CN204152485U - 立式机械平衡液压抽油机 - Google Patents

Abstract

一种立式机械平衡液压抽油机，包括底座以及固定在其上的机架，机架顶部前、后两侧并列安装第一滚筒、第二滚筒，所述第一滚筒、第二滚筒上依次缠绕有平衡柔性连接件，且平衡柔性连接件的两端分别连接平衡重和悬绳器；机架上还设有向下倒置的液压缸，液压缸的活塞杆端连接第三滚筒，第一滚筒和第三滚筒上缠绕有传动柔性连接件，且传动柔性连接件的一端固定在机架上、另一端向下绕过第三滚筒并向上绕过所述的第一滚筒与悬绳器连接。本实用新型立式机械平衡液压抽油机，由于机械配重块平衡了悬点载荷的大部份重量，液压缸只需克服悬点载荷与配重块的重量之差，有效降低了液压系统工作载荷。

Description

立式机械平衡液压抽油机

技术领域

本发明涉及一种石油开采设备，尤其是涉及一种立式机械平衡液压抽油机。

背景技术

抽油机是油田机械采油“三抽”中关键的机械装备。抽油机上行程时，带动抽油杆向上拉动柱塞，柱塞上的游动阀关闭，固定阀打开，此时，抽油机悬点载荷主要为抽油杆柱重量和柱塞以上的液柱重量。下行程，抽油杆柱带动柱塞向下运动，固定阀关闭，游动阀打开，柱塞以上的液体重力转移到固定阀上，因此抽油机悬点载荷主要是抽油杆柱重量。

抽油机的种类很多，结构形式多样，各有不同之处。现主要分为游梁式抽油机和立式抽油机。游梁式抽油机由于成熟可靠、维护小的特点，在油田得到了广泛的应用。但也存在一些问题，如装机功率大、能耗高、效率低、运行平稳性差、抽油机行程受限制等缺点。其它立式抽油机还有如链条换向的皮带抽油机、齿轮换向的长环形齿轮齿条抽油机、直线电机换向的直线电机抽油机、旋转电机换向的多种塔式抽油机等，都各有优点和缺点，在市场上有一定的使用量。

近年来，随着液压元器件技术及使用寿命提高，开发出了液压缸换向的液压抽油机。目前这些立式液压抽油机在改善抽油机的运行参数，提高抽油机的效率、节能方面有了一定的进步，但由于其通常是以液压缸直接来克服抽油机工作时上行程悬点载荷，再以抽油杆柱重量来带动及进行下行程，这样就要求液压缸产生很大的推、拉力，因此其存在液压系统的系统压力过大、电机功率消耗大、无效做功时间长，自身耗能高、运行成本高等缺点。

专利CN101949279液压抽油机，尽管也使用了配重平衡，但由于使用两个液压缸，增加了液压元件的使用量，大大提高了抽油机系统的维护成本。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种结构合理、操作方便、能耗小且适应性强的立式机械平衡液压抽油机。

本发明的技术方案是：包括底座以及固定在其上的机架，其特征在于：所述机架顶部前、后两侧并列安装第一滚筒、第二滚筒，所述第一滚筒、第二滚筒上依次缠绕有平衡柔性连接件，且平衡柔性连接件的两端分别连接平衡重和悬绳器；所述机架上还设有向下倒置的液压缸，所述液压缸的活塞杆端连接第三滚筒，所述第一滚筒和第三滚筒上缠绕有传动柔性连接件，且所述传动柔性连接件的一端固定在机架上、另一端向下绕过所述第三滚筒并向上绕过所述的第一滚筒与所述的悬绳器连接。

上述方案进一步优选为：

所述的底座与机架之间安装倾斜的拉杆，从而提高抽油机整体的稳定性。

所述底座包括铰链连接的前底座和后底座，所述的机架固定在前底座上，作业结束后可以将机架沿铰接处放倒而便于运输。

所述平衡柔性连接件、传动柔性连接件均选择为具有承载能力的皮带、钢丝绳或链条，当然也可以选择其他的柔性承载件。

所述液压缸为单作用液压缸、双作用液压缸或柱塞式液压缸；所述液压缸倒置方式，用液压缸动力为推力。

为了实现第三滚筒实现类似的动滑轮系统，第三滚筒的位置优选为：所述第三滚筒位于第一滚筒、第二滚筒之间对应的下部空间，或者位于第一滚筒的下部空间。

由于传动柔性连接件、平衡柔性连接件均需要缠绕造第一滚筒上然后与悬绳器连接，为了防止传动柔性连接件、平衡柔性连接件相互之间发生干涉，特作如下设计：所述传动柔性连接件为一根，其缠绕在所述第一滚筒的中部且端部连接在所述悬绳器的中央；所述平衡柔性连接件为两根，其分别缠绕在第一滚筒的两侧且端部连接在所述悬绳器的两端。

