位系统的放大分解图；
[0026]图9A显示了多个与图7A的变位系统相关联的多个固定部件的放大剖面视图；
[0027]图9B示出了用于将图7A中的变位系统安装至梁上的安装架的俯视图；
[0028]图9C示出了图7A中的变位系统的放大剖面视图；和
[0029]图10不出与图7A中的变位系统相关联的液压回路的不意图。
【具体实施方式】
[0030]在以下示例性实施例的详细描述中，参考了形成本文的一部分的附图。这些实施例被充分详细地描述以使本领域的技术人员能够实施本发明，并且应当理解，可以利用其他实施例，并且可以进行逻辑结构，机械，电学和化学改变而不脱离本发明的精神或范围。为了避免那些对于使本领域的技术人员能够实施本文所描述的实施例来讲不必要的细节，本文的描述省略了本领域技术人员熟知的一些信息。因此，下面的详细说明不是对本发明的限制，这些示例性实施例的范围只由附加的权利要求限定。
[0031 ]除非另外说明，术语“连接”，“接合”，“耦接”，“附接”，或描述元件之间的相互作用的任何其他术语的任何形式的任何使用，并不意味着限制相互作用的元件之间的直接相互作用，也可以包括所描述的元件之间的间接相互作用。在下面的讨论和权利要求中，术语“包含”和“包括”是开放式使用，因此应当被解释为“包括，但不限于”。除非另外说明，如本文通篇使用的，“或”不要求相互排斥。
[0032]如本文所使用的，短语“液压耦接”，“液压连接”，“液压连通”，“流体耦接”，“流体连接”和“流体连通”是指涉及流体的一种耦接，连接或连通形式，以及对应的与这些流体相关联的流量或压力。在一些实施例中，两个部件之间液压耦接、连接或连通描述了这些部件的相关联的方式为:在这些部件之间流体压力可以被传递。两个部件之间的流体耦接、连接或连通的指代，描述了这些部件的相关联的方式为:在这些部件之间流体可以流动。液压耦接，连接或连通的部件可以包括流体在部件之间不流动但流体压力仍然可以经由诸如隔膜或活塞来传递的这类布置。
[0033]图1示出在工作位置的液压抽油机10的一个实施例。基座11被可枢转地附接到井结构12的刚性部。如图所示，该基座枢接在凸耳13上，这些凸耳被安装在井口 14的未使用的端口内。这些凸耳13通常通过2英寸管螺纹而被旋入井口 14。这些螺纹可以很容易地承受大部分浅井应用中的液压抽油机所产生的反作用力。在管口 9的对称相对的端口也可被使用。也可以通过对称相对设置的管接头来支撑液压抽油机10，这些管接头内输送有来自井的流动产品。为了增加强度，这些管接头可以是壁厚等级为ScheduleSO的厚壁或更结实的管。可替换地，类似的凸耳可以被焊接或固定到井套管或地面安装结构上，以便对枢转基座提供一种可替换的支撑。这些安装凸耳可以接近地面设置，从而便于安装和维护。
[0034]直立梁15刚性地连接到基座11。在工作位置，所述梁被水平偏移，但与光杆16大致平行。通常，标准的6或8英寸宽凸缘的工字梁用于大多数浅井应用。在一些实施例中，梁15仅充当行进头组件17的导轨，不承受柱载荷。可以使用轻质材料如铝或玻璃纤维复合材料来替代钢材。
[0035]一个或多个液压缸18被连接在基座11和行进头组件17之间。液压缸18的长度确定了抽油机的冲程。光杆负荷确定了液压缸所需的直径和系统压力。在一些长冲程应用中，可以将对于液压缸杆19的屈曲强度的限制做为设计标准。一般地，对于大多数浅井应用，单个4英寸直径的液压缸将满足该设计标准。可替换地，可在梁15周围对称设置多个液压缸，以提供额外的提升能力。
[0036]图2A示出在停止服务的位置的液压抽油机的配置。当需要进行油井工作时，行进头组件17可以从光杆16分离，并允许抽油机10从任何井下作业方式中枢转脱离出来。抽油机的初始装配和未来定期维护同样也会发生在此布局下的位置。然后，使用人工或简单的绞盘装置，将抽油机旋转回工作位置。
