专利名称：功率回收型液压抽油机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田中开采石油的设备，一种功率回收型液压抽油机。
用于油田开采的机械抽油设备，可分为有杆抽油设备和无杆抽油设备二类，而有杆抽油设备用得最广泛，其发展也日益受重视。抽油机是有杆抽油设备的动力驱动装置，它是构成“三抽”(即抽油机，抽油杆，抽油泵)设备体系的重要组成部分。抽油机也可分为游梁式和无梁式二类。游梁式抽油机使用较为普遍，但因其结构庞大、重量大、平衡不完全，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抽油机，具有结构紧凑、重量轻、容易实现长冲程、低冲次和重载荷，因而正在加速发展，但目前的液压抽油机，不论是采用配重平衡还是气平衡，一般均不能达到完全平衡，造成回收的重力势能有限，而对换向时的制动能根本无法加以加收。
本实用新的目的是在液压抽油机中采用变量泵－马达驱动，将平衡问题并与功率回收问题结合在一起，通过对能量的变换，实现功率回收，能克服背景技术所存在的问题。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是它包括油箱、滤油器、原动机、液压泵、安全阀、蓄能器、传动机构、滚筒、传动带、抽油杆，一端与液压泵连通、另一端与油箱连通的变量泵－马达，变量泵－马达的输出端经传动机构、滚筒、传动带，带动抽油杆往复运动。还可在液压泵与变量泵－马达间接有限速阀。本结构是通过改变变量泵＝马达的排量大小，进而改变扭矩来实现抽油泵的往复工作。
以下结合附图，通过对实施例的描述，给出本实用新型的工作过程及一些细节。
图1、本实用新型的一种结构示意图；图2、本实用新型的另一种结构示意图。
如
图1、图2所示，本实用新型的供油装置包括油箱1、滤油器2、原动机3、液压泵4、安全阀5、蓄能器6，开始工作时，原动机3(可以是电动机或内燃机)带动液压泵4(可以是变量泵或定量泵)转动，输出一定量的高压油，压力由蓄能器6的预充气压力决定。假定抽油杆先从上冲程开始，这时变量泵－马达8在液压变量控制机构作用下，排量增大，因而输出扭矩增大，变量泵－马达8工作在马达工况，它通过传动机构拉伸传动带11(可以是钢丝绳或胶带)，从而开始了抽油杆12的上冲程；当抽油杆12到达预定的上止点时，变量泵－马达8的变量控制机构动作，排量减小，因而输出扭矩减小，抽油杆12的自重拉伸传动带11，通过传动机构克服变量泵－马达8较小的扭矩而反向旋转，使其工作在泵工况，从而向蓄能器6充油。这样循环就构成了抽油机的连续工作。从工作过程可以看出，在抽油杆12下降时，不仅其部分重力势能通过变量泵－马达8向蓄能器6充油而得到回收，而且当变量泵－马达8从小排量转到大排量而开始工作在制动状况时，也向蓄能器6充油，实现了对换向制动能的回收。在上冲程将要结束时，变量泵－马达8从大排量转到小排量，扭矩减小，而抽油杆12还有一些动能，在换向前还在进行抽油过程，因而换向时功率利用率高。
为方便抽油杆冲程和冲次调节，选用液压泵4为变量泵更好一些。安全阀5平时不工作，只是在意外情况下，如当系统压力超过安全压力时才动作，从而确保安全可靠。限速阀7也是在意外情况下，如抽油杆12断裂时，变量泵－马达8的负载突然减小，转速增大过高，这时，限速阀7在前后压差作用下而动作，切断变量泵－马达8供油流道，使其停止旋转。冲程的调节可在抽油杆上、下点设行程开关来实现。
一种实施方案如
图1所示，传动机构是减速器9，其输入端与变量泵－马达8相连，输出端经滚筒10、传动带11，带动抽油杆12往复运动。当变量泵－马达8在大排量而工作在马达工况时，它通过减速器9带动滚筒10旋转，传动带11在滚筒10上卷绕，实现抽油杆12的上冲程；当变量泵－马达8在小排量时，抽油杆12的自重作用于传动带11，通过滚筒10、减速器9克服变量泵－马达8较小的扭矩而使其反向旋转，变量泵－马达8工作在泵工况，向蓄能器6充油，抽油杆12下降，完成下冲程。
另一种实施方案如图2所示，传动机构是由液压泵－马达9－1、动滑轮9－2和液压缸9－3组成。液压泵－马达9－1一端与油箱1连通，另一端与液压缸9－3连通，传动带11经动滑轮9－2、滚筒10，带动抽油杆12往复运动。当变量泵－马达8在大排量而工作在马达工况时，带动液压泵－马达9－1旋转而使其工作在泵工况，从而输出压力油进入液压缸9－3，推动滑轮9－2左移，拉伸传动带11，实现抽油杆12的上冲程；当变量泵－马达8在小排量时，扭矩较小，抽油杆12的自重通过传动带11，作用于液压缸9－3柱塞，所产生的压力油使液压泵－马达9－2反向旋转，使其工作在马达工况，因而也带动变量泵－马达8反向旋转，使其工作在泵工况，输出的压力油充入蓄能器6，抽油杆12下降，完成下冲程。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是它不但具有结构紧凑、重量轻、容易实现长冲程、低冲次和重载荷；而且整机高度低，体积小，耗能少，成本低及具有安全保护功能，可广泛适用于油田的深井、稠油井和斜井开采时使用。
权利要求1.一种功率回收型液压抽油机，它包括油箱[1]、滤油器[2]、原动机[3]、液压泵[4]、安全阀[5]、蓄能器[6]、传动机构、滚筒[10]、传动带[11]、抽油杆[12]，本实用新型的特征是还包括一端与液压泵[4]连通、另一端与油箱[1]连通的变量泵-马达[8]，变量泵-马达的输出端经传动机构、滚筒[10]、传动带[11]，带动抽油杆[12]往复运动。
2.根据权利要求1所述的液压抽油机，其特征是在液压泵［4］与变量泵－马达［8］间接有限速阀［7］。
3.根据权利要求1或2所述的液压抽油机，其特征是传动机构可以是减速器［9］或一端与油箱［1］连通，另一端与液压缸［9－3］连通的液压泵－马达［9－1］，传动带［11］经动滑轮［9－2］、滚轮［10］，带动抽油杆［12］往复运动。
专利摘要一种功率回收型液压抽油机，它包括油箱、滤油器、原动机、液压泵、安全阀、蓄能器组成的供油装置，还包括一端与液压泵连通、另一端与油箱连通的变量泵-马达，变量泵-马达的输出端经传动机构、滚筒、传动带，带动抽油杆往复运动，还可在液压泵与变量泵-马达间接有限速阀。通过改变变量泵-马达的排量大小，进而改变扭矩来实现抽油泵的往复工作。本机结构紧凑，耗能低，容易实现长冲程、低冲次、重载荷，具有安全保护功能，适用于油田开采时使用。
文档编号F04B47/04GK2189218SQ9420255
公开日1995年2月8日 申请日期1994年1月27日 优先权日1994年1月27日
发明者路甬祥, 俞浙青, 吴根茂 申请人:浙江大学