相比现有技术，本发明具有以下优点：

1、本发明立式机械平衡液压抽油机，由于机械配重块平衡了悬点载荷的大部份重量，液压缸只需克服悬点载荷与配重块的重量之差，有效降低了液压系统工作载荷。

2、本发明立式机械平衡液压抽油机，使用的单油缸方式，有效减少了液压元件的使用量，降低了生产成本、减小了维护成本。

3、本发明立式机械平衡液压抽油机，使用的单油缸倒置形成动滑轮方式，可形成两倍于油缸行程的抽油机行程，大大降低了抽油机整体高度。

附图说明

图1是立式机械平衡液压抽油机主视图，

图2是立式机械平衡液压抽油机的前视图，

图3是立式机械平衡液压抽油机的俯视图，

图4是立式机械平衡液压抽油机的运输状态图；

图中：1 抽油杆；2 悬绳器；3 机架；4 传动滚筒；5 液压缸；6 右侧滚筒；7 平衡柔性连接件；8 传动柔性连接件；9 左侧滚筒；10 平衡重；11 拉杆；12 前底座；13 耳板1；14 销轴；15 耳板2；16 后底座；17 水泥基座。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1 -3所示，本发明立式机械平衡液压抽油机包括悬绳器2、平衡柔性连接件7、传动柔性连接件8、机架3、左侧滚筒9、右侧滚筒6、平衡重10、液压缸5、传动滚筒4、前底座12、后底座16等组成。平衡重10通过平衡柔性连接件7与通过悬绳器2、抽油杆1（光杆）连接形成平衡系统，传动柔性连接件8与通过悬绳器2与抽油杆1（光杆）连接形成传动系统。由平衡柔性连接件7连接形成的平衡系统承担了抽油机悬点载荷的主要重量，由传动柔性连接件8连接形成的传动系统承担了悬点载荷去除平衡重之后的载荷，大大降低了现有液压油缸为动力的抽油机中液压缸所受的载荷。液压缸5倒置推动传动滚筒4转动，形成动滑轮系统，可使油缸的单行程变成悬点载荷的倍增行程。

如图4所示，抽油机运输时，使用吊车将机架3及前底座12通过销轴14旋转，将机架3水平放置，通过支撑杆18支撑使机架保持水平。此时可将抽油机整体吊放与拖车上，方便运输。

安装时，吊车将机架3和前底座12通过销轴14旋转，将机架3垂直放置。为保证抽油机的稳定性，用拉杆11将机架3与后底座16连接。机架3垂直放置后，利用吊车将平衡重10提到一定高度，将抽油杆1（光杆）与悬绳器2连接。

上行程时，液压系统给液压缸5的无杆腔供高压液，推动活塞杆向下运动，与活塞杆连接的活塞杆顶部的传动滚筒4也向下运动，推动传动柔性连接件8伸长，在传动柔性连接件8总长不变的前提下，抽油杆1（光杆）端的传动柔性连接件8缩短，带动悬绳器2、抽油杆1（光杆）向上运动。此时，由于抽油杆1（光杆）端的平衡柔性连接件7缩短，在平衡柔性连接件7总长不变的前提下，平衡重端的平衡柔性连接件7伸长，从而平衡重10向下运动。

下行程时，抽油杆1（光杆）端的载荷大于平衡重10的重量，在重量之差的作用下，平衡柔性连接件7带动平衡重10向下运动，传动柔性连接件8带动传动滚筒4向上运动，液压缸5活塞杆缩回。

抽油机上、下行程时，通过液压系统控制液压缸5杆的伸出和缩回速度，即控制液压缸无杆腔进液或回液速度，从而控制抽油杆的上行程、下行程的速度。

上述结构的立式机械平衡液压抽油机液压缸5只需要产生悬点载荷与配重块的重量之差的压力，降低了液压缸的压力，减少了抽油机的能耗，提高了抽油机的使用寿命。机架内仅使用了较少的传动滚筒（功能类似与动滑轮）及支撑滚筒（即左侧、右侧滚筒，其功能类似于定滑轮），就完成了对抽油杆及配重块（平衡重）的力的分配，结构简单、使用方便。

立式机械平衡液压抽油机既可以使用单作用液压缸或柱塞式液压缸，当然，也可以使用双作用液压缸。当使用双作用液压缸时，抽油机在上行程时，上方的液压缸向下产生推力，下方的液压缸产生向下的拉力，使抽油杆上行，配重块下行；下行程时，下方的液压缸产生向上的推力，上方的液压缸产生向上的拉力，使抽油杆下行，配重块上行，效果更佳。

上述结构的液压抽油机使用的平衡柔性连接件7和传动柔性连接件8为皮带，当然也可以使用铁链、链条、板式链或钢丝绳。

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，有可能对局部结构做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种立式机械平衡液压抽油机，包括底座以及固定在其上的机架，其特征在于：所述机架顶部前、后两侧并列安装第一滚筒、第二滚筒，所述第一滚筒、第二滚筒上依次缠绕有平衡柔性连接件，且平衡柔性连接件的两端分别连接平衡重和悬绳器；所述机架上还设有向下倒置的液压缸，所述液压缸的活塞杆端连接第三滚筒，所述第一滚筒和第三滚筒上缠绕有传动柔性连接件，且所述传动柔性连接件的一端固定在机架上、另一端向下绕过所述第三滚筒并向上绕过所述的第一滚筒与所述的悬绳器连接。

2.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述的底座与机架之间安装倾斜的拉杆。

3.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述底座包括铰链连接的前底座和后底座，所述的机架固定在前底座上。

4.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述平衡柔性连接件、传动柔性连接件均选择为具有承载能力的皮带、钢丝绳或链条。

5.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述液压缸为单作用液压缸、双作用液压缸或柱塞式液压缸。

6.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述液压缸倒置方式，用液压缸动力为推力。

7.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述第三滚筒位于第一滚筒、第二滚筒之间对应的下部空间，或者位于第一滚筒的下部空间。

8.根据权利要求1所述的立式机械平衡液压抽油机，其特征在于：所述传动柔性连接件为一根，其缠绕在所述第一滚筒的中部且端部连接在所述悬绳器的中央；所述平衡柔性连接件为两根，其分别缠绕在第一滚筒的两侧且端部连接在所述悬绳器的两端。