抽油作业，由于采用了储能措施，使能量得到充分利用，实现了能源的节约。

工作原理：以小功率电动机为动力带动液压泵工作，液压泵产生的高压液能通过液压管线传递到液压缸内，利用单位面积与压强的关系产生强有力的液体动能，推动游梁、驴头及抽油杆运行做功，抽油机的各种运行参数由电子调控系统来完成。

Claims (10)

1.一种液压系统小型化的节能抽油机，主要由游梁底部联动轴座3、双耳液压缸4、游梁摆动轴座5、液压缸伸缩防尘套8、液压缸夏季反光散热装置9、液压缸支撑座10、液压缸支撑架11、储能器12、散热器13、液压站14、液压缸冬季保温装置等组成。其特征是：在游梁底部联动座孔3中设有滚动轴承，在驴头一侧游梁支架15侧面位置固定安装液压缸支撑架11，在支撑架11上端设有液压缸支撑座10和立式小型液压双耳液压缸4，在液压缸4的双耳内设有球轴承，在游梁尾部下方的抽油机底座16上安装一台与液压缸4相匹配的液压站14，通过液压管线6与液压缸相4连接，液压缸4在液压站14高压液能的作用下，带动游梁2、驴头1及抽油杆上、下做功。

2.根据权利要求1所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统中的液压缸4为立式双耳液压缸。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于驴头1与游梁摆动轴5之间的游梁底部位置，设有联动轴座3，与液压缸4上耳端通过贯通销连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述在驴头1一侧游梁支架15侧面位置固定安装有液压缸支撑架11。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统中的液压油缸4双耳内各设有球轴承。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统中的双耳液压缸4的设置，与水平面夹角为45-135度。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统中液压缸4的伸缩杆外设有伸缩防尘套。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述在液压系统中的双耳液压缸4外设有夏季反光散热装置9。

9.根据权利要求1-6任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统根据原油粘度不同，设有可调控抽油速度的节流阀。

10.根据权利要求1-6任一所述的一种液压系统小型化的节能抽油机，其特征在于所述的液压系统中设有冬季保温装置。

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