1.本发明属于石油开采设备技术领域，具体涉及油田抽油用的机架配重式高效液力抽油机。
背景技术：
2.游梁式抽油机是油田抽油使用最普遍的抽油设备，其工作原理是电动机通过三角皮带减速箱减速后，由一个曲柄连杆机构将减速箱输出轴的旋转运动转换为游梁驴头的往复运动，从而带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动，再通过抽油杆将这这个运动传递给井下的抽油泵，使之工作进行抽油。但实际使用中游梁式抽油机存在很多问题，其中表现在：一是效率低下，在国内一般油田平均效率只有12％～23％，先进地区最多只能达到30％左右，能耗巨大；二是冲程调节困难，特别是增大冲程，因受游梁摆角限制，曲柄连杆机构尺寸必然增大，从而引起抽油机外型尺寸和重量的大幅度增加，因此不容易实现长冲程低冲次的工作要求，难以满足稠油井、深抽井和含气井采油作业的需要；三是游梁式抽油机冲次调节困难，因为游梁式抽油机是刚性结构，在油井生产的中后期，因井液供液不足，需要调节冲次时，就需要更换皮带轮或减速箱，过程繁琐，危险性高，工作量大，使得调整工作相当困难；四是一套游梁式抽油机不能同时带动多口油井抽油，一套游梁式抽油机只能带动一口油井抽油，占用井场面积大，浪费土地使用面积。
技术实现要素：
3.本发明要解决的技术问题是提供一种高效率、可简单方便地调节工作冲程和工作冲次，并且一套动力机组可同时带动多口油井进行抽油的机架配重式高效液力抽油机。
4.为克服上述技术存在的问题，本发明解决问题的技术方案是：
5.机架配重式高效液力抽油机，包括皮囊放置箱、封闭油箱、风冷却器、回油过滤器、封闭油箱液位调节皮囊、吸油过滤器、动力电机、负载敏感变量液压泵、压力管路压力表、系统安全溢流阀和抽油机组。
6.封闭油箱液位调节皮囊通过管线与封闭油箱连通，动力电机与负载敏感变量液压泵通过联轴器连接，系统安全溢流阀的进口通过管路与主动力油路连接，出口与封闭油箱连通。抽油机组包括截止阀、比例流量控制阀、压力反馈单向阀、两位三通无泄漏先导阀、回油控制阀、进油控制阀、工作压力表、抽油泵举升机构、呼吸皮囊截止阀、呼吸皮囊、单向阀和下行调速用比例流量控制阀。
7.在抽油机组的进油管路上设置有截止阀、比例流量控制阀和进油控制阀，截止阀一端接口与主动力油路连接，另一端接口与比例流量控制阀的进口连接，比例流量控制阀的出口通过管路与进油控制阀的进口连接，进油控制阀的出口通过管路与抽油泵举升机构的进出油口连接。在比例流量控制阀的出口和负载敏感变量液压泵的负载反馈控制管路之间设置有压力反馈单向阀，压力反馈单向阀的进口通过管路与比例流量控制阀的出口管路连接，压力反馈单向阀的出口与负载反馈控制管路连接。
8.在抽油机组的回油管路上设置有回油控制阀、比例流量控制阀和单向阀。回油控制阀的进口通过回油管路与进油控制阀的出口管路连接，回油控制阀的出口通过管路与比例流量控制阀的进口连接，比例流量控制阀的出口与单向阀的进口连接，单向阀的出口与总回油管路连接，在总回油管路上设置有风冷却器和回油过滤器，风冷却器出口与回油过滤器的进口连接，回油过滤器的出口与封闭油箱连通。
9.在主动力油路上引出一管路与两个两位三通无泄漏先导阀的p口连通，两个两位三通无泄漏先导阀分别控制回油控制阀和进油控制阀的开关，两个两位三通无泄漏先导阀交替得断电，回油控制阀和进油控制阀交替开和关。
10.在抽油泵举升机构的呼吸口设置有呼吸皮囊，呼吸皮囊进出口设置有呼吸皮囊截止阀。
11.回油控制阀和进油控制阀结构相同，作为插件装配到集成块中使用，包括上阀体、下阀体、控制活塞、阀座、阀球、阀球球托和复位弹簧。上阀体外圆上大下小，在上阀体上部外圆上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，上部外圆的下部设置有呼吸孔，下部直径小的外圆上设置有出油孔，上阀体内孔上大下小，在上阀体内孔中设置有控制活塞，控制活塞上部直径大，中部直径小，上部外圆和中部外圆与上阀体内的大小孔滑动配合，控制活塞上部和中部外圆上均设置有密封槽，密封槽内设置有密封圈，在控制活塞的最下端设置有顶杆，顶杆与阀球接触，在上阀体下端内孔中设置有阀座，阀座下设置有下阀体，在下阀体下部设置有进油孔，外圆上设置有密封槽，密封槽中设置有密封圈，下阀体与上阀体通过螺纹连接在一起，在阀座下部设置有阀球，阀球下部设置有阀球球托，阀球球托下部设置有复位弹簧。
