CN104454703A - 液压旋转平衡抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压旋转平衡抽油机，具有抽油装置、实现抽油装置上下运动而抽取原油的液压系统，液压系统包括卷筒、液压驱动装置、变量泵、以及与变量泵连接的驱动电机，变量泵与液压驱动装置油路连接，卷筒上缠绕有下垂的传动带，液压驱动装置带动卷筒旋转而实现传动带上下运动，传动带一端与抽油装置连接，传动带另一端连接有平衡块，在传动带上下运动的轨迹内设有：接收抽油装置上下运动极点信号而控制变量泵改变液压油输出方向的接近开关。本发明中，由于抽油装置和平衡块作交替升降运动，使得抽油装置和平衡块的动能和势能相互转换，互为作用，由此解决了抽油装置在上下周期运动中需不断克服重力做功的问题，降低了设备能耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压旋转平衡抽油机。
背景技术
现有的抽油机，一般通过机电传动装置推动摆臂不断摆动，带动抽油装置作上下升降运动而抽取地下原油。因此在抽油装置的上下运动过程中，其驱动机构需不断地克服抽油装置自身重力而提升，一部分动力耗用在抽油装置上升过程中所作的无用功上，造成能源的过多浪费；同时抽油装置的升降采用了绳传动方式，在升降过程中绳容易产生打滑现象而造成能量损耗，而对于采用液压系统控制的抽油机而言，在抽油装置作上下升降运动过程中，运动的加速或减速中也存在着一定的能量消耗，不利于节能降耗，降低成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种解决抽油机在上下周期运动中不断克服重力做功的问题、减少能量损耗的液压旋转平衡抽油机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压旋转平衡抽油机，具有抽油装置、实现抽油装置上下运动而抽取原油的液压系统，所述的液压系统包括卷筒、液压驱动装置、通过变量机构控制液压油正反向进出变换的变量泵、以及通过连轴装置与变量泵连接的驱动电机，变量泵与液压驱动装置油路连接，卷筒上缠绕有下垂的传动带，液压驱动装置带动卷筒旋转而实现传动带上下运动，传动带一端与抽油装置连接，传动带另一端连接有平衡块，在传动带上下运动的轨迹内设有：接收抽油装置上下运动极点信号而控制变量泵改变液压油输出方向的接近开关。
优选地，所述的液压驱动装置包括与卷筒同轴设置的齿轮、与齿轮啮合传动的齿条、左油缸以及右油缸，齿条两端分别与左、右油缸的活塞连接，变量泵分别与左、右油缸的无杆腔油路连通。
或者，所述的液压驱动装置为液压马达，卷筒安装在液压马达的输出轴上，变量泵与液压马达的进出油口油路连接。
具体说，为检测抽油装置上运动极点，所述的接近开关包括控制抽油装置上运动极点的上接近开关和控制抽油装置下运动极点的下接近开关。
本发明的有益效果是：本发明通过在传动带两端分别连接抽油装置和平衡块，利用卷筒旋转而实现抽油装置和平衡块的交替升降，解决了抽油装置在上下周期运动中需不断克服重力做功的问题，传动带与卷筒的结合，增大了摩擦力，减少了以往绳传动过程中容易打滑而造成的能量损耗，采用变量机构控制的变量泵对液压驱动装置进行变量控制，在抽油装置和平衡块升降的加速和减速过程中无能量损失，从而极大地降低了设备能耗，实现了节能降耗、节约成本的目的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一种实施例的结构示意图。
图2是本发明第二种实施例的结构示意图。
图中1.抽油装置 2.卷筒 3.变量泵 4.驱动电机 5.传动带 6.平衡块 7.齿轮 8.齿条 9.左油缸 10.右油缸 11.液压马达 12-1.上接近开关 12-2.下接近开关
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明第一种实施例的结构示意图，一种液压旋转平衡抽油机，具有抽油装置1、实现抽油装置1上下运动而抽取原油的液压系统，所述的液压系统包括卷筒2、液压驱动装置、通过变量机构控制液压油正反向进出变换的变量泵3、以及通过连轴装置与变量泵3连接的驱动电机4，所述的液压驱动装置包括与卷筒2同轴设置的齿轮7、与齿轮7啮合传动的齿条8、左油缸9以及右油缸10，齿条8两端分别与左、右油缸9、10的活塞连接，变量泵3分别与左、右油缸9、10的无杆腔油路连通。
卷筒2上缠绕有下垂的传动带5，齿条8啮合齿轮7带动卷筒2旋转，卷筒2通过摩擦力带动传动带5上下运动，传动带5一端与抽油装置1连接，传动带5另一端连接有平衡块6，在传动带5上下运动的轨迹内设有：接收抽油装置1上下运动极点信号而控制变量泵3改变液压油输出方向的接近开关，所述的接近开关包括控制抽油装置1上运动极点的上接近开关12-1、控制抽油装置1下运动极点的下接近开关12-2。
