CN203531864U - 一种调控式液压抽油机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种调控式液压抽油机，是由机械部分和液压部分构成。其中机械部分由原有的游梁1、驴头、悬绳器6、支架3、底盘5和悬绳7组成。液压部分是由油缸8、主蓄能器9、换向装置、油源和辅助装置组成。通过四腔油缸8、主蓄能器9、换向装置完成平衡与抽油功能，通过辅助装置实现节能、运动上快下慢、超断载停机报警、液位停机报警、温度停机报警、冲程冲次连续可调和消除抽油杆偏磨等功能。该机效率高、寿命长、运动平稳和重量轻。
Description
技术领域
本实用新型涉及油田采油工艺的采油机械技术领域，特别是一种可调控式有杆液压抽油机。
背景技术
常规油田采油工艺中的有杆抽油机多为机械式，其缺点是效率低、笨重、带有巨大的配重块，且平衡不佳，此外，冲程、冲次均不能连续调节，而且缺少超断载的保护装置。液压抽油机虽已问世20多年，但多数寿命低，且不节能，因此均未能正式投入使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种调控式液压抽油机，使其具有效率高、重量轻、冲程冲次可以连续调节、抽油时可以上快下慢和超断载能自动停机报警等优点，并能做到无配重块式完全平衡。
具体方案：
一种调控式液压抽油机，是由机械部分和液压部分构成。其中，机械部分由原有的游梁、驴头、悬绳器、支架、底盘与悬绳组成。游粱后臂端点与油缸杆相连。
液压部分是由油缸、主蓄能器、换向装置、油源和辅助装置组成。其中，油缸是通过两个相连的活塞和一个中间隔离壁，将油缸分成四个腔。油缸中间两腔中两个活塞的受力面积相等，并通过电液换向阀使中间两腔交替通入高压油和回油，以操纵活塞杆上下运动。油缸上腔与主蓄能器相通，起到平衡作用，用以代替配重块，主蓄能器为皮囊式，油缸下腔连通着油箱。油缸杆与游粱后臂有软、硬两种连接方式，其中硬连接是指游粱后臂与油缸杆之间采用滚针轴承连接；软连接是指游粱后臂是一个特殊的驴头，并通过悬绳与油缸杆相连接。该驴头的曲率半径是原后力臂的两倍，其圆心在过游粱支点且与游粱轴线相平行的直线上。
换向装置由一个二位四通电液换向阀和二个接近开关，以及装于油缸杆上的一个圆盘构成。其中，一个接近开关的位置是连续可调的。
油源由电机、手动变量柱塞泵、粗油滤、精油滤、单向阀、溢流阀、远程调压阀和油箱构成，其中，电机、手动变量柱塞泵、单向阀和粗油滤可以是一套，也可以是并联的两套。
辅助装置是由补油、消振、刹车、超断载停机报警、液位停机报警和温度停机报警装置组成：
补油装置是由皮囊式小蓄能器、外泄式溢流阀、单向阀、调速阀和二位两通电磁换向阀组成；
消振装置由节流阀和二位两通电磁换向阀并联而成，并将其串联在主油路上；
刹车装置由两个二位液控单向阀和一个二位三通电磁换向阀构成；
超断载停机报警装置由带有高、低压电接点开关（KG、KD）的压力表构成；
液位停机报警装置由液位传感器构成；
温度停机报警装置由温度传感器构成。
本实用新型巧妙的液压部分的设计，通过四腔油缸、主蓄能器、换向装置完成平衡与抽油功能，通过辅助系统实现节能、运动上快下慢、超断载停机报警、液位停机报警、温度停机报警、冲程冲次连续可调和消除抽油杆偏磨等功能。该机效率高、寿命长、运动平稳和重量轻。
附图说明
图1是本实用新型的整机结构示意图
图2是本实用新型的液压部分原理示意图
具体实施方式：
一种调控式液压抽油机，是由机械部分和液压部分构成。其中，机械部分由原有的游梁1、前驴头2、支架3、后驴头4、底盘5、悬绳器6与悬绳7组成. 游粱1后臂端点与油缸8杆相连。后驴头4的曲率半径为R，其圆心在OO’直线上的O’点，其中OO’线与游粱1轴线相平行。显然，后力臂r是个变量，其最小值r0在图示位置，即在OO’的直线上，此时R/r0=2。这样选择是为增长后悬绳7的寿命，此时后力臂r的变化范围为r0~1.24 r0，而游粱1支点前后的力臂比为3.5~4，此种连接方式即软连接。游梁油缸杆的连接方式是硬连接，其间采用滚针轴承连接，游粱支点前后力臂比仍为3.5~4。硬、软两种连接方式都能提高油缸的寿命，都具有传动线性和无附加能量损耗的特点，其中硬连接结构简单，但油缸受力较软连接稍大些；软连接结构复杂，但油缸受力较小些。