12.抽油泵举升机构包括底座、立柱、上平台、前定滑轮、后定滑轮、钢丝绳、动滑轮、配重箱和液压缸。液压缸下端通过铰接轴与底座上的固定座铰接连接，液压缸活塞杆上端通过铰接轴与配重箱下端的固定座铰接连接，配重箱上端左右对称设置有动滑轮固定座，在配重箱后端左右两侧设置有多个导向滚轮，里面设置有配重块，在上平台上左右对称设置有前定滑轮、后定滑轮的固定座和护罩，在立柱左右两侧设置有配重箱运动导轨，配重箱运动导轨下端设置有配重箱限位器，在立柱上左右两侧设置有加固固定连接体，在底座上左右两侧设置有加固连接底座和立柱对接法兰，在加固固定连接体和加固连接底座之间设置有加固杆组件，加固杆组件包括上固定杆、下固定杆和长度调节杆，长度调节杆与上固定杆和下固定杆通过正反扣螺纹连接。在立柱下端设置有立柱固定法兰，在立柱固定法兰和立柱之间周向上均布设置有多个加固筋板，在立柱固定法兰和立柱对接法兰上均设置有铰接孔，立柱固定法兰通过铰接轴与立柱对接法兰铰接连接。钢丝绳绕过动滑轮、后定滑轮和前定滑轮，一端通过钢丝绳绳头与平台下端设置的连接体连接，另一端与抽油杆吊卡连接，抽油杆吊卡下端设置有抽油杆，抽油杆下端设置有采油树。
13.在液压缸下端设置有磁致位移传感器，液压缸活塞下端内孔中设置有磁环，在液压缸活塞杆上设置有伸缩护套。
14.机架配重式高效液力抽油机采用负载敏感变量液压泵作为动力油泵，驱动抽油机组工作。
15.机架配重式高效液力抽油机可以带一个抽油机组，也可以带多个抽油机组一起同时工作，所有抽油机组中的各个液压元器件的功能和抽油泵举升机构的结构完全相同。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用液压传动效率高的特点，采用液压缸驱动配重箱上的动滑轮下行，液压力和配重箱的重力一起做功，带动绕过前后定滑轮上的钢丝绳上提抽油杆抽油，抽油泵下行时抽油杆柱的重量通过钢丝绳、前后定滑轮和动滑轮带动配重箱上行储能，等下次上提抽油杆时释放储能，液压力高效率驱动的同时又充分利用了抽油杆柱的势能，大大提高了运行效率，节能降耗显著，采用负载敏感变量液压泵可同时向多个抽油机组按需要的流量和压力提供动力油液，驱动多口油井进行抽油，通过自动控制系统和液压缸中配置的磁致位移传感器可以任意设置液压缸上下运动的冲程距离，通过自动控制系统和比例流量控制阀可任意调节液压缸的运动速度，自动方便快捷地来改变液压缸的工作冲次，彻底避免了游梁式抽油机存在的效率低下、冲程冲次调节困难，不能实现一机驱动多口油井抽油的问题。
附图说明
17.图1为本发明的原理图；
18.图2为本发明的进油控制阀和回油控制阀的结构图；
19.图3为本发明的抽油泵举升机构的结构图；图4为本发明的抽油泵举升机构图3的右视图；
20.图中，1-皮囊放置箱，2-封闭油箱，3-风冷却器，4-回油过滤器，5-封闭油箱液位调节皮囊，6-管线，7-吸油过滤器，8-动力电机，9-负载敏感变量液压泵，10-压力管路压力表，11-负载反馈控制管路， 12-主动力油路，13-管路，14-系统安全溢流阀，15-抽油机组，16-截止阀，17-比例流量控制阀，18-压力反馈单向阀，19-两位三通无泄漏先导阀，20-回油控制阀，21-控制管路，22-两位三通无泄漏先导阀， 23-进油控制阀，24-出口管路，25-t作压力表，26-抽油泵举升机构，27-抽油机组，28-抽油机组，29
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呼吸皮囊截止阀，30-呼吸皮囊，31-回油管路，32-单向阀，33-比例流量控制阀，34-管路，35-管路，36
