专利名称：液压传动折叠架式抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油开采用的抽油机，属于液压传动作为动力驱动的抽油机，特 别是液压传动折叠架式抽油机。
背景技术：
目前，用于油田开采的抽油设备，普遍采用传统的游梁式机械传动抽油机，其机体 结构大，传动效率低，调整冲程、冲次和平衡都比较困难。油田为了提高采油功效采用长冲 程抽油泵。游梁式机械传动抽油机由于结构特点满足长冲程抽油泵较为困难，若需增加冲 程，其结构也将增大，就会出现大马拉小车的现象，耗电量大幅增加。多年来，很多技术工作者为了弥补传统游梁式机械传动抽油机的不足之处， 研制出了各种各样的抽油机，其中以直线式抽油机最为典型，它解决了同一机体可满足不 同冲程的问题。直线式抽油机有液压传动和机械传动两种，直线式抽油机为了节约电能，采 用平衡负载方式达到节能的目的，但是抽油机无功段节能效果仍然不明显，这是因为抽油 机采用天平式平衡负载，当抽油杆完成一个工作循环，抽油机动力系统出现两个电流峰值， 所以节能降耗不尽理想，仍然有很大的改善空间，以达到最低能量消耗。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种液压传动折叠架式抽油机，改善了抽油机平衡系 统的机械结构，减少了整机的体积和重量，利用抽油机抽油杆下冲程的动力势能，减少电能 消耗，该机能量转换是由电能转换为液压能，由液压能转换为机械能，利用液压传动良好的 可控性，来控制抽油机的冲程和冲次，满足采油工艺的需要，整机工作平稳，安全可靠。本实用新型的目的是这样实现的一种液压传动折叠架式抽油机，包括在支架顶 端固装着上平台，在上平台的两端分别安装有定滑轮，传动绳索通过定滑轮其一端与悬绳 器相连接，悬绳器与油井抽油杆相连接，传动绳索的另一端与配重箱上部相连接，在底座上 铰接着可升降的组合折叠架，折叠架上部铰接着配重箱，在配重箱内安装有动滑轮，在底座 上安装着与动滑轮相对应的定滑轮，传动绳索一端固定在底座上，另一端经配重箱内的动 滑轮、底座上的定滑轮固定在卷扬机的卷筒上，由液压系统控制的液压马达输出扭矩传递 给减速器带动卷扬机转动，在折叠架铰接轴上安装有冲程控制器，在冲程控制器上安装的 上下调节挡块与底座上固装的机动换向阀机柄相配合，执行液压系统换向。本实用新型利用可升降的组合折叠架既作为传动系统，又可以平衡负载。传动系 统的总重量大于或等于负载，保证整机工作的平稳性，这样可以大大减轻传统的配重箱重 量，改善了抽油机原平衡系统的机械结构，从而整机体积及重量均有大幅度降低。抽油机工 作时，由于传动系统的重量，包括可升降的组合折叠架、配重箱和拉力弹簧的拉力总和大于 负载的重力，可升降的组合折叠架底部与底座相铰接，所以整机稳定性能好，当抽油杆下行 时，可升降的组合折叠架展开所需的拉力远小于组合折叠架的自重力，而负载的重力大于 组合折叠架展开所需的力。故组合折叠架在负载重力的作用下展开，此时液压马达只是随动，油泵电机所输出功率小，只需保证液压系统运行，连接在横轴上的冲程控制器其下挡块 碰到机动换向阀机柄，使液压马达换向，液压马达作功，带动减速器及卷扬机旋转，传动绳 索收回，传动绳索经定滑轮拖动动滑轮向下，组合折叠架收缩，配重箱拉动绳索悬绳器带动 抽油杆上行，由于抽油杆上行过程中产生的摩擦力视为负载加重，所以抽油杆上升过程中 部分负载被折叠架展开力平衡后剩余加重部分通过动滑轮组传动省了二分之一提升力。这 样循环使抽油杆上下运动，完成抽油工作。可升降的组合折叠架通过动力驱动装置展开所 需要提升力小于可升降的组合折叠架的自身重量，这样就可以实现利用负载重力大于可升 降的组合折叠架展开所需的动力。负载重力自身完成抽油杆下冲程，电能消耗降低，故可消 除一个提供动力的电流峰值。动力驱动装置作功收缩可升降的组合折叠架，利用可升降的 组合折叠架自身的重量产生的势能平衡部分负载，利用动滑轮组传动完成抽油杆上冲程作 功。这样抽油杆完成一个工作循环只需一个提供动力的电流峰值，大大降低了电动机的额 定功率，达到了节能降耗的目的。本实用新型改善了抽油机平衡系统的机械结构，减少了整 机的体积和重量，利用抽油机抽油杆下冲程的动力势能，减少电能的消耗，液压系统调整变 量泵的排量可实现冲次最大到最小范围内无级调整，通过冲程控制器实现冲程最大至最小 范围内的无级调整。抽油机停机卸载检修时，底座上可调节的支撑垫块将折叠架撑垫紧固， 整机工作平稳，安全可靠。本实用新型改善了抽油机平衡系统的机械结构，减少了整机的体 积和重量，利用抽油机抽油杆下冲程的动力势能，减少电能消耗，该机能量转换是由电能转 换为液压能，由液压能转换为机械能，利用液压传动良好的可控性，来控制抽油机的冲程和 冲次，满足采油工艺的需要，整机工作平稳，安全可靠。
