CN2194423Y - 节能型液压抽油机 - Google Patents

Abstract

一种液压缸驱动的无梁抽油机，有油箱、滤油器、 原动机、变量泵、安全阀、蓄能器、电液换向阀、液压 缸、传动带、抽油杆，特征是液压缸的无杆腔连通了一 个蓄能机构，传动带通过一个滚筒和一个设在活塞杆 上的动滑轮后固定在基架上。本抽油机结构紧凑、高 度低、体积小、重量轻、能耗少，并具有安全保护功能； 液压缸不仅是抽油杆上冲程的动力，而且还起到平衡 抽油杆重的作用，对液压元件利用率高；可广泛适用 于深井、稠油井和斜井开采。

Description

本实用新型提供了一种新型无梁式液压抽油机，它属于油田开采设备。

目前用于油田开采的机械抽油设备分为二类：有杆抽油设备和无杆抽油设备。有杆抽油设备用得最广泛，其发展也最受重视。抽油机是有杆抽油设备的动力驱动装置，是构成“三抽”（抽油机、抽油杆、抽油泵）设备体系的重要组成部分。

抽油机分为游梁式和无梁式二类。游梁式抽油机目前占大多数，但因其结构庞大、重量大、较难平衡，因而发展趋缓。无梁式抽油机有机械传动式和流体传动式二种，由于流体传动式特别是液压式抽油机具有结构较紧凑、重量较轻、容易实现长冲程、低冲次和大载荷，因而正在加速发展。现从《石油机械》第16卷第11期中介绍的“YCH－Ⅱ型液压抽油机的研制”一文看，还存在由减压阀、单向阀、蓄能器、平衡油缸、溢流阀组成的平衡回路，所以其还存在结构较复杂、体积大、重量大、能耗高等问题。

本实用新型的目的是提供一种集驱动与平衡于一体的液压抽油机，同时具有结构紧凑、体积小、重量轻、能耗低的特点。

本实用新型的目的是通过下述措施实现的：它包含有油箱、滤油器、原动机、变量泵、安全阀、蓄能器、电液换向阀、液压缸、传动带、抽油杆，其特征是在液压缸的无杆腔与一个蓄能机构连通，传动带通过一个位置固定的滚筒，和一个固定在液压缸活塞杆上的动滑轮后固定在基架上。上述蓄能机构可以是一个储气筒，在电液换向阀和液压缸之间可以设置一个限速阀；蓄能机构也可以是由电液换向阀、单向阀和蓄能器构成，电液换向阀的进油口与变量泵的出油口连通，电液换向阀的两个出油口分别与蓄能器、单向阀连通，单向阀和蓄能器一起与液压缸的无杆腔连通，此时的限速阀可以设置在单向阀、蓄能器与液压缸的无杆腔之间。

本实用新型的液压缸是一个驱动装置，而与液压缸无杆腔连通的蓄能机构不但起平衡的重力作用，还作为抽油机上冲程的动力。液压缸有杆腔进压力油时，起平衡部分无杆腔压力的作用，以使抽油杆在自重作用下实现下冲程。因此液压缸集驱动与平衡于一体，从而使本实用新型具有结构紧凑、整机高度低、体积小、重量轻、能耗较少等特点，还具有安全保护功能，可广泛用于深井、稠油井和斜井的开采。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种实施原理图；

图2是本实用新型的另一种实施原理图。

本实用新型的第一种实施方案如图1所示。这里的蓄能机构7是一只储气筒，并直接与液压缸10无杆腔相连通。液压抽油机由油箱1、滤油器2、原动机3（为电动机或内燃机）、变量泵4、安全阀5、蓄能器6、储气筒7、限速阀8、动滑轮9、液压缸10、滚筒11、电液换向阀12、传动带13等组成。

其工作过程如下：首先向储气筒7充入一定量的氮气至某一压力值，此压力决定着上冲程的速度，使抽油杆14上升至上冲程止点处。开始工作时，原动机3带动变量泵4转动，向蓄能器6充入压力油，此前蓄能器6已冲入一定压力值的氮气，当压力油充至正好可使液    压缸10活塞杆以一定速度缩回，完成抽油泵下冲程的压力值时，使电液换向阀12右电磁铁通电而换向至右位，从变量泵4和蓄能器6来的压力油通过电液换向阀12和限速阀8进入液压缸10的有杆腔，平衡了部分无杆腔的压力，抽油杆14在自重作用下完成其下冲程。至下冲程止点时，电液换向阀12左电磁铁通电，它在电磁力和液压力作用下换向至左位，使液压缸10有杆腔通油箱1，在无杆腔气体压力作用下，液压缸10活塞杆外伸，带动抽油杆14完成上冲程，这时变量泵4向蓄能器6充油。抽油机上下冲程的连续工作由电液换向阀12左右电磁铁的电流通断来实现，信号可在液压缸10活塞杆边设二个行程开关来得到，从而使行程调节方便。