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管路，37-进油管路，38-总回油管路，39-进油孔，40-下阀体，41-复位弹簧，42-阀球，43-阀座，44-顶杆，45-密封槽，46-控制活塞，47-密封槽，48-上阀体，49-密封槽，50-上部直径，51-呼吸孔，52-出油孔，53-阀球球托，54-密封槽，55-固定座，56-铰接轴，57-呼吸口，58-磁环，59-液压缸，60-磁致位移传感器，61-进出油口，62-液压缸活塞杆，63-铰接轴，64-固定座，65-配重箱，66-配重块，67-导向滚轮，68-动滑轮，69-钢丝绳，70-配重箱运动导轨，71-钢丝绳绳头，72-连接体，73-上平台，74-后定滑轮，75-前定滑轮，76-护罩，77-抽油杆吊卡，78-抽油杆，79-立柱，80-伸缩护套，81-配重箱限位器， 82-采油树，83-加固筋板，84-铰接轴，85-立柱固定法兰，86-立柱对接法兰，87-底座，88-加固连接底座，89-下固定杆，90-长度调节杆，91-上固定杆，92-加固固定连接体，93-动滑轮固定座，94-固定座， 95-固定座，96-动滑轮固定座，97-加固固定连接体，98-上固定杆，99-长度调节杆，100-下固定杆，101
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加固连接底座。
具体实施方式
21.以下结合附图对本发明的最佳实施方式作详细描述。
22.如图1，机架配重式高效液力抽油机，包括皮囊放置箱(1)、封闭油箱(2)、风冷却器(3)、回油过滤器(4)、封闭油箱液位调节皮囊(5)、吸油过滤器(7)、动力电机(8)、负载敏感
变量液压泵(9)、压力管路压力表(10)、系统安全溢流阀(14)和抽油机组(15、27、28)。封闭油箱液位调节皮囊(5)通过管线(6)与封闭油箱(2)连通，动力电机(8)与负载敏感变量液压泵(9)通过联轴器连接，系统安全溢流阀(14)的进口通过管路(13)与主动力油路(12)连接，出口与封闭油箱(2)连通。抽油机组 (15、27、28)包括截止阀(16)、比例流量控制阀(17)、压力反馈单向阀(18)、两位三通无泄漏先导阀(19、22)、回油控制阀(20)、进油控制阀(23)、工作压力表(25)、抽油泵举升机构(26)、呼吸皮囊截止阀(29)、呼吸皮囊(30)、单向阀(32)和下行调速用比例流量控制阀(33)。
23.如图1，皮囊放置箱(1)采用长550mmx宽1100mmx高1200mm的箱体，封闭油箱(2)采用长1250mmx 宽1100mmx高1200mm的箱体，风冷却器(3)采用dxt-5的规格型号，回油过滤器(4)采用wy-a500
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10q2y规格型号的wy系列磁性回油过滤器，封闭油箱液位调节皮囊(5)采用规格型号为40l-740-299-nbr 的容量为40l的皮囊，吸油过滤器(7)采用规格型号为cff-510
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80的cff系列自封式磁性吸油过滤器，动力电机(8)采用功率为15kw额定转速为每分钟975转的隔爆型六极电机，压力管路压力表(10)采用规格型号为hstl-800，量程为0～40mpa的数显压力变送器，系统安全溢流阀(14)采用规格型号为 db20-2-50b/315的先导溢流阀，工作压力表(25)采用规格型号为hstl-800，量程为0～40mpa的数显压力变送器。
24.如图1，抽油机组(15)的进油管路(37)上设置有截止阀(16)、比例流量控制阀(17)和进油控制阀(23)。截止阀(16)一端接口与主动力油路(12)连接，另一端接口与比例流量控制阀(17)的进口连接，比例流量控制阀(17)的出口通过管路(35)与进油控制阀(23)的进口连接，进油控制阀(23) 的出口通过管路(24)与抽油泵举升机构(26)的进出油口(61)连接。在比例流量控制阀(17)的出口和负载敏感变量液压泵(9)的负载反馈控制管路(11)之间设置有压力反馈单向阀(18)，压力反馈单向阀(18)的进口通过管路(36)与比例流量控制阀(17)的出口管路(35)连接，压力反馈单向阀(18) 的出口与负载反馈控制管路(11)连接。