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明，图1为本实用新型的主视结构示意图；图2为液压系统及机械传动示意图。
具体实施方式
一种机械传动折叠架式抽油机，如图1所示，包括在支架2顶端固装着上平台6，在 上平台6的两端分别安装有定滑轮7，传动绳索5通过定滑轮7其一端与悬绳器3相连接， 悬绳器3与油井抽油杆1相连接，传动绳索5的另一端与配重箱8上部相连接，在底座4上 铰接着可升降的组合折叠架10，折叠架10的上部铰接着配重箱8，在配重箱8内固装有动 滑轮9，在底座4上安装着与动滑轮9相对应的定滑轮18，传动绳索11 一端固定在底座4 上，另一端经动滑轮9向下经过定滑轮18，固定在卷扬机12的卷筒上。由液压系统控制的 液压马达16输出的扭矩传递给减速器17，减速器17带动卷扬机12转动，在铰接轴21上安 装冲程控制器，在冲程控制器安装的上下可调节挡块19与底座4上固装的机动换向阀20 的机柄相配合，执行液压系统换向。可升降的组合折叠架10的结构为通过十字交叉点铰接 的两根等长的铰接臂构成十字铰接臂，竖直均布排列的十字铰接臂其上端和下端相邻的端 部分别相互铰接在一起，在折叠架10顶部和底部的十字铰接臂的端部的铰接点上分别铰 接着0. 5倍长的铰接臂，位于顶部和底部的两只铰接臂的端部通过铰接点分别铰接在配重 箱8底部和底座4上。可升降的组合折叠架10上部的铰接轴21与配重箱8底部之间连接着拉力弹簧32。冲程控制器的结构为在水平悬臂支架上竖直设置的丝杆上配合安装着由锁 紧螺母定位的可调节上、下挡块19。如图2所示，当抽油杆IG下行时，折叠架10展开所需的展开力远小于折叠 架10自身的重力，而负载的重力大于折叠架10展开所需的力，故折叠架10在负载重力的 作用下展开。此时液压马达16只是随动。电动机所输出功率最小，只需保证液压系统运 行。连接折叠架10、铰接轴21的冲程控制器的下调节挡块19拨动机动换向阀20的机柄， 液压系统换向，液压马达作功，通过减速器17带动卷扬机12旋转拖动传动绳索11，经动滑 轮9向下运动，折叠架10收缩，通过配重箱8拖动传动绳索5使抽油杆IG向上运动，抽油 杆1上行，这样循环使抽油杆1上、下运动完成抽油工作。抽油杆1下行工作时，折叠架10在负载重力作用下展开，此时液压系统的工 况是电动机14输出功率，使变量泵15作功，液动力经机动换向阀20输出控制压力油，将 液控换向阀24的阀芯向右移动。液动力经液控换向阀24、液控单向阀23进入液压马达16， 因此，此时由于重力G大于折叠架10的展开力，传动绳索11拖动卷扬机12、减速器17转 动，形成了液压马达16自转，液动力只是随动，为了防止抽油杆1急速下冲，在液压马达16 回路上设单向节流阀22进行节流控制，液压油经单向节流阀22、液控单向阀23、液控换向 阀24、三通转阀25、散热器26 (冬季转动三通阀25，不经散热器26)、过滤器27、回油箱13， 在液控换向阀24与液控单向阀23之间旁路上设置有调速阀31，是为了减少回油经单向节 流阀22的流量，目的是为了减少由此产生的热量。当折叠架10到上止点时，与折叠架10联动的冲程控制器下挡块19拨动机动换向 阀20机柄，使机动换向阀20换向，通过机动换向阀20控制的油压推动液控换向阀24阀蕊 向左，液动力经液控换向阀24、液控单向阀23、单向节流阀22进入液压马达16进行作功， 此时液压马达16回路上的液控单向阀23被系统压力油打开，液压油经液控单向阀23、液控 换向阀24、三通阀25、散热器26、过滤器27、回油箱13。这样抽油杆就完成了一个工作循 环。液压系统进油路上设置着安全阀28、压力继电器30和压力表29。压力继电器30使保证液压系统正常工作的设备，如出现抽油杆被卡，系统压力升 高，超过压力继电器30设定值，压力继电器30自动断电，抽油机停止工作。故压力继电器 30能确保抽油机和油井不出现异常事故。安全阀28同样对系统起保护作用。单向节流阀22设在液压马达通路上，使控制抽油杆下行速度，根据采油工况需求 进行调控，可使抽油杆1上下作变速运动。液控单向阀23的设定是保证抽油机停机时，液压马达16进出油口的液压油被锁 住，液压马达16静止不动，安全可靠。抽油机停机卸载检修时，底座4上可调节的支撑垫块33将折叠架10撑垫并紧固，