液压部分是由油缸8、主蓄能器9、换向装置、油源和辅助装置构成，其中，油缸8是通过两个相连的活塞和一个中间隔离壁，将油缸8分成四个腔，其上腔与皮囊式的主蓄能器9相连通，用以代替配重块来完成液压抽油机的平衡功能。当油源高压油进入油缸8的中下腔18A时，产生一个向下的作用力，与此同时主蓄能器9储能的高压油进入油缸8上腔也产生一个向下的作用力。此两力之和大于悬点的最大载荷，因而驴头上扬开始抽油；当驴头反向时油源高压油进入油缸19A腔，产生向上的推力，此时主蓄能器作用在油缸8上腔的力仍然是方向向下，此两力之差也是指向下方的力，用以平衡悬点最小载荷力。平衡的结果可使油源产生的负载压力曲线在上、下两个方向上的算术平均值相等，称之为液压抽油机的完全平衡。油缸8的下腔是与油箱31相连通。
换向装置由一个二位四通电液换向阀14和二个非接触接近开关32、33，以及装于油缸8杆上的一个圆盘34构成；当油缸8杆上的圆盘34接近开关32时，便发出换向信号，于是换向阀14换向，使高压油进入油缸中下腔18A，油缸中的中上腔19A回油。因而油缸8杆向下运动；当圆盘34接近开关33时，换向阀14的电路反向，高压油又被送入油缸的中上腔19A，中下腔18A回油。如此反复运动完成了抽油机的抽油动作。此外为了连续改变抽油机的冲程，接近开关33的位置应能连续改变。
油源由电机24、手动变量柱塞泵25、粗油滤26、精油滤22、单向阀23、溢流阀27、远程调压阀28和油箱31构成；油源打出的高压油主要供给换向阀14。其中改变手动变量柱塞泵25的斜盘角度可以连续改变流量，从而连续改变抽油机的冲次。电机24、手动变量柱塞泵25、单向阀23和粗油滤26可以是一套，也可以是并联的两套。
辅助装置是由补油、消振、刹车、超断载停机报警、液位停机报警和温度停机报警六部分装置组成：补油装置是由皮囊式小蓄能器10、外泄式溢流阀20、单向阀11、调速阀12和二位两通电磁换向阀13组成；补油装置的功能之一是节省能源，提高效率，因为这里将溢流阀20的开启压力调到微大于工作时的最大负载压力，而溢流阀27和远程调压阀28的开启压力调到远大于溢流阀20的开启压力，当前驴头2的换向瞬间，油缸8杆的瞬时速度大大减小乃至瞬间为零，因而油源压力被憋高，迫使其经溢流阀20进入蓄能器10存储起来。当驴头换向完毕后进入正常工作状态时负载压力远小于蓄能器10中的压力，于是蓄能器10中的液体便经过单向阀11、调速阀12和换向阀13流入油缸8，从而增大油缸8的运动速度。这里引用调速阀12是使油缸的速度均衡；补油装置的作用之二是使前驴头产生上快下慢的运动效果，即令换向阀13与换向阀14联动，使其只有在驴头上行时导通，放出蓄能器10中的高压油，驴头下行时换向阀13关闭。
消振装置由节流阀29和二位两通电磁换向阀30并联而成，并将其串联在主油路上；其原理是对于稠油井和聚注井，当驴头由上死点反向时，驴头上的最大悬点载荷并不立即消失，因而蓄能器9在油缸8的上腔产生的作用力不足以顶住驴头上的最大载荷力，因此驴头下行、油缸8杆上行。当驴头最大悬点载荷瞬间消失并改变成最小载荷时，蓄能器9在油缸8上腔产生的作用力又大于最小悬点载荷在油缸8杆上的折算值，因而前驴头2又微微上行，这便是振动。一般这种振动只有1~2次，若引用上述消振装置，当驴头反向时换向阀30与换向阀14联动，瞬间关闭其过流通道，使回油全部由节流阀29通过，因而在油缸18A腔中产生一个很大的背压，蓄能器9中的高压油在油缸8上腔产生的作用力无法克服回油产生的背压，因此阻止了振动发生。由于振动只持续1秒钟左右，换向阀30在延时继电器作用下也只关闭一秒钟，因此对油温及效率无影响。
刹车装置由二位液控单向阀18、19和一个二位三通电磁换向阀15构成；抽油机工作时油源有足够压力打开两个液控单向阀18和19；当需要刹车时换向阀15将液控单向阀的控制口接到回油路中，使驴头立即停在需要的位置。
超断载停机报警装置由带有高、低压电接点开关（KG、KD）的压力表21构成；两个接点的压力启动值可以随意设置。当抽油杆折断时，负载压力必然很低，因而低压电接点开关KD闭合，使抽油机立即断电停机报警；同理当井下出现故障抽油杆被卡住时，悬点最大载荷必然超过设定值，因而高压电接点开关KG接通，迫使停机报警。