25.如图1，截止阀(16)采用规格型号为khp-32的板式截止阀，比例流量控制阀(17)采用规格型号为 qnppm42-100-g24的万福乐螺纹插装比例流量控制阀，压力反馈单向阀(18)采用规格型号为lcv-08-b的零泄漏钢球型螺纹插装阀。
26.如图1，在回油管路(31)上设置有回油控制阀(20)、比例流量控制阀(33)和单向阀(32)。回油控制阀(20)的进口通过回油管路(31)与进油控制阀(23)的出口管路(24)连接，回油控制阀(20) 的出口通过管路(34)与比例流量控制阀(33)的进口连接，比例流量控制阀(33)的出口与单向阀(32) 的进口连接，单向阀(32)的出口与总回油管路(38)连接，在总回油管路(38)上设置有风冷却器(3) 和回油过滤器(4)，风冷却器(3)出口与回油过滤器(4)的进口连接，回油过滤器(4)的出口与封闭油箱(2)连通。
27.如图1，比例流量控制阀(33)采用规格型号为qnppm42-100-g24的万福乐螺纹插装比例流量控制阀，单向阀(32)采用规格型号为lcv-08-b的零泄漏钢球型螺纹插装阀。
28.如图1，在主动力油路(12)上引出一控制管路(21)与两位三通无泄漏先导阀(19、22)的p口连通，两位三通无泄漏先导阀(19)控制回油控制阀(20)的开关，两位三通无泄漏先导阀(22)控制进油控制阀(23)的开关，两位三通无泄漏先导阀(19、22)交替得断电，回油控制阀(20)和进油控制阀(23) 交替开和关。
29.如图1，两位三通无泄漏先导阀(19、22)采用规格型号为lsv-08-3-l的螺纹插装阀。
30.如图1，在抽油泵举升机构(26)的呼吸口(57)设置有呼吸皮囊(30)，呼吸皮囊(30)进出口设置有呼吸皮囊截止阀(29)，用以调节呼吸皮囊(30)中的充气量，设置呼吸皮囊(30)可以避免因液压缸 (59)内外温差呼吸外部环境中的空气造成冷凝水现象，彻底杜绝了水汽对液压缸(59)内表面的腐蚀。
31.如图1，呼吸皮囊截止阀(29)采用规格型号为dvp8的节流截止阀，呼吸皮囊(30)采用规格型号为 40l-740-299-nbr的容量为40l的皮囊。
32.如图1和图2，回油控制阀(20)和进油控制阀(23)结构相同，作为插件装配到集成块中使用，包括上阀体(48)、下阀体(40)、控制活塞(46)、阀座(43)、阀球(42)、阀球球托(53)和复位弹簧(41)；上阀体(48)外圆上大下小，在上阀体(48)上部外圆上设置有密封槽(49)，密封槽(49)中设置有密封圈，上部外圆的下部设置有呼吸孔(51)，下部直径小的外圆上设置有出油孔(52)，上阀体(48)内孔上大下小，在上阀体(48)内孔中设置有控制活塞(46)，控制活塞(46)上部直径(50)大，中部直径小，上部外圆和中部外圆与上阀体(48)内的大小孔滑动配合，控制活塞(46)上部和中部外圆上均设置有密封槽(45、47)，密封槽(45、47)内设置有密封圈，在控制活塞(46)的最下端设置有顶杆(44)，顶杆(44)与阀球(42)接触，在上阀体(48)下端内孔中设置有阀座(43)，阀座(43)下设置有下阀体(40)，在下阀体(40)下部设置有进油孔(39)，外圆上设置有密封槽(54)，密封槽(54)中设置有密封圈，下阀体(40)与上阀体(48)通过螺纹连接在一起，在阀座(43)下部设置有阀球(42)，阀球 (42)下部设置有阀球球托(53)，阀球球托(53)下部设置有复位弹簧(41)。
33.如图1和图2，当两位三通无泄漏先导阀(19、22)切换控制管路(21)中的高压控制油液进入时，控制活塞(46)向下运动，推动阀球(42)离开球座(43)，下阀体(40)下部的进油孔(39)与上阀体 (48)下部外圆上设置的出油孔(52)连通，回油控制阀(20)和进油控制阀(23)打开，当两位三通无泄漏先导阀(19、22)切换到与油箱连通时，阀球(42)在复位弹簧(41)的推动下向上运动，阀球(42) 坐压在阀座(43)上，下阀体(40)下部的进油孔(39)与上阀体(48)下部外圆上设置的出油孔(52) 切断连通，回油控制阀(20)和进油控制阀(23)关闭，两位三通无泄漏先导阀(19)控制回油控制阀(20) 的开和关，两位三通无泄漏先导阀(22)控制进油控制阀(23)开和关，回油控制阀(20)和进油控制阀 (23)交替反向动作，一个开一个关。