安全可靠。
权利要求一种液压传动折叠架式抽油机，包括在支架(2)顶端固装着上平台(6)，在上平台(6)的两端分别安装有定滑轮(7)，传动绳索(5)通过定滑轮(7)，其一端与悬绳器(3)相连接，悬绳器(3)与油井抽油杆(1)相连接，传动绳索(5)的另一端与配重箱(8)上部相连接，其特征是在底座(4)上铰接着可升降的组合折叠架(10)，折叠架(10)上部铰接着配重箱(8)，在配重箱(8)内安装有动滑轮(9)，在底座(4)上安装着与动滑轮(9)相对应的定滑轮(18)，传动绳索(11)一端固定在底座(4)上，另一端经配重箱(8)内的动滑轮(9)、底座(4)上的定滑轮(18)固定在卷扬机(12)的卷筒上，由液压系统控制的液压马达(16)输出扭矩传递给减速器(17)带动卷扬机(12)转动，在 铰接轴(21)安装有冲程控制器，在冲程控制器上安装的上、下可调节挡块(19)与底座(4)上固装的机动换向阀(20)机柄相配合，执行液压系统换向。
2.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是可升降的组合折叠架 (10)的结构为通过十字交叉点铰接的两根等长的铰接臂构成十字铰接臂，竖直均布排列的 十字铰接臂其上端和下端相邻的端部分别相互铰接在一起，在折叠架(10)顶部和底部的十 字铰接臂端部的铰接点上分别铰接着0. 5倍长的铰接臂，位于顶部和底部的两只铰臂的端 部通过铰接点分别铰接在配重箱(8)的底部和底座(4)上。
3.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机其特征是在可升降的组合折叠架 (10)上部铰接轴(21)与配重箱(8)底部之间连接着拉力弹簧(32)。
4.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是冲程控制器的结构 为在水平悬臂支架上竖直设置的丝杆上配合安装着由锁紧螺母定位的可调节上、下挡块 (19)。
5.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是在液压系统进油路上 设置有安全阀(28)、压力继电器(30)和压力表(29)。
6.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是在液压系统液压马达 通路上设置着单向节流阀(22 )和液控单向阀(23 )。
7.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是在液压系统的液压换 向阀(24)与液控单向阀(23)之间的旁路上设置有调速阀(31)。
8.根据权利要求1所述的液压传动折叠架式抽油机，其特征是在底座(4)上安装有可 调节支撑折叠架(10)的支撑垫块(33)。
专利摘要本实用新型公开了一种液压传动折叠架式抽油机，包括上平台，在上平台安装有定滑轮，传动绳索通过定滑轮，其一端与悬绳器相连接，其另一端与配重箱上部相连接，在底座上铰接着可升降的组合折叠架，折叠架上部铰接着配重箱，在配重箱内安装有动滑轮，在底座上安装着与动滑轮相对应的定滑轮，传动绳索一端固定在底座上，另一端经动滑轮、定滑轮固定在卷扬机的卷筒上，液压马达带动卷扬机转动，在折叠架铰接轴上安的冲程控制器其上下挡块与固装在底座上的机动换向阀机柄相配合。本实用新型改善了抽油机平衡系统的机械结构，减少了整机的体积和重量，利用抽油机抽油杆下冲程的动力势能，减少电能消耗，利用液压传动良好的可控性，来控制抽油机的冲程和冲次，整机工作平稳，安全可靠。
文档编号E21B43/00GK201714352SQ20102025058
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月7日 优先权日2010年7月7日
发明者宋志亮 申请人:宋志亮