液位停机报警装置由液位传感器16构成。当液位低于危险值时，液位停机报警装置启动，使抽油机停机报警。
温度停机报警装置由温度传感器17构成。当温度高于危险值时，温度停机报警装置启动，使抽油机停机报警。
Claims (3)
1.一种调控式液压抽油机，是由机械部分和液压部分构成，其中机械部分由原有的游梁、驴头、悬绳器、支架、底盘与悬绳组成，其特征在于：游粱1后臂端点与油缸8杆相连；
液压部分是由油缸8、主蓄能器9、换向装置、油源和辅助装置构成，其中，油缸8是通过两个相连的活塞和一个中间隔离壁，将油缸8分成四个腔，其上腔与皮囊式的主蓄能器9相连通，下腔与油箱31相连通；
换向装置由一个二位四通电液换向阀14和二个接近开关32、33，以及装于油缸8杆上的一个圆盘34构成；
油源由电机24、手动变量柱塞泵25、粗油滤26、精油滤22、单向阀23、溢流阀27、远程调压阀28和油箱31构成；
辅助装置是由补油、消振、刹车、超断载停机报警、液位停机报警和温度停机报警装置组成。
2.根据权利要求1所述的调控式液压抽油机，其特征在于：补油装置是由皮囊式小蓄能器10、外泄式溢流阀20、单向阀11、调速阀12和二位两通电磁换向阀13组成；
消振装置由节流阀29和二位两通电磁换向阀30并联而成，并将其串联在主油路上；
刹车装置由二位液控单向阀18、19和一个二位三通电磁换向阀15构成；
超断载停机报警装置是由带有高、低压电接点开关（KG、KD）的压力表21构成；
液位停机报警装置由液位传感器16构成；
温度停机报警装置由温度传感器17构成。
3.按权利要求1所述的调控式液压抽油机，其特征在于：电机24、手动变量柱塞泵25、单向阀23和粗油滤26可以是一套，也可以是并联的两套；接近开关33的位置是连续可调的。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108843275A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-20 | 刘长年 | 第四代高效长冲程长寿命智能式机电液抽油机 |
| CN116335590A (zh) * | 2021-12-23 | 2023-06-27 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种无杆柱塞排水采气泵的地面控制装置 |
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2013
- 2013-11-19 CN CN201320730176.3U patent/CN203531864U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN116335590A (zh) * | 2021-12-23 | 2023-06-27 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种无杆柱塞排水采气泵的地面控制装置 |
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Assignee: Shaanxi Hualing New Material Technology Co.,Ltd. Assignor: YUNNAN SOUTHERN STAR TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Contract record no.: X2020530000002 Denomination of utility model: Controllable hydraulic pumping unit Granted publication date: 20140409 License type: Exclusive License Record date: 20200509 |
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