专利名称：节能型液压抽油机的制作方法
技术领域：
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。
权利要求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］。
专利摘要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。
文档编号F04B47/00GK2194423SQ94202508
公开日1995年4月12日 申请日期1994年1月27日 优先权日1994年1月27日
发明者俞浙青, 路甬祥, 吴根茂 申请人:浙江大学