专利名称:改进的机械自动控制换向液压传动抽油的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，在立式油缸活塞杆端部安装着链轮组，在上平台上安装着中链轮组和后链轮组，在前平台上安装着前链轮组，传动链条一端连接着悬绳器，另一端经过前链轮组和后链轮组连接在平衡箱上，上冲程传动链条一端连接在立架下部固装的第二张紧器上，另一端经过立式油缸的链轮组向下再经过链轮传动箱与平衡箱底部相连接，下冲程传动链条一端连接在上平台上安装的第一张紧器上，另一端经过立式油缸的链轮组、上平台的中链轮组和后链轮组与平衡箱上部连接。不仅体积小，操作方便，可以滿足各种性质油井的开采作业，控制因稠油粘度较大抽油杆随下冲程速度的变化而变化，节能效果好，性能安全可靠，维修成本低。
【专利说明】改进的机械自动控制换向液压传动抽油机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油开采设备，属于机械自控液压传动抽油机结构的改进，特别是一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机。
【背景技术】
[0002]目前用于油田开采的抽油设备，普遍采用传统游梁式机械传动抽油机。但其结构庞大、重量大，调整冲程和调整平衡都比较困难。目前，油田为了提高效率，普遍采用长冲程抽油泵。机械传动抽油机由于结构问题，实现长冲程较为困难，因此设计出现了各种类型的长冲程直线抽油机。目前各种类型的抽油机在稀油开采中运行还可以，但在稠油开采中问题就比较多，如果遇到稠油开采过程中，注蒸气量不足，导致稠油粘度増大，抽油杆下冲程受阻，失去了原有的平衡，平衡负载加重，此时采用传统游梁式抽油机因是机械传动，就会出现没等抽油杆下冲程完成，又将抽油杆上提，传统游梁抽油机普遍电动机装机功率都比较大，大功率电动机将平衡载重强行提起，耗电量大大增加，目前运行的各种类直线抽油机遇到此问题，就会出现电动机功率不足，提不动平衡箱的现象，同样该机此时耗电量增大。目前各类直线抽油机普遍采用了变频调速控制系统，该系统造价高.维修难度大，在恶劣环境中会出现参数漂移的现象，也给操作者维修增加了较高的维修技术难度，绝大部分直线抽油机的动力传动部分都在抽油机顶部，高空作业维修难度较大，部件更换修理需吊車配合作业，另外采用变频调速控制的抽油机，在运行过程中的变频谐波会对油区供电线产生成干扰，影响到整片区电网稳定性。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于提供一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，不仅体积小，操作方便，可以滿足各种性质油井的开采作业，尤其是稠油开采作业，液压控制随动系统，可以控制因稠油粘度较大抽油杆随下冲程速度的变化而变化，节能效果好，而且性能安全可靠，维修成本低，修井时不用移动主机，便可方便地解决修井空间。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，包括在液压回路上安装的油泵、控制阀、立式油缸和举升油缸，在底座上固装着立架其中心部位设置着立式油缸，在立式油缸上设置着机动换向阀，在立式油缸活塞杆端部安装着与机动换向阀相配合的冲程控制器，在立架上部固装着上平台，在上平台的前端铰接着前平台，在前平台前端底部与立架之间铰接着举升油缸，在立式油缸活塞杆端部安装着链轮组，在上平台上安装着中链轮组和后链轮组，在前平台上安装着前链轮组，传动链条一端连接着悬绳器，另一端经过前链轮组和后链轮组连接在平衡箱上部，上冲程传动链条一端连接在立架下部固装的第二张紧器上，另一端经过立式油缸的链轮组向下再经过链轮传动箱与平衡箱底部相连接，下冲程传动链条一端连接在上平台上安装的第一张紧器上，另一端经过立式油缸的链轮组、上平台的中链轮组和后链轮组与平衡箱上部连接。
[0005]本实用新型在机器底座上固装着立架、电动机、液压油泵和链轮传动箱，在左、右立架中心绞接着立式液压油缸，在油缸上连接着液压控制集成系统，立式缸活塞杆顶部连接有链轮组和冲程控制器，在左、右立架上部固装着上平台，上平台铰接着前平台，前平台安装有前链轮组，上平台上装有中链轮组和后链轮组。液压油箱和散热器安装在左立架上。传动链条一端连接着悬绳器另一端经过前平台上的前链轮组和上平台后链轮组，连接着平衡箱上部。上冲程传动链条一端连接在左、右立架横连接器上可进行张紧调节，另一端向上经过立式油缸活塞杆顶部的链轮组再向下经过链轮传动箱向上与平衡箱底部相连。下冲程传动链条一端连接在上平台上可进行张紧调节，向下经过立式油缸活塞杆顶部的链轮组向上经过上平台中链轮组和后链轮组向下与平衡箱上部连接。在立式油缸活塞杆端部装冲程控制器，冲程控制器上装有上下冲程调节挡块。机动换向阀安装在油缸上，机动换向阀的拨叉由冲程控制器的调节档块拨动，由机动换向阀来控制液压控制系统换向，实现油缸活塞杆上下运动，通过链条传动托动平衡箱沿导轨上下运动。停机时液控单向阀关闭立式油缸活塞杆静止，为了更加安全可靠，还可用机械制动器将链条锁住。在上平台的前平台前端底部与立架之间斜装有举升油缸，修井时可通过液压系统操作控制，举升油缸活塞杆伸出可将举升架升起，前平台上翻80°?90°，方便修井。
