機械自動控制換向液壓傳動抽油機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械自動控制換向液壓傳動抽油機，在基礎上安裝著可水平移動底座，底座上固接著上平臺，立架上固裝著倒置的立式油缸和機動換向閥，立式油缸活塞桿端部安裝著與機動換向閥相配合的沖程控制器，沖程控制桿的上、下部分別設置著上、下彈性擋桿，上、下彈性擋桿與機動換向閥上設置的彈性撥桿相配合，液壓回路中的油泵連接著液控集成體的壓力油進口，液控集成體的兩個控制油口通過第1、第2控制油路連接著立式油缸，液控集成體的第3控制油路連接著機動換向閥，機動換向閥通過控制油路連接液控換向閥。本實用新型結構合理，操作方便，滿足各種性質(zhì)油井的開采作業(yè)，尤其是稠油開采作業(yè)，節(jié)能效果好，性能安全可靠，維修成本低。
【專利說明】
機械自動控制換向液壓傳動抽油機
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及石油開采設備，屬于機械自控液壓傳動抽油機結構的改進，特別是一種機械自動控制換向液壓傳動抽油機。
【背景技術】
[0002]目前用于油田開采的抽油設備，普遍采用傳統(tǒng)游梁式機械傳動抽油機。但其結構龐大、重量大，調(diào)整沖程和調(diào)整平衡都比較困難。目前，油田為了提高效率，普遍采用長沖程抽油栗。傳統(tǒng)游梁式機械傳動抽油機由于結構問題，實現(xiàn)長沖程較為困難，因此設計出現(xiàn)了各種類型的長沖程直線抽油機。目前各種類型的抽油機在稀油開采中運行還可以，但在稠油開采中問題就比較多，稠油開采過程中，如果遇到向油層里下注的高溫、高壓的干汽跟不上，稠油粘度就會増大，抽油桿下沖程受阻，速度變慢，失去了原有的平衡，平衡負載加重，此時，傳統(tǒng)游梁式抽油機因是機械傳動，就會出現(xiàn)沒等抽油桿下沖程完成，又將抽油桿上提，傳統(tǒng)游梁抽油機普遍電動機裝機功率都比較大，大功率電動機將平衡載重強行提起，耗電量大大增加，目前運行的各種類直線抽油機遇到此問題，就會出現(xiàn)電動機功率不足，提不動平衡箱的現(xiàn)象，同樣該機此時耗電量增大。目前各類直線抽油機為了方便調(diào)整沖次和沖程，普遍采用了變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)造價高.維修難度大，在惡劣環(huán)境中會出現(xiàn)參數(shù)漂移的現(xiàn)象，也給操作者和維修增加了較高的技術難度，絕大部分直線抽油機的動力傳動部分都在抽油機頂部，高空作業(yè)維修難度較大，部件更換修理需吊車配合作業(yè)，另外采用變頻調(diào)速控制的抽油機，在運行過程中的變頻諧波會對油區(qū)供電線產(chǎn)生成干擾，影響到整片區(qū)電網(wǎng)穩(wěn)定性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其結構合理，不僅體積小，操作方便，可以滿足各種性質(zhì)油井的開采作業(yè)，尤其是稠油開采作業(yè)，液壓控制隨動系統(tǒng)，可以控制因稠油粘度較大，抽油桿隨下沖程速度的變化而變化，節(jié)能效果好，而且性能安全可靠，維修成本低，修井時利用液壓系統(tǒng)控制移動主機，便可方便地解決修井空間。