CN2398441Y

CN2398441Y - 气动储能游梁式节能抽油机

Info

Publication number: CN2398441Y
Application number: CN 99249521
Authority: CN
Inventors: 于劲前; 牧一征; 张昌福; 马广云; 胡宝生; 马延利; 王鸣真; 韦良杰
Original assignee: 于劲前
Priority date: 1999-10-19
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2000-09-27
Anticipated expiration: 2009-10-19

Abstract

本实用新型提供一种气动储能游梁式节能抽油机,它包括底座、支架及游梁,其特征是:游梁主动臂与底座之间设有活塞动力机构,底座上安装有气体动力源,主动臂副驴头上连接有重块;活塞动力机构由活塞杆、加压气缸及加力杆三部分组成,气体动力源由空压机、储能气罐、工作气罐及流量阀和截止阀组成。该设备结构科学合理,功率分配均匀,且电机始终处于间歇工作状态,能耗小,与现行游梁式抽油相比,可节能80%以上,适宜取代现有的四连杆机构抽油机被广泛采用。

Description

气动储能游梁式节能抽油机

本实用新型涉及一种抽油机，特别是一种具有储能作用的气动储能游梁式节能抽油机。

目前世界各国用于二次采油的抽油机达400余种以上，其中多采用四连杆机构，由电机带动游梁主动臂，主轴的另一端为驴头，下方正对油井完成提升下落动作(一个冲程)。由于这种机构的固有特性，即抽油机运行过程中，实测的电机功率曲线是典型的正弦曲线，电机功率的利用率极不均匀，许多节能型抽油机虽然加进曲柄重块或节能重块，但只是一定的改善，实测电机功率仍为正弦曲线。

为了克服现行抽油机的这一不足，本实用新型提供一种气动储能游梁式节能抽油机，它可以充分利用电机的输出功率，提高抽油机的能源利用率。本实用新型的目的是这样实现的：它包括底座、支架及游梁，其特征是：游梁主动臂与底座之间设有活塞动力机构，底座上安装有气体动力源，主动臂付驴头上连接有重块；活塞动力机构由活塞杆、加压气缸及加力杆三部分组成，加力杆的下端与活塞杆固接，上端通过轴铰与游梁主动臂相连，其上安装有加速度传感器，加压气缸封闭的一端通轴铰与底座相连，加压气缸的上下两气腔通过换向阀相连，换向阀另一端与底座上的气体动力源相连，加压气缸上设有上下两个触点，该触点与活塞杆上固定拐板构成行程控制装置；气体动力源由空压机、储能气罐、工作气罐及流量阀和截止阀组成，空压机与储能气罐、工作气罐与流量阀之间设有截止阀，储能气罐与工作气罐之间设有减压阀，储能气罐上设有压力传感器。

使用本实用新型时，空压机工作，将高压压缩空气注入储能气罐，并由其压力传感器检测压力，即在达到一定压力时空压机停止工作，小于一定压力时空压机重新开始工作；储能气罐中的气体经由减压阀进入工作气罐，并最终通过流量阀和换向阀进入加压气缸的上气腔或下气腔推动活塞向下或向上移动，从而使横梁作一定角度内的相对转动，实现抽油过程；工作过程中，流量阀的流量由加力杆上的加速度传感器控制，换向阀的开关方向由固定于活塞杆上的拐板和加压气缸上的两触点构成的行程控制装置控制。

本实用新型工作过程中，无论是驴头的上冲程还是下冲程，气体动力源做功均相同(由于储能气罐内存储了一定量的高压气体)，因此该设备的功率分配合理；另外，由于空压机在储能气罐达到一定压力后停机，小于一定压力后开机，始终处于间歇工作状态，因此电机功率损耗小，节能。