[0006]通过液压油泵排量控制可实现冲次最大至最小任意调节，通过冲程控制器可进行冲程最大至最小任意调节。通过液压系统控制可实现立式油缸活塞杆上、下做变速运动，更主要的是随动系统解决了在稠油开采过程中所遇到的由于粘度过大，抽油杆下冲程变慢或停顿等问题，节能效果明显，性能安全可靠。
[0007]本实用新型体积小，操作方便，对操作者的技术水平要求不高，满足了各种性质油井的开采作业，尤其是稠油开采作业，通过液压控制随动系统，实现了控制因稠油粘度较大抽油杆随下冲程速度的变化而变换，节能效果好，而且性能安全可靠，维修成本低，修井时不用移动主机，便可以方便地解决修井空间。
【附图说明】
[0008]下面将结合附图对本实用新型作进一步的描述，图1为本实用新型实施例1的结构示意图，图2为本实用新型的液压控制系统原理图，图3为本实用新型实施例2的结构示意图，图4为立式油缸活塞杆出口防泄漏装置剖视结构示意图，图5为手动机械制动器的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，如图1、图2所示，包括在液压回路上安装的油泵38、控制阀、立式油缸21和举升油缸13，在底座I上固装着立架2其中心部位设置着立式油缸21，在立式油缸21上设置着机动换向阀16，在立式油缸21活塞杆端部安装着与机动换向阀16相配合的冲程控制器18，在立架2上部固装着上平台7，在上平台7的前端铰接着前平台11，在前平台11前端底部与立架2之间铰接着举升油缸13，在立式油缸21活塞杆端部安装着链轮组15，在上平台7上安装着中链轮组9和后链轮组8，在前平台11上安装着前链轮组12，传动链条6 —端连接着悬绳器14，另一端经过前链轮组12和后链轮组8连接在平衡箱5上，上冲程传动链条4 一端连接在立架2下部固装的第二张紧器19上，另一端经过立式油缸的链轮组15向下再经过链轮传动箱3与平衡箱5底部相连接，下冲程传动链条10 —端连接在上平台7上安装的第一张紧器17上，另一端经过立式油缸21的链轮组15、上平台7的中链轮组9和后链轮组8与平衡箱5上部连接。在液压回路安装着油泵38与立式油缸21之间的压力通道上依次安装着单向阀29、液控换向阀28、第I液控单向阀27、单向节流阀26和第I三通转阀36，在单向阀29前连接机动换向阀16的压力通道上安装着减压阀30，在立式油缸21与回油箱34之间的回油通道上依次连接着第2三通转阀39、第2液控单向阀23、液控换向阀28和精过滤器32，第I三通转阀36的另一个接口连接着举升油缸13的无杆腔，第2三通转阀39的另一个接口连接着举升油缸13的有杆腔。在液控换向阀28连接的压力通道上安装着调速调25。在第2液控单向阀23后面的压力通道上安装着压力控制阀24。在油泵38与单向阀29之间的压力通道上安装着压力表31和压力继电器35。传动链条6、上冲程传动链条4和下冲程传动链条10均由具有O型密封圈的密封板式链条构成。在上平台上安装的张紧器，可以对链条进行张紧调节。链条是采用"O "型密封圈板式链结构，该链条采用"O "型圈密封链板之间相对转动部位，在恶劣环境中可防止粉尘侵入，还可防止润滑油流失，免维护，使用寿命可大大延长。冲程控制器18连接在立式油缸21活塞杆顶部，冲程控制器18上有上、下冲程可调节档块，通过档块的调节可实现冲程最大至最小任意调节。机动换向阀16安装在立式油缸21上端，机动换向阀16的机柄是靠冲程控制器18上的调节档块拨动，来控制液压系统换向，实现立式油缸21活塞杆上、下运动，这样就实现了机械自动控制换向。如图5所示，在立式油缸21上固装着手动链条制动器20，手动链条制动器20的结构为在立式油缸21的缸体上通过连接板固装着装有静模块49的静模块半盒47，在连接板上铰接的手柄52其中部铰接着连杆53，连杆53连接着装有动模块50的动模块半盒48，上冲程传动链条4从静、动模块49、50之间穿过，并且静、动模块的工作曲面与上冲程传动链条4相配合，在手柄52的上部设置的开合手把55连接着拉杆，拉杆端部连接的棘齿与在连接板上固接的扇型齿54相配合。