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種機械自動控制換向液壓傳動抽油機，包括在底座上通過立架固接的上平臺，在液壓回路上安裝著油栗、控制閥和立式油缸，在立式油缸活塞桿端部安裝著動滑輪組，繩索張緊器連接的上、下托動繩索通過動滑輪組、定滑輪連接平衡箱上、下部，平衡箱上部連接的傳動繩索經(jīng)過定滑輪連接著懸繩器，在基礎上安裝著可水平移動底座，在底座上通過立架固接著上平臺，在立架上固裝著倒置的立式油缸和機動換向閥，在立式油缸活塞桿端部安裝著與機動換向閥相配合的沖程控制器，沖程控制器的結構為在立式油缸活塞桿端部固接的橫向懸臂桿上設置著直立的沖程控制桿，在沖程控制桿的上、下部分別設置著上、下彈性擋桿，上、下彈性擋桿與機動換向閥上設置的彈性撥桿相配合，液壓回路中的油栗通過軟管連接著液控集成體的壓力油進口，液控集成體的兩個控制油口通過第1、第2控制油路連接著立式油缸，液控集成塊體的第3控制油路連接著機動換向閥，機動換向閥通過控制油路連接著液控換向閥。
[0005]本實用新型在機器在立式油缸活塞桿端部裝沖程控制器，沖程控制器上裝有上下沖程調(diào)節(jié)的彈性檔桿。機動換向閥安裝在立架上，機動換向閥的撥桿為彈性撥桿，機動換向閥的彈性撥桿由沖程控制器上的彈性調(diào)節(jié)檔桿撥動，由機動換向閥來控制液壓控制系統(tǒng)換向，實現(xiàn)油缸活塞桿上下運動，通過動力傳動托動繩索，托動平衡箱沿導軌上下運動。停機時液控單向閥關閉立式油缸活塞桿靜止，安全可靠。
[0006]通過液壓油栗排量控制可實現(xiàn)沖次最大至最小任意調(diào)節(jié)，通過沖程控制器可進行沖程最大至最小任意調(diào)節(jié)。通過液壓系統(tǒng)控制可實現(xiàn)油缸活塞桿上、下做變速運動，更主要的是抽油桿下沖程自由下行，解決了在稠油開采過程中所遇到的由于粘度過大，抽油桿下沖程變慢或停頓等問題，節(jié)能效果明顯，性能可靠。停機時液控單向閥關閉立式油缸活塞桿靜止，抽油桿也靜止不動，安全可靠。
[0007]本實用新型結構合理，不僅體積小，操作方便，滿足了各種性質(zhì)油井的開采作業(yè)，尤其是稠油開采作業(yè)，通過液壓控制隨動系統(tǒng)，實現(xiàn)了控制因稠油粘度較大、抽油桿隨下沖程速度的變化而變化，節(jié)能效果好，而且性能安全可靠，維修成本低，修井時利用液壓系統(tǒng)控制移動主機，便可方便地解決修井空間。
【附圖說明】
[0008]下面將結合附圖對本實用新型做進一步的描述，圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為立式油缸活塞桿漏油防護結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]—種機械自動控制換向液壓傳動抽油機，如圖1、圖2所示，包括在底座3上通過立架5固接的上平臺19，在液壓回路上安裝著油栗24、控制閥和立式油缸，在立式油缸活塞桿端部安裝著動滑輪組8，繩索張緊器17、18連接的上、下托動繩索通過動滑輪組8、定滑輪連接平衡箱7上、下部，平衡箱7上部連接的傳動繩索經(jīng)過定滑輪連接著懸繩器22，在基礎I上安裝著可水平移動底座3，在底座3上通過立架5固接著上平臺19，在立架5上固裝著倒置的立式油缸10和機動換向閥16，在立式油缸10活塞桿端部安裝著與機動換向閥16相配合的沖程控制器，沖程控制器的結構為在立式油缸活塞桿端部固接的橫向懸臂桿上設置著直立的沖程控制桿12，在沖程控制桿12的上、下部分別設置著上、下彈性擋桿13、15，上、下彈性擋桿13、15與機動換向閥16上設置的彈性撥桿14相配合，液壓回路中的油栗24通過軟管連接著液控集成體23的壓力油進口，液控集成體23的兩個控制油口通過第1、第2控制油路25、26連接著立式油缸10，液控集成塊體23的第3控制油路30連接著機動換向閥16，機動換向閥16通過控制油路連接著液控換向閥32?？伤揭苿拥鬃慕Y構為在基礎I的平臺上配合安裝著底部帶有滾輪，可水平左右移動的底座3，在底座3上的右端鉸接著水平油缸2，水平油缸2的活塞桿端與基礎I上的固定支座鉸接。在第1、第2控制油路25、26上分別安裝著三通轉(zhuǎn)閥27，兩只三通轉(zhuǎn)閥27的另一控制口分別通過第4、第5控制油路28、29連接著水平油缸2。上、下彈性擋桿13、15和彈性撥桿14均由彈簧或橡膠構成。液控集成體23的結構為壓力油進口的壓力通道通過單向閥31連接著液控換向閥32壓力油進口，液控換向閥32接出的兩條控制油道分別連接著第1、第2控制油路25、26，在液控換向閥32的兩條控制油道上分別連接著第
