游梁式抽油机液压辅助动力节能系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及油田采油设备技术领域，尤其涉及一种游梁式抽油机液压辅助动力节能系统。
【背景技术】
[0002]目前抽油机的结构是电动机轴端安装高速皮带轮，高速皮带轮通过V形皮带与减速器输入轴(低速)皮带轮连接，减速器输出轴与曲柄连接，曲柄与连杆铰接，连杆与游梁尾端铰接，游梁中部与支架铰接，游梁头部的驴头与悬绳器连接，悬绳器连接着光杆，光杆连接抽油杆，进而带动井下抽油泵的上下往复运动。上述连接结构构成了典型的曲柄摇杆传动机构。其中曲柄上安装有可以调整力臂的配重块，统称为曲柄装置。另外还配有刹车装置用于停止抽油机运行。工作时，电动机通过皮带轮、减速器驱动曲柄进行连续回转运，通过连杆使游梁产生往复摆动运动，由驴头将游梁端的弧形摆动运动转化为光杆和抽油杆等的直线上下运动。
[0003]然而，由于抽油杆上下运动时带动油井抽油泵产生吸油和排空动作，在上下冲程时抽油杆上所受拉力大小明显改变，按照曲柄摇杆机构原理，引起电机所承受的转矩呈现明显的波动状态，甚至在一个周期内的部分时间里电机处于被拖动的状态。目前的游梁式抽油机为了减少电机转矩的波动，并尽可能减少电机处于被拖动状态的时间，需要调整曲柄上的配重块重量及力臂，但由于曲柄在做回转运动时，不可避免的导致配重转矩呈正弦周期性变化，该转矩与上下冲程造成的转矩波动无法完全一致，因此无法完全消除电机的转矩波动，由于这一问题是曲柄摇杆机构所具有的几何关系所造成的，因此游梁式抽油机本身不可能完全解决这一问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种能够对抽油泵等效到电机的负载进行二次平衡的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统。
[0005]一种游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，包括电机，电机与皮带轮连接驱动其转动，包括定量液压泵-马达、超越离合器、角度传感器、皮带轮、油箱、换向阀、蓄能器、控制器；所述电机、定量液压泵-马达、超越离合器、角度传感器、皮带轮同轴连接；所述角度传感器与控制器连接，控制器与换向阀连接，换向阀与定量液压泵-马达连接；所述油箱、定量泵-马达、换向阀、蓄能器通过管路连接形成第一液压回路，蓄能器、换向阀、定量液压泵-马达、油箱通过管路连接形成第二液压回路。
[0006]进一步地，如上所述的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，包括用于检测蓄能器内压力大小的压力传感器，压力传感器与控制器连接。
[0007]进一步地，如上所述的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，在油箱与蓄能器连接的管道上设置有溢流阀，通过溢流阀调整液压系统的最高工作压力。
[0008]进一步地，如上所述的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，所述电机为三相异步交流电动机，其功率与型号与所采用的游梁式抽油机匹配。
[0009]进一步地，如上所述的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，所述定量液压泵-马达采用定排量、有两端轴或一端轴一端孔的定量式液压泵-马达。
[0010]进一步地，如上所述的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，所述超越离合器采用滚珠式超越离合器或棘轮式超越离合器。
[0011]有益效果:
[0012]本发明提供的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，通过与电机同轴连接的液压泵-马达，以及液压换向阀、蓄能器等组成的液压系统，对抽油机上下冲程作用在电机上的等效负载进行二次平衡，降低电机峰值功率，减少电机负载波动，减少电能消耗并提高电能使用效率。
【附图说明】
[0013]图1为本发明游梁式抽油机液压辅助动力节能系统结构示意图；
[0014]图2为本发明游梁式抽油机液压辅助动力节能系统在抽油机上的安装位置图；
[0015]图3为本发明游梁式抽油机液压辅助动力节能系统机械结构图；
[0016]【附图说明】:
[0017]1.电机，2.定量液压泵-马达3.超越离合器，4.角度传感器，5.皮带轮，6.油箱，7.换向阀，8.溢流阀，9.蓄能器，10.压力传感器，11.控制器。
【具体实施方式】
[0018]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]请参阅图1-图3，本发明提供的游梁式抽油机液压辅助动力节能系统，包括电机1，定量液压泵-马达2、超越离合器3、角度传感器4、皮带轮5、油箱6、换向阀7、蓄能器9、控制器11 ;所述电机1、定量液压泵-马达2、超越离合器3、角度传感器4、皮带轮5同轴连接，所述角度传感器4与控制器11连接，控制器11与换向阀7连接，换向阀7与定量液压泵-马达2连接；所述油箱6、定量泵-马达2、换向阀7、蓄能器9通过管路连接形成第一液压回路，蓄能器9、换向阀7、定量液压泵-马达2、油箱6通过管路连接形成第二液压回路，所述第一液压回路的结构具体为:蓄能器9与换向阀7通过管路连接，换向阀7与定量液压泵-马达2的入口通过管路连接，定量液压泵-马达2的出口与换向阀7通过管路连接，换向阀7与油箱6通过管路连接。
[0020]本发明所述定量液压泵-马达2具有双重的功能，也即其工作状态可以进行切换，具体地，所述定量液压泵-马达2可以单独作为液压泵使用，也可以单独作为马达使用，当定量液压泵-马达2通过换向阀7将其切换为液压泵使用时，油箱6、蓄能器9通过管路连接形成第二液压回路，定量液压泵-马达2用于将油箱6内液体泵送至蓄能器9 ;当定量液压泵-马达2通过换向阀7将其切换为马达使用时，油箱