在静、动模块49、50的上、下面上安装着缓冲弹簧51。它的作用是:当停机检修或其它停机作业时，为了更加安全可靠可以将手动制动器20制动。手动制动器20工作原理是:当拉动开合手柄，与手柄杆连接的拉杆与拉杆连接模块合并，安装在模块盒里的链条模块将链条紧紧夹住，有可能出现链条停止的位置不一定与链条模块位置相符，此时链条模块可通过链条模块上下弹簧进行调节，使其手动制动器20更加可靠，锁紧后棘齿开合手把55松开，棘齿与扇形齿54结合将开合手把55锁住。如图4所示，在立式油缸21的顶部固装着护盖41，护盖41里面与立式油缸21的顶面构成空腔，护盖41顶部通孔内安装的油封42与活塞杆相配合，在护盖41的侧壁上设置着与油箱34相通的通孔接口 43。它的作用是:如果立式油缸21活塞杆伸出口处出现泄漏，为了防止污染机器和环境，将泄漏出的液压油收集通过管路输回油箱34。在前平台11前端底部与立架2之间斜装有举升油缸13，修井时可通过液压系统操作控制将前平台11上翻80°?85°，方便修井作业。
[0010]下面介绍液压系统工况:上冲程工况，液压油泵38由电动机输入动力，油泵38通过吸油过滤器37吸入液压油，油泵38通过排量输出调控，可实现冲次最大至最小任意调节。油泵38输出的压力能经单向阀29，为确保H型机能的液控换向阀28能正常工作所以单向阀29开启压力为0.5kp a，压力油经减压阀30、机动换向阀16控制液动换向阀28换向，为了不受系统压力变化影响，防止换向冲击，所以安装了减压阀30输出恒定压力。另外为监控系统正常工作防止超压装有压力表31和压力继电器35。压力油经液控换向阀28、第I液控单向阀27、单向节流阀26、第I三通转阀36进入油缸21无杆腔推动活塞杆上行，有杆腔的液压油排出，经第2三通转阀39、第2液控单向阀23、液控换向阀28、精过滤器32、冬夏三通转阀33、冬季不经散热器进入回油箱34。下冲程工况，当油井抽油杆22到上止点时，冲程控制器18上的调节挡块拨动机动换向阀16机柄改变液流方向。此时，控制油路压力油经机动换向阀16控制液控换向阀28换向，压力油经液控换向阀28、第I液控单向阀27、第I三通转阀36进入油缸21有杆腔。无杆腔的液压油排出，经第2三通转阀39、单向节流阀26、第I液控单向阀27、液控换向阀28、精过滤器32、冬季三通转阀33、回到回油箱34。此时，在回油通道上的单向节流阀26可以控制油缸21活塞杆的下降速度和实现油井抽油杆22上下做变速运动，对于稀油采油工艺可以实现下降速度慢使抽油泵有个充分的吸油过程，上升速度快，减少抽油泵泄漏，可以提高产量。在压力油通道上装有调速阀25，此阀作用是因为油缸20有杆腔与无杆腔有容积差，想要下冲程速度小于上冲程速度，就需要通过调速阀25来控制。另外，在压力油通道上还装有压力控制阀24，此阀的作用是，如果用于稠油开采遇到稠油粘度大，油井抽油杆22下冲程遇阻或速度变慢，此时平衡负载就会加重系统压力就会上升，当达到压力控制阀24设定压力时，压力控制阀24就会开启，油缸21活塞杆就会静止，当油井抽油杆22继续慢下，此时压力控制阀24始终处在关闭或开启状态，这样就实现了下冲程随动，满足了稠油开采的工况。修井时，将第2三通转阀39转至举升油缸13回路，就可将前平台11上翻，进行修井作业。在进出压力油通道上都装有第二、第一液控单向阀23，27，随时停机第二、第一液控单向阀23，27关闭，油井抽油杆22都会静止不动，安全可靠。在油缸有杆腔与无杆腔之间装有截止阀40，此阀作用是，当抽油机修井或其它作业，油井抽油杆22与悬绳器14分离，为了安全起见，想将平衡箱5放至基础上，此时就可以打开截止阀40将平衡箱5慢速放下来，不用启动电动机。如图3所示，从立式油缸链轮组15穿出的上冲程传动链条4向下经下链轮组44向上，再经中间链轮组45向下，再经链轮传动箱3与平衡箱5底部相连接；从立式油缸链轮组15穿出的下冲程传动链条10向上经上链轮组46，再向下经中间链轮组45向上经过中链轮组9和后链轮组8连接在平衡箱5上。冲程=油缸活塞杆行X4。
[0011]液压传动原理与2倍增速系统传动原理一致，四倍传动系统结构増加了上链轮组46、中间链轮组45和下链轮组44。
[0012]本发明不仅结构紧凑、体积小、重量轻、能耗低、工作可靠、故障率低，而且可以方便的调节冲程与冲次，实现抽油杆根据采油工艺需要，做上、下变速运动，改善了设备运行的机械性能。修井时，在不移动主机的情况下，还可以方便的解决修井空间。
【权利要求】