1、第2回油道33、34，在第I回油道33上安裝著調(diào)速閥35，在第2回油道34上安裝著截止閥36，在液控換向閥32的回油口上連接著第3回油道41，在壓力油道四通的一個接口連接的油道上通過節(jié)流閥37、減壓閥38連接著機動換向閥16，壓力通道四通的另一個接口連接的油道通過安裝的超壓斷電器39和溢流閥40連接著第3回油道41。第1、第2、第3回油道33、34、41連接著回油管，在回油管上安裝著過濾器42、回油三通轉(zhuǎn)閥43，回油三通轉(zhuǎn)閥43的其余兩個接口連接的回油管分別通向油箱44的大小箱體。液控換向閥32的兩條控制油道分別通過液控單向閥46連接著手動換向閥45，手動換向閥45的兩個控制口分別連接著第1、第2控制油路25、26，在第一控制油路25上安裝著單向節(jié)流閥47。通過單向節(jié)流閥47來控制抽油桿下沖程速度。在上平臺19上安裝著傳動繩索定滑輪20和拖動繩索定滑輪21，上繩索張緊器18連接的上拖動繩索9經(jīng)立式油缸活塞桿前端動滑輪組8，向上經(jīng)托動繩索定滑輪21，向下連接在平衡箱7的上部，下繩索張緊器17連接的下拖動繩索6經(jīng)立式油缸活塞桿前端動滑輪組8的后滑輪向下經(jīng)定滑輪傳動箱4向上連接在平衡箱7的下部，連接在平衡箱7上部的傳動繩索11向上經(jīng)傳動繩索定滑輪20向下連接著懸繩器22 ο在立架5上設置著機動換向閥16，在立式油缸10活塞桿端部安裝著與機動換向閥16相配合的沖程控制器，沖程控制器上裝有調(diào)節(jié)上下沖程的上、下彈性擋桿13、15，機動換向閥16的撥桿設計為彈性撥桿14，由沖程控制器上的調(diào)節(jié)上下沖程的上、下彈性擋桿13、15來撥動，控制液控換向閥32換向，實現(xiàn)立式油缸10活塞桿上下運動，同時也實現(xiàn)了機械自動控制換向。通過機動換向閥16來控制液控換向閥32換向，是為了僅可能消除換向帶來的沖擊，所以機動換向閥16的工作壓力和流量是可控的，是來控制液控換向閥32的換向時間，又利用液控換向閥32的中位“H”機能，可消除由于兩端載荷不同時帶來的換向沖擊，同時也會出現(xiàn)由于液壓油在不同的環(huán)境和不同溫度條件下出現(xiàn)換向滯后的現(xiàn)象，如果采用鋼性擋桿和撥桿，滯后就會造成機動換向閥16的損壞。所以經(jīng)過長時間的試驗，所以設計采用了機動換向閥16的彈性撥桿14和沖程控制器的上、下彈性檔桿13、15。最大程度的解決了換向沖擊和沖程控制器過沖的矛盾，有效的解決了這一難題。上、下拖動繩索9、6、傳動繩索11均由鋼絲繩芯橡膠帶或板式鏈條或鋼絲繩或高強度尼龍繩或高強度纖維帶構成。為了防止油缸10活塞桿伸出口漏油污染環(huán)境，在立式油缸缸筒48下端的缸蓋49上配合安裝著具有存儲泄油空腔的防護蓋50，在防護蓋50活塞桿配合孔內(nèi)安裝的油封51與活塞桿相配合，在防護蓋50的側壁上設置著泄油口 52，泄油口 52與油箱44接通。