工作过程简述如下：驱动电机4启动，带动变量泵3旋转工作，此时变量泵3的变量控制机构处于中位，变量泵3没有流量输出。
当开始工作时，变量泵3根据控制信号变为正向输出，输出的高压油进入右油缸10的无杆腔内，推动右油缸10的活塞向左移动，活塞推动齿条8左移，齿条8啮合齿轮7逆时针转动，卷筒2跟随齿轮7同步逆向旋转，卷筒2通过摩擦力作用带动传动带5运动，使得抽油装置1作上升运动，平衡块6作下降运动；当抽油装置1的上升运动触发到上接近开关12-1时，上接近开关12-1发出信号，通知变量泵3改变到反向输出，输出的高压油进入左油缸9的无杆腔内，带动左油缸9的活塞向右移动，活塞推动齿条8右移，齿条8啮合齿轮7顺时针转动，卷筒2跟随齿轮7同步顺向旋转，卷筒2通过摩擦力作用带动传动带5运动，使得抽油装置1作下降运动，平衡块6作上升运动，当抽油装置1的下降运动触发到下接近开关12-2时，下接近开关12-2发出信号，通知变量泵3再次改变到正向输出，使得抽油装置1再次作上升运动，如此循环，通过接近开关的不断周期性信号，变量泵3由变量控制机构控制，不断地周期性改变液压油的输出方向，实现抽油装置1上下周期性运动而带动抽油泵抽取地下原油。
在上述方案中，由于抽油装置1和平衡块6作交替升降运动，使得抽油装置1和平衡块6的动能和势能在升降运动过程中相互转换，互为作用，由此解决了抽油装置1在上下周期运动中需不断克服重力做功的问题，降低了设备能耗。
如图2所示的是本发明第二种实施例的结构示意图，一种液压旋转平衡抽油机，其与第一种实施例不同之处在于：所述的液压驱动装置为液压马达11，卷筒2安装在液压马达11的输出轴上，变量泵3与液压马达11的进出油口油路连接，同样地，通过接近开关上下不断的周期性信号，变量泵3通过变量控制机构作用，不断地周期性改变液压油的输出方向，推动液压马达11正反向旋转而带动卷筒2同步正反向旋转，卷筒2带动传动带5两端交替上下升降，最终实现抽油装置1上下周期性运动而带动抽油泵抽取地下原油。
在上述第一种实施例中，还可以有其他结构变化，如可以采用两套液压驱动装置，两根齿条8分别位于齿轮7上下与齿轮7啮合传动，变量泵3同步启动上下两只左油缸9或右油缸10，推动齿条8右移或左移，进而使卷筒2跟随齿轮7同步旋转而实现抽油装置1上下周期性运动；而变量泵3可以变化为液压泵与换向阀的组合形式，改变液压油的输出方向，换向阀可以是普通的电磁换向阀，或是比例电磁换向阀。在第二种实施例中，液压马达11的位置也可以安装在底部，上方设置两个滚轮，传动带5绕过卷筒2后向上分别与两个滚轮缠绕连接，传动带5两端分别连接抽油装置1和平衡块6，这样便于设备的安装和维护。
本发明通过在传动带5两端分别连接抽油装置1和平衡块6，利用卷筒2旋转而实现抽油装置1和平衡块6的交替升降，解决了抽油装置1在上下周期运动中需不断克服重力做功的问题，传动带5与卷筒2的结合，增大了摩擦力，减少了以往绳传动过程中容易打滑而造成的能量损耗，采用变量机构控制的变量泵3对液压驱动装置进行变量控制，在抽油装置1和平衡块6升降的加速和减速过程中无能量损失，从而极大地降低了设备能耗，实现了节能降耗、节约成本的目的。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种液压旋转平衡抽油机，具有抽油装置(1)、实现抽油装置(1)上下运动而抽取原油的液压系统，其特征是：所述的液压系统包括卷筒(2)、液压驱动装置、通过变量机构控制液压油正反向进出变换的变量泵(3)、以及通过连轴装置与变量泵(3)连接的驱动电机(4)，变量泵(3)与液压驱动装置油路连接，卷筒(2)上缠绕有下垂的传动带(5)，液压驱动装置带动卷筒(2)旋转而实现传动带(5)上下运动，传动带(5)一端与抽油装置(1)连接，传动带(5)另一端连接有平衡块(6)，在传动带(5)上下运动的轨迹内设有：接收抽油装置(1)上下运动极点信号而控制变量泵(3)改变液压油输出方向的接近开关。
2.根据权利要求1所述的液压旋转平衡抽油机，其特征是：所述的液压驱动装置包括与卷筒(2)同轴设置的齿轮(7)、与齿轮(7)啮合传动的齿条(8)、左油缸(9)以及右油缸(10)，齿条(8)两端分别与左、右油缸(9)、(10)的活塞连接，变量泵(3)分别与左、右油缸(9)、(10)的无杆腔油路连通。
3.根据权利要求1所述的液压旋转平衡抽油机，其特征是：所述的液压驱动装置为液压马达(11)，卷筒(2)安装在液压马达(11)的输出轴上，变量泵(3)与液压马达(11)的进出油口油路连接。
4.根据权利要求1所述的液压旋转平衡抽油机，其特征是：所述的接近开关包括控制抽油装置(1)上运动极点的上接近开关(12-1)和控制抽油装置(1)下运动极点的下接近开关(12-2)。
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