[0037]图2B显示为枢接在凸耳13上的基座11的俯视图。枢轴衬套19可以是任何适当的轴承材料，例如黄铜或钢。可替换地，其它配置可以使用滚子轴承或球轴承，以减少磨损。在基座11被设计成绕轴枢转时，可以提供垂直该枢轴的少量横向移动，以便调节其它轴线上的小偏差。基座11绕非枢转轴线的移动可以通过沿管道凸耳13的枢轴衬套19的滑动，或通过万向或线性轴承组件来实现。这样，整个抽油机具有多个自由度。
[0038]图3A显示了抽油机的一种配置的头组件的剖面视图。该头组件17用于将液压缸杆19的力传递给光杆16。头组件17沿由梁15形成的轨道行进。通常情况下，使用滚轮20来减少头组件沿着梁15上下移动时的摩擦。滚轮20可设置凸缘，以便与梁15的边缘保持对齐。可替代的配置中可包括与梁15的前后凸缘滚动抵靠的滚轮。滚轮20可以是钢，铝，聚氨酯，尼龙，或其它任何合适的材料。为了最大限度地减少维护成本，优选地，可将滚轮设计成比梁15更早磨损的可更换的滚轮。
[0039]图3B示出光杆16的附接于头组件17的细节。在一种配置中，在杆夹22和基板23之间使用球形轴承21，以允许在该头组件17行进中的任何错位。基板23被配置有轴承座24，以便必要时可以容易地更换轴承21。也可以采用可替换的头轴承组件配置，在一个或两个轴线方向上以类似方式提供运动自由度。这种头轴承组件结合枢轴及基座的滑动轴承的使用，提供了消除提升光杆16时的侧向载荷所需的几何结构。
[0040]图3C示出了头组件17的俯视图。在图示的配置中，一般地，作用于光杆16的井下杆柱的重量使滚轮与梁15保持接触。在向下的力不存在时，如在安装过程中或当井下栗被“顶出(stacked-out)”时，导轨25和背板26用于保持头组件17不会超出滚轮27的凸缘表面而转动。其它滚轮或导轨配置也可能提供类似的作用，以便头组件17与梁15始终保持对齐。
[0041]图4A示出了前述的轨道安装的行进头布置的另一种配置。这里，一个或多个液压缸28被刚性地附接到梁15。自由转动的链轮29或滑轮被附接到液压缸28的行进部分。因为整个液压抽油机30可相对于井结构枢转，所以滑轮或链轮29的直径对施加到光杆16的力的角度没有影响。在一个实施例中，滚子链31被连接到马笼头(bridle)32以提升光杆16。滚子链的另一端是“死线”33，并被固定到梁15。
[0042]图4B显示了链轮或滑轮头组件的正视图。杆夹34与光杆16的垂直间距是通过调节液压缸的安装支架8连接到梁15的连接点，并通过改变连接到马笼头32的滚子链31的长度来获得。在单个滚子链或钢丝绳故障的情况下，可以使用负载传感电路来切断液压流体的供应，以防止非对称力作用到抽油机。
[0043]图5A示出了抽油机的偏心质量的配重平衡。为安全起见，万一光杆16发生故障，或发生抽油机意外地从直立位置跌落的其它情况，对抽油机34提供一些限制是重要的。弹簧35可以被用于抵消并平衡围绕枢轴点37的抽油机的悬臂荷载。该反向平衡力也可以是在枢轴点37的相对侧的配重36的形式。可替换地，如果需要最小化枢轴运动，可以采用脊形或半脊形附件来替代弹簧35，用来将液压抽油机34限制到井结构12。
[0044]节能液压回路可以用于本文所述的液压抽油机。可以采用蓄能器形式的充入的压缩气体(如氮气)，以平衡杆柱的自重。适用于这个或其它液压抽油机的另一种形式的能量积蓄是利用一个或多个螺旋弹簧38，以作为液压蓄能器提供相同的平衡功能。在一个实施例中，弹簧的尺寸被设计成，使得在上行冲程提升光杆16所需的平均液压能相同，但与在下行冲程缩回栗所需的相反。例如，如果在上行冲程时光杆负荷为10，000镑，油井中杆柱的自重是5000镑，则弹簧38尺寸被设计成能提供7500镑的平均提升力。这个简单的例子忽略了在液压缸的环侧和盖侧产生的力的差异。在实践中，理想的机械弹簧配置是试图使上行冲程和下行冲程两者的液压马力相等。
[0045]图5B示出多个弹簧38如何安装以便将提升力提供给头组件17，从而更均匀地分布液压系统的负载循环。弹簧可以被堆