[0010]平衡箱7下行:油栗24輸出的液動力經(jīng)單向閥31、液控換向閥32、液控單向閥46、手動換向閥45、單向節(jié)流閥47、三通轉(zhuǎn)閥27，進入油缸10有桿腔，油缸10活塞桿向上運行，此時，平衡箱7下部托動繩索6，一端連接在立架5下部固裝的下繩索張緊器17上，另一端向上，經(jīng)過油缸10活塞桿端部的動滑輪組8向下，經(jīng)定滑輪傳動箱4向上，與平衡箱7底部相連接，托動平衡箱7下行，與平衡箱7的上部連接的傳動繩索11向上，經(jīng)過上平臺19上的定滑輪20向下與懸繩器22連接，懸繩器22與油井抽油桿相連，實現(xiàn)了抽油桿上沖程工況。抽油桿上沖程的速度是由油栗24和調(diào)速閥35控制，液壓系統(tǒng)工作壓力是由溢流閥40控制，當油井出現(xiàn)異常如抽油桿被卡此時超壓斷電器39斷電停機，使設備得到有效保護。
[0011 ] 平衡箱7上行:當油缸10活塞桿向上運行到?jīng)_程控制器上的下彈性檔桿13踫到機動換向閥16的彈性撥桿14時機動換向閥16換向，來自油栗24液動力受節(jié)流閥37、減壓閥38控制，使液控換向閥32的閥蕊換向速度受到控制從而僅可能消除由于換向帶來的沖擊。當機器正常工作時，設定懸繩器22及抽油桿載荷大于平衡箱7的載荷，截止閥36完全打開，來自油栗24液動力經(jīng)單向閥31、液控換向閥32、截止閥36、回油精細過濾器42、三通轉(zhuǎn)閥43回油箱44。當液控換向閥32換向后，由于懸繩器22及抽油桿載荷大于平衡箱7載荷，所以懸繩器22及抽油桿自行下行，在下行過程中與懸繩器22相連的傳動繩索11托動平衡箱7上行，與平衡箱7下部相連的平衡箱下部下托動繩索6，托動油缸10活塞桿向下運行，油缸10無桿腔進油，有桿腔排油，懸繩器22及抽油桿自由下行的速度，受單向節(jié)流閥47調(diào)控，無論油缸10活塞桿向上或向下運行，用手推動手動換向閥45隨時改變液動力方向。壓力油通道上都裝有液控單向閥46，隨時停機液控單向閥46關閉，油井抽油桿都會靜止不動，安全可靠。如果要進行修井作業(yè)，就將截止閥36完全關閉，油缸10無桿腔進油，將平衡箱7提起，將懸繩器22及抽油桿脫開，將油缸10進、排管路上的三通轉(zhuǎn)閥27切換成整機水平油缸2工作狀態(tài)，根據(jù)工況，整機隨水平油缸2左右移動。油箱44的容積分冬、夏兩季，冬季回油經(jīng)三通轉(zhuǎn)閥43轉(zhuǎn)入1/4升的油箱44，此時油箱只有四分之一的油進行循環(huán)，夏季經(jīng)回油三通轉(zhuǎn)閥43轉(zhuǎn)入油箱44，油箱的油進行全循環(huán)。
【主權項】
1.一種機械自動控制換向液壓傳動抽油機，包括在底座(3)上通過立架(5)固接的上平臺(19)，在液壓回路上安裝著油栗(24)、控制閥和立式油缸，在立式油缸活塞桿端部安裝著動滑輪組(8)，繩索張緊器(17、18)連接的上、下托動繩索通過動滑輪組(8)、定滑輪連接平衡箱(7)上、下部，平衡箱(7)上部連接的傳動繩索經(jīng)過定滑輪連接著懸繩器(22)，其特征是:在基礎(I)上安裝著可水平移動底座(3)，在底座(3)上通過立架(5)固接著上平臺(19)，在立架(5)上固裝著倒置的立式油缸(10)和機動換向閥(16)，在立式油缸(10)活塞桿端部安裝著與機動換向閥(16)相配合的沖程控制器，沖程控制器的結構為在立式油缸活塞桿端部固接的橫向懸臂桿上設置著直立的沖程控制桿(12)，在沖程控制桿(12)的上、下部分別設置著上、下彈性擋桿(13、15)，上、下彈性擋桿(13、15)與機動換向閥(16)上設置的彈性撥桿(14)相配合，液壓回路中的油栗(24)通過軟管連接著液控集成體(23)的壓力油進口，液控集成體(23)的兩個控制油口通過第1、第2控制油路(25、26)連接著立式油缸(10)，液控集成塊體(23)的第3控制油路(30)連接著機動換向閥(16 )，機動換向閥(16)通過控制油路連接著液控換向閥(32)。2.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:可水平移動底座的結構為在基礎(I)的平臺上配合安裝著底部帶有滾輪，可水平左右移動的底座(3)，在底座(3)上的右端鉸接著水平油缸(2)，水平油缸(2)的活塞桿端與基礎(I)上的固定支座鉸接。