34.如图1和图2，回油控制阀(20)和进油控制阀(23)采用控制活塞(46)上部直径(50)为60mm，下部直径为50mm，顶杆(44)直径为25mm，阀座(43)尺寸为外径65mmx内径40mmx高度20mm，阀球(42) 直径为50mm，进油孔(39)直径为40mm，出油孔(52)直径为15mm的尺寸结构。
35.如图1和图3，抽油泵举升机构(26)包括底座(87)、立柱(79)、上平台(73)、前定滑轮(75)、后定滑轮(74)、钢丝绳(69)、动滑轮(68)、配重箱(65)和液压缸(59)；液压缸(59)下端通过铰接轴(56)与底座(87)上的固定座(55)铰接连接，液压缸活塞杆(62)上端通过铰接轴(63)与配重箱 (65)下端的固定座(64)铰接连接，配重箱(65)上端左右对称设置有动滑轮固定座(93、96)，在配重箱(65)后端左右两侧设置有多个导向滚轮(67)，里面设置有配重块(66)，在上平台(73)上左右对称设置有前定滑轮(75)、后定滑轮(74)的固定座(94、95)和护罩(76)，在立柱(79)左右两侧设置有配重箱运动导轨(70)，配重箱运动导轨(70)下端设置有配重箱限位器(81)，在立柱(79)上左右两侧设置有加固固定连接体(92、97)，在底座(87)上左右两侧设置有加固连接底座(88、101)和立柱对接法兰(86)，在加固固定连接体
(92、97)和加固连接底座(88、101)之间设置有加固杆组件，加固杆组件包括上固定杆(91、98)、下固定杆(89、100)和长度调节杆(90、99)，长度调节杆(90、99)与上固定杆(91、98)和下固定杆(89、100)通过正反扣螺纹连接；在立柱(79)下端设置有立柱固定法兰(85)，在立柱固定法兰(85)和立柱(79)之间周向上均布设置有多个加固筋板(83)，在立柱固定法兰(85)和立柱对接法兰(86)上均设置有铰接孔，立柱固定法兰(85)通过铰接轴(84)与立柱对接法兰(86)铰接连接。修井作业时拆掉立柱固定法兰(85)上的固定螺钉，通过旋转加固杆组件中的长度调节杆(90、99)来缩短加固杆组件的长度，使立柱(79)通过铰接轴(84)旋转一定角度，腾出修井作业空间。钢丝绳(69)绕过动滑轮(68)、后定滑轮(74)和前定滑轮(75)，一端通过钢丝绳绳头(71)与平台(73)下端设置的连接体(72)连接，另一端与抽油杆吊卡(77)连接，抽油杆吊卡(77)下端设置有抽油杆(78)，抽油杆(78)下端设置有采油树(82)。
36.如图3，底座(87)采用长2800mmx宽1200mmx高300mm的框架结构，立柱(79)采用直径500mm高度9000mm的焊接式管材，前定滑轮(75)、后定滑轮(74)和动滑轮(68)采用直径400mm三钢丝槽的滑轮，配重箱(65)采用长800mmx宽500mmx高600mm的框架结构，钢丝绳(69)采用直径10mm的钢丝绳。
37.如图3，在液压缸(59)下端设置有磁致位移传感器(60)，液压缸活塞下端内孔中设置有磁环(58)，在液压缸活塞杆(62)上设置有伸缩护套(80)。
38.如图3，液压缸(59)采用活塞直径为100mm，液压缸活塞杆(62)直径为60mm，行程2600mm的液压缸。磁致位移传感器(60)采用ea-m03000-na-dw02-a01的规格型号。
39.如图1，机架配重式高效液力抽油机，采用负载敏感变量液压泵(9)作为动力油泵，驱动抽油机组(15、 27、28)工作。
40.如图1，负载敏感变量液压泵(9)采用规格型号为a10vso100dfr1/31r的变量液压泵。
41.如图1，机架配重式高效液力抽油机可以带一个抽油机组(15)，也可以带多个抽油机组(15、27、28) 一起同时工作，因图幅有限在附图1中只画出三个抽油机组(15、27、28)，其中抽油机组(15、27)用详细原理图来表示，抽油机组(28)仅用虚线框来表示，所有抽油机组中的各个液压元器件的功能和抽油泵举升机构(26)的结构完全相同。