下面结合附图详述本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型加压气缸部分的局部结构示意图。

图3为本实用新型工作过程示意图。

如图所示，本实用新型包括底座28、支架24及游梁32，游梁32右侧驴头21的正下方为油井，通过钢丝绳27连一抽油杆29与油井深处油泵相连接，游梁32右侧为被动臂20，左侧为主动臂18，主动臂18与被动臂20为刚性的一体。游梁32左端部为副驴头16，下方通过钢丝绳14吊一节能重块12。游梁32左侧下方偏离主转动轴19一段距离设置了轴铰17，并与加力杆15上端铰接，加力杆15与其下方的活塞杆13固连，活塞杆13可滑动于加压气缸10内，加压气缸10底部与底座28通过轴1铰接，活塞杆13、加压气缸10及加力杆15三部分共同构成活塞杆动力机构，加压气缸10分为上气腔和下气腔，上气腔和下气腔通过换向阀相连，本实施例的换向阀采用电磁换向阀，电磁换向阀的另一端通过管路2与流量阀3相连通，当上气腔经上气腔嘴30进气时，工作压强作用于由活塞杆13中间轴径与活塞杆13直径形成的环形面积上，产生的输出力使活塞杆13连同加力杆15向下移动，下气腔同时排气，从而拉动游梁32主动臂18以主轴19为转动轴心逆时针方向转动，使抽油杆提升完成上冲程之动作，当下气腔经下气腔嘴31进气时，相同的工作压强作用于活塞杆13中间轴底面，产生的输出力使活塞杆13连同加力杆15向上移动，上气腔同时排气，从而推动游梁32主动臂18以主轴19为转动轴心，顺时针方向转动，则使抽油杆29下落，完成下冲程之动作。到此抽油机完成一个冲次。

加压气缸10所需工作压强，由底座28上的气体动力源提供，气体动力源由空压机9、储能气罐7、工作气罐5及各类阀组成，空压机9与储能气罐7、工作气罐5与流量阀3之间设有截止阀8、4，储能气罐7与工作气罐5之间设有减压阀6，储能气罐7上设有压力传感器B及安全阀组C。空压机9的排气压力采用高压强，其排出的高压强的压缩空气经截止阀8进入储能气罐7中，高压强的压缩空气经过减压阀6进入始终保持恒压的工作气罐5中。工作气罐5的压缩空气经流量阀3(控制进入加压气缸10的压缩空气量，流量阀3与固定于加力杆15上的加速度传感器33一次积分为速度信号，控制流量阀3的截面积，当抽油杆29上的负荷变化时仍能保持活塞杆13的移动速度的要求性，使抽油机平稳运行)和电磁换向阀11进入加压气缸10中之一个气腔。这就是由空压机9的排气压强到加压气缸10中之压强变化的过程。

下面进一步阐述电磁换向阀11开关方向的控制方法。加压气缸10上设有上下两个触点23、26，该触点23、26与活塞杆13上固定拐板22构成行程控制装置，用来控制电磁换向阀11开关方向。如图所示，拐板22上的触点25位于加压气缸10中间位置，当上气腔进气时(下气腔同时排气)，活塞杆13与固联其上的拐板22同时向下移动，当向下移动完成抽油机程时，拐板22上的触点25也同时与加压气缸10下方的触点26接触，这时电磁换向阀11即转向使下气腔进气，与此同时，活塞杆13便向上移动(上气腔同时排气)，拐板22上的触点25与加压气缸10上方的触点23接触时，电磁换向阀11再次换向，抽油机完成一个冲次。

此外，在悬吊抽油杆29钢丝绳27中间还设置有一压力传感器A，其目的是：一旦出现抽油杆29脱开或抽油杆29被卡死时，由于负荷突然减少(抽油杆29脱钩)或负荷突然加大(抽油杆29卡死)，由继电器控制回路立即使空压机9停机，以防止出现事故。储能气罐7上设置了压力传感器B，其目的是当加压气缸10产生容积损失时，储能气罐7中之压强由原来的高压降至与工作气罐5中之压强相同时，即刻使空压机9起动直到储能气罐7中之压强恢复至原来的压强值时，空压机9停车，这一控制方法即由压力传感器B与空压机9所用电机的继电器开关形成的控制回路来完成，当抽油机不工作时，截止阀8关闭。

Claims

1.一种气动储能游梁式节能抽油机，它包括底座、支架及游梁，其特征是：游梁主动臂与底座之间设有活塞动力机构，底座上安装有气体动力源，主动臂付驴头上连接有重块；活塞动力机构由活塞杆、加压气缸及加力杆三部分组成，加力杆的下端与活塞杆固接，上端通过轴铰与游梁主动臂相连，其上安装有加速度传感器，加压气缸封闭的一端通轴铰与底座相连，加压气缸的上下两气腔通过换向阀相连，换向阀另一端与底座上的气体动力源相连，加压气缸上设有上下两个触点，该触点与活塞杆上固定拐板构成行程控制装置；气体动力源由空压机、储能气罐、工作气罐及流量阀和截止阀组成，空压机与储能气罐、工作气罐与流量阀之间设有截止阀，储能气罐与工作气罐之间设有减压阀，储能气罐上设有压力传感器。

2.如权利要求1所述的气动储能游梁式节能抽油机，其特征是：在悬吊抽油杆钢丝绳中间还设置有一压力传感器。