3.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:在第1、第2控制油路(25、26)上分別安裝著三通轉(zhuǎn)閥(27)，兩只三通轉(zhuǎn)閥(27)的另一控制口分別通過第.4、第5控制油路(28、29)連接著水平油缸(2)。4.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:上、下彈性擋桿(13、15)和彈性撥桿(14)均由彈簧或橡膠構成。5.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:液控集成體(23)的結構為壓力油進口的壓力通道通過單向閥(31)連接著液控換向閥(32)壓力油進口，液控換向閥(32)接出的兩條控制油道分別連接著第1、第2控制油路(25、26)，在液控換向閥(32)的兩條控制油道上分別連接著第1、第2回油道(33、34)，在第I回油道(33)上安裝著調(diào)速閥(35)，在第2回油道(34)上安裝著截止閥(36)，在液控換向閥(32)的回油口上連接著第3回油道(41)，在壓力油道四通的一個接口連接的油道上通過節(jié)流閥(37)、減壓閥(38)連接著機動換向閥(16)，壓力通道四通的另一個接口連接的油道通過安裝的超壓斷電器(39)和溢流閥(40)連接著第3回油道(41)。6.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:第1、第2、第3回油道(33、34、41)連接著回油管，在回油管上安裝著過濾器(42)、回油三通轉(zhuǎn)閥(43)，回油三通轉(zhuǎn)閥(43)的其余兩個接口連接的回油管分別通向油箱(44)的大小箱體。7.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:液控換向閥(32)的兩條控制油道分別通過液控單向閥(46)連接著手動換向閥(45)，手動換向閥(45)的兩個控制口分別連接著第1、第2控制油路(25、26)，在第一控制油路(25)上安裝著單向節(jié)流閥(47) ο8.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:在上平臺(19)上安裝著傳動繩索定滑輪(20)和拖動繩索定滑輪(21)，上繩索張緊器(18)連接的上拖動繩索(9)經(jīng)立式油缸活塞桿前端動滑輪組(8)，向上經(jīng)托動繩索定滑輪(21)，向下連接在平衡箱(7)的上部，下繩索張緊器(17)連接的下拖動繩索(6)經(jīng)立式油缸活塞桿前端動滑輪組(8)的后滑輪向下經(jīng)定滑輪傳動箱(4)向上連接在平衡箱(7)的下部，連接在平衡箱(7)上部的傳動繩索(11)向上經(jīng)傳動繩索定滑輪(20)向下連接著懸繩器(22)。9.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:上、下拖動繩索(9、6)、傳動繩索(11)均由鋼絲繩芯橡膠帶或板式鏈條或鋼絲繩或高強度尼龍繩或高強度纖維帶構成。10.根據(jù)權利要求1所述的機械自動控制換向液壓傳動抽油機，其特征是:在立式油缸缸筒(48)下端的缸蓋(49)上配合安裝著具有存儲泄油空腔的防護蓋(50)，在防護蓋(50)活塞桿配合孔內(nèi)安裝的油封(51)與活塞桿相配合，在防護蓋(50)的側壁上設置著泄油口(52)，泄油口(52)與油箱(44)接通。
【文檔編號】F15B13/04GK205422652SQ201620170838
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】宋志亮, 張醉儒
【申請人】宋志亮