本实用新型的第二种实施方案如图2所示。这里的蓄能机构7是由电液换向阀7－1、单向阀7－2和蓄能器7－3构面的组件。也可直接用液压泵取代电液换向阀7－1，向蓄能器7－3补油    液压抽油机由油箱1、滤油器2、原动机3（为电动机或内燃机）、变量泵4、安全阀5、蓄能器6、电液换向阀7－1、单向阀7－2、蓄能器7－3、限速器8、动滑轮9、液压缸10、滚筒11、电液换向阀12、传动带13等组成。

其工作过程如下：开始工作时，原动机3带动变量泵4转动，同时电液换向阀7－1通电而换向至右位，变量泵4输出的压力油通过电液换向阀7－1和单向阀7－2进入蓄能器7－3及液压缸10的无杆腔，这时液压缸10的活塞杆逐渐外伸，使抽油杆14逐步上升至一定点。当无杆腔内压力升至略高于能完成抽油机上冲程和一定值时，电液换向阀7－1断电，从而在弹簧力的作用下复位，此时变量泵4转而对蓄能器6充油，当压力油充至正好可使液压缸10活塞杆以一定速度缩回，完成抽油泵下冲程的压力值时，使电液换向阀12右电磁铁通电而换向至右位，从变量泵4和蓄能器6的压力油通过电液换向阀12进入液压缸10有杆腔，平衡了部分无杆腔的压力，抽油杆14在自重作用下完成其下冲程。此后电液换向阀7－1在较长时间不必动作，只是可能因漏油原因当蓄能器7－3内压力降至某一值时，才使其通电进行补油。至下冲程止点时，电液换向阀12左电磁铁通电，它在电磁力和液压力作用下换向至左位，使液压缸10有杆腔通油箱1，在无杆腔液压力作用下，液压缸10活塞杆外伸，带动抽油杆14完成上冲程，这时变量泵4向蓄能器6充油。单向阀7－2起防止液压缸10和蓄能器7－3中油液泄漏的作用。抽油机上下冲程的连续工作由电液换向阀12左右电磁铁的电流通断来实现。

从液压抽油机的工作过程看出，液压缸10不仅起到平衡抽油杆14重的作用，而且还是抽油杆14上冲程的动力，因而对液压元件的利用率高。但抽油杆14上冲程的速度调节是通过对蓄能机构7的充气或充油压力选择来实现的。下冲程的速度调节主要通过改变变量泵4排量来实现，但蓄能器6的充气压力也有一定的影响。动滑轮9起到增程作用，它可使较短行程的液压缸10带动与较长行程的抽油泵相连的抽油杆14。安全阀5平时不工作，只是在意外情况，当抽油机的压力超过安全阀5调定压力时才动作，从而确保了安全可靠。限速阀8也是在意外情况工作，如在抽油杆14断裂时，液压缸10的负载突然减小，从而使其活塞速度增大过高，这时限速阀11在前后压差作用下克服弹簧力而动作，切断出油或供油的流道，使活塞停止运动。

Claims (5)

1、一种节能型液压抽油机，包括油箱[1]、滤油器[2]、原动机[3]、变量泵[4]、安全阀[5]、蓄能器[6]、电液换向阀[12]、液压缸[10]、传动带[13]、抽油杆[14]，其特征在于：所述液压缸[10]的无杆腔连通了一个蓄能机构[7]，所述传动带[13]通过一个定位的滚筒[11]，和一个设置在液压缸[10]活塞杆上的动滑轮[9]后固定于基架上。

2、根据权利要求1所述的节能型液压抽油机，其特征在于：所述蓄能机构［7］可以是一个储气筒。

3、根据权利要求1或2所述的节能型液压抽油机，其特征在于：电液换向阀［12］和液压缸［10］之间可以设置限速阀［8］。

4、根据权利要求1所述的节能型液压抽油机，其特征在于：所述蓄能机构［7］也可以是由电液换向阀［7－1］、单向阀［7－2］、蓄能器［7－3］构成，电液换向阀［7－1］的进油口与变量泵［4］的出油口连通，两个出油口分别与蓄能器［6］、单向阀［7－2］连通，单向阀［7－2］和蓄能器［7－3］一起与液压缸［10］的无杆腔连通。

5、根据权利要求4所述的节能型液压抽油机，其特征在于：在单向阀［7－2］、蓄能器［7－3］与液压缸［10］无杆腔之间可以设置限速阀［8］。

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