1.一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，包括在液压回路上安装的油泵(38)、控制阀、立式油缸(21)和举升油缸(13)，在底座(I)上固装着立架(2)其中心部位设置着立式油缸(21 )，在立式油缸(21)上设置着机动换向阀(16)，在立式油缸(21)活塞杆端部安装着与机动换向阀(16)相配合的冲程控制器(18)，在立架(2)上部固装着上平台(7)，在上平台(7)的前端铰接着前平台(11)，在前平台(11)前端底部与立架(2)之间铰接着举升油缸(13)，其特征是:在立式油缸(21)活塞杆端部安装着链轮组(15)，在上平台(7)上安装着中链轮组(9 )和后链轮组(8 )，在前平台(11)上安装着前链轮组(12 )，传动链条(6 ) —端连接着悬绳器(14)，另一端经过前链轮组(12)和后链轮组(8)连接在平衡箱(5)上部，上冲程传动链条(4) 一端连接在立架(2)下部固装的第二张紧器(19)上，另一端经过立式油缸的链轮组(15)向下再经过链轮传动箱(3)与平衡箱(5)底部相连接，下冲程传动链条(10)—端连接在上平台(7)上安装的第一张紧器(17)上，另一端经过立式油缸(21)的链轮组(15)、上平台(7)的中链轮组(9)和后链轮组(8)与平衡箱(5)上部连接。2.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在液压回路安装着油泵(38)与立式油缸(21)之间的压力通道上依次安装着单向阀(29)、液控换向阀(28)、第I液控单向阀(27)、单向节流阀(26)和第I三通转阀(36)，在单向阀(29)前连接机动换向阀(16)的压力通道上安装着减压阀(30)，在立式油缸(21)与回油箱(34 )之间的回油通道上依次连接着第2三通转阀(39 )、第2液控单向阀(23 )、液控换向阀(28 )和精过滤器(32 )，第I三通转阀(36 )的另一个接口连接着举升油缸(13 )的无杆腔，第2三通转阀(39)的另一个接口连接着举升油缸(13)的有杆腔。3.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在液控换向阀(28)连接的压力通道上安装着调速调(25)。4.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在第2液控单向阀(23)后面的压力通道上安装着压力控制阀(24)。5.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在油泵(38)与单向阀(29)之间的压力通道上安装着压力表(31)和压力继电器(35)。6.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:传动链条(6)、上冲程传动链条(4)和下冲程传动链条(10)均由具有O型密封圈的密封板式链条构成。7.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在立式油缸(21)的顶部固装着护盖(41)，护盖(41)里面与立式油缸(21)的顶面构成空腔，护盖(41)顶部通孔内安装的油封(42)与活塞杆相配合，在护盖(41)的侧壁上设置着与油箱34相通的通孔接口(43)。8.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:从立式油缸链轮组(15)穿出的上冲程传动链条(4)向下经下链轮组(44)向上，再经中间链轮组(45)向下，再经链轮传动箱(3)与平衡箱(5)底部相连接；从立式油缸链轮组(15)穿出的下冲程传动链条(10)向上经上链轮组(46)，再向下经中间链轮组(45)向上经过中链轮组(9 )和后链轮组(8 )连接在平衡箱(5 )上。9.根据权利要求1所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在立式油缸(21)上固装着手动链条制动器(20)，手动链条制动器(20)的结构为在立式油缸(21)的缸体上通过连接板固装着装有静模块(49)的静模块半盒(47)，在连接板上铰接的手柄(52 )其中部铰接着连杆(53 )，连杆(53 )连接着装有动模块(50 )的动模块半盒(48 )，上冲程传动链条(4)从静、动模块(49、50)之间穿过，并且静、动模块的工作曲面与上冲程传动链条(4)相配合，在手柄(52)的上部设置的开合手把(55)连接着拉杆，拉杆端部连接的棘齿与在连接板上固接的扇型齿(54)相配合。10.根据权利要求9所述的一种改进的机械自动控制换向液压传动抽油机，其特征是:在静、动模块(49、50)的上、下面上安装着缓冲弹簧(51)。
【文档编号】E21B43-00GK204283352SQ201420412497
【发明者】宋志亮, 张醉儒 [申请人]宋志亮, 张醉儒