CN103775036B - 基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置 - Google Patents

基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，它包括安装在游梁上的主气缸和安装在底座上的做功气缸，主气缸内有一游塞，在主气缸两端安装有吸热环和散热环。做功气缸内有一活塞通过连杆与游梁连接，做功气缸底部通过三通将放气阀与柔性管线连接，柔性管线将主气缸与做功气缸连接。装置通过吸热环和散热环之间的热能差对气体进行加热与放热，使得游梁式抽油机周而复始的工作，减少对电能的损耗。具有环保节能，结构简单，便于生产和维护的优点。

Description

基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置
技术领域
本发明涉及石油钻采设备领域，具体说的是一种利用热能差产生动力的基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置。
背景技术
游梁式抽油机是开采石油的一种重要机械设备，俗称“磕头机”。现油田上多采用游梁式抽油机进行开采石油工作。游梁式抽油机主要由游梁、连杆、曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等部分组成。其工作原理是电机通电旋转后,通过皮带带动减速箱减速后带动曲柄旋转,然后由四连杆机构带动游梁式抽油机驴头做上下往复运动,从而带动抽油杆达到往复抽油的目的。然而，游梁式抽油机由于系统结构复杂，中间传动部件多，机械损耗大，使得系统整体效率偏低，能耗偏大。
有专利公开一种风力液压游梁式抽油机，其包括风机、变量油泵、流量器、蓄能器、阀门、温度传感器和板式换热器，它是用风机带动变量液压油泵将机械能转换成油的压力能，高、低油压经输油管通过流量器和蓄能器输出，再输入液压活塞，使液压活塞上下冲程做功，回油经油箱重新循环使用，实现风能的转换利用。此专利解决了能量供给问题，利用自然界风能提供初始能量。但其结构复杂，中间环节能量损耗较多，难以高效利用风能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种利用热能差的新型游梁式抽油机动力装置，该装置能极大的减少抽油作业的能源消耗，降低作业成本，且装置结构简单。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，包括安装在游梁上的主气缸，安装在底座上的做功气缸。在所述的主气缸内有一游塞，在主气缸两端安装有吸热环和散热环。做功气缸内有一活塞通过连杆与游梁连接。做功气缸底部通过三通将放气阀与柔性管线连接。柔性管线将主气缸与做功气缸连接。
游塞与主气缸内壁之间有间隙。
活塞与做功气缸内壁之间无间隙。
柔性管线是柔性高压气管线。
本发明具有以下优点：（1）通过吸热环和散热环之间的热能差，对气体进行加热与放热，使得游梁式抽油机周而复始的工作，建设对电能的损耗；（2）装置结构简单，便于生产和维护。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1-游梁，2-主气缸，3-吸热环，4-游塞，5-散热环，6-柔性管线，7-连杆，8-做功气缸，9-放气阀，10-三通，11-底座，12-活塞。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，包括安装在游梁1上的主气缸2，安装在底座11上的做功气缸8。主气缸2内有一游塞4，在主气缸2两端安装有吸热环3和散热环5。做功气缸8内有一活塞12通过连杆7与游梁1连接。做功气缸8底部通过三通10将放气阀9与柔性管线6连接。柔性管线6将主气缸2与做功气缸8连接。
游塞4与主气缸2内壁之间有间隙。
活塞12与做功气缸8内壁之间无间隙。
柔性管线6是柔性高压气管线。
本发明的工作过程如下：初始时刻游塞4位于散热环5一端，外部热源给吸热环3供热，使吸热环3与散热环5之间形成热能差，主气缸2内的气体被加热后膨胀，通过柔性管线6传递给做功气缸8，做功气缸8在高压气体的驱动下伸长，带动游梁1逆时针摆动，游塞4在重力的作用下滑向吸热环3，被加热的气体由于游塞4的挤压而移向散热环5，在散热环5的作用下，气体冷却体积收缩，导致做功气缸8收缩，带动游梁1顺时针摆动，游塞4在重力的作用下滑向散热环5，由此完成一个做功循环。

Claims (3)

1.基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，包括安装在游梁(1)上的主气缸(2)，安装在底座(11)上的做功气缸(8)；其特征在于，在所述的主气缸(2)内有一游塞(4)，在主气缸(2)两端安装有吸热环(3)和散热环(5)；做功气缸(8)内有一活塞(12)通过连杆(7)与游梁(1)连接；做功气缸(8)底部通过三通(10)将放气阀(9)与柔性管线(6)连接；柔性管线(6)将主气缸(2)与做功气缸(8)连接；所述的游塞(4)与主气缸(2)内壁之间有间隙。
2.根据权利要求1所述的基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，其特征在于，所述的活塞(12)与做功气缸(8)内壁之间无间隙。
3.根据权利要求1所述的基于斯特林发动机的游梁式抽油机动力装置，其特征在于，所述的柔性管线(6)是柔性高压气管线。
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