不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机及方法与流程

本发明涉及一种液压抽油机，更特别地涉及一种油缸推力型液压抽油机。

背景技术：

液压抽油机作为一种油田专业设备，用于完成地层液由井底举升到地面的作业，适于长冲程、低冲次的工作制度。在液压抽油机的使用过程中，油缸活塞密封件属于损耗件，经过一段时间（一般为6个月～12个月）的运行后，就需要停机更换新的油缸活塞密封件，以保证抽油机的正常运转和较高的系统效率。现有技术，一般将液压缸从抽油机上整体拆下，运回维修车间，采用专业设备将液压缸活塞杆移出，检查并更换新的活塞密封件，然后运回安装到抽油机上。由于抽油机一般安装在野外，距离维修车间较远，整个作业过程耗费人力、物力，影响正常的采油作业进度。

技术实现要素：

本发明提供了一种不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机以及油缸活塞密封件更换方法，其克服了现有液压抽油机更换液压缸活塞密封件的不方便问题，在不拆卸抽油机上的液压缸、不使用工程机械的条件下完成液压缸活塞密封件的更换。

本发明技术方案是：所述液压抽油机包括主液压缸、机架、连接件、支撑液压缸以及液压站，所述主液压缸、支撑液压缸的缸体并列安装在机架上且二者活塞杆伸出端方向朝上，所述主液压缸的下端悬空布置，所述主液压缸的活塞杆的上下往复移动能够通过传动连接带动井口光杆上行或者下行；所述主液压缸的缸体下端盖能够拆卸，且所述主液压缸的活塞杆长度大于液压缸的缸体长度；所述连接件安装在主液压缸的活塞杆上，所述支撑液压缸的活塞杆上移时能够与所述连接件连接固定，并能够通过上下往复移动带动主液压缸的活塞杆以及活塞的上下往复移动；当支撑液压缸的活塞杆移动至下位时，能够将所述主液压缸的活塞移出下端盖拆卸后的缸筒；所述主液压缸、支撑液压缸分别通过液压回路与所述液压站连接。

进一步的，所述主液压缸的缸体下端盖与缸体的连接形式为法兰连接、螺纹连接或者卡箍连接。

进一步的，所述液压站的出口连接两液压回路，一条液压回路通过开关阀、三位四通换向阀连接支撑液压缸；另一条液压回路通过开关阀、二位二通换向阀连接主液压缸。

进一步的，所述主液压缸的缸体下端附近装有空气排放口。

进一步的，所述连接件为耳座、螺纹连接件或者法兰。

进一步的，所述主液压缸的缸体下端附近设有内径扩大段结构。

进一步的，所述内径扩大段结构为扩径或者坡口。

进一步的，所述液压抽油机为双缸液压抽油机，其包括并置的两个主液压缸。

进一步的，所述主液压缸的活塞杆上端连接卷筒，所述卷筒上缠绕有柔性连接件，所述柔性连接件的一端与机架固定、另一端能够用于与井口光杆连接。

液压抽油机的不动机更换油缸活塞密封件的方法，包括如下步骤：

步骤1：停机，拆除抽油机与光杆之间的连接；

步骤2：断开液压站与主液压缸的液压回路，拆除主液压缸的端盖；

步骤3：支撑液压缸的活塞杆上移使其与连接件连接；

步骤4：通过支撑液压缸的活塞杆下移带动主液压缸活塞杆移出缸筒，更换密封件，移回液压缸，安装主液压缸的下端盖；

步骤5：断开支撑液压缸的活塞杆与连接件的连接，支撑液压缸的活塞杆下移；连接液压站与主液压缸的液压回路，向油缸内输入液压油，通过缸体上的空气排放口排放掉油缸内的空气；连接抽油机与光杆之间的连接，正常运行作业

根据本发明提供的液压抽油机及更换密封件的方法，可以在不拆除油缸、不动用工程机械的情况下进行更换活塞密封件的作业。现有技术的液压抽油机更换油缸密封件需要将油缸拆下，搬运到车间进行更换，然后运回油井安装等工序，过程动用吊车等设备，需要多人合作完成。相比较，本发明提供的液压抽油机及更换密封的方法省时省力、作业费用低。

附图说明

图1 为不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机系统原理图；

图2 为液压抽油机正常工作时系统状态示意图；

图3 为更换油缸活塞密封件时系统状态示意图；

图4 为主液压缸的结构示意图；

图5 为不动机更换油缸活塞密封件的双缸液压抽油机结构示意图；

图6 为双缸液压抽油机不动机更换油缸活塞密封件的方法步骤示意图；

图7为不动机更换油缸活塞密封件的单缸液压抽油机结构示意图；

图中，01-第一开关阀，02-三位四通换向阀，03-支撑液压缸，04-第二开关阀，05-二位二通换向阀，06-机架，07-主液压缸，071-活塞杆，072-缸筒，073-活塞密封件，074-扩大段，075-端盖，076-空气排放阀，08-连接件，09-卷筒，10-柔性连接件，11-井口光杆。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机进行详细的介绍。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而是为了说明本发明技术方案的实质精神。

根据本发明的液压抽油机，其技术方案为：不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机，液压抽油机包括液压站、主液压缸、机架、连接件和支撑液压缸。液压抽油机的主液压缸安装在机架上，活塞缸方向朝上活塞杆通过连接件与井口光杆相连。支撑液压缸安装在机架上，能够将主液压缸的活塞杆顶起，使得活塞杆的密封件移出液压缸的缸筒。

根据本发明的液压抽油机，主液压缸作为液压抽油机的执行元件，将液压站提供的液压能转化为活塞杆的往复直线运动，带动光杆和井下泵完成采油作业。本发明的主液压缸的活塞杆伸出端方向朝上，固定在在机架上，液压缸可以采用单个或者多个平行布置。

液压缸的结构应该满足以下条件：

主液压缸的端盖与缸筒之间采用可拆卸连接。

主液压缸的缸筒与端盖之间采用法兰连接、螺纹连接或者接箍连接。

主液压缸的缸筒下端内径包括直径扩大段，直径扩大段可以采用扩径或者坡口的形式。直径扩大段便于带有密封件的活塞进入到缸筒中。

主液压缸的活塞杆长度大于缸体的长度，当去除缸筒的端盖，往后推动活塞杆时，活塞密封能够全部滑出缸筒。

根据本发明的液压抽油机，油缸活塞杆方向朝上，以便于在不拆卸活塞杆伸出端密封件的情况下，活塞杆密封件能够移动出油缸，活塞杆密封件的位置方便操作者在地面进行检查和更换。

连接形式可以为安装在主液压缸活塞杆上端的滑轮以及一端固定，绕过滑轮，无约束的柔性连接件的另一端与光杆连接；所述的柔性连接件为钢绳、皮带或链条。

连接形式也可以为两或者多个平行布置的油缸活塞杆之间采用横梁或者板件连接，横梁或者板件与光杆连接。

根据本发明的液压抽油机，主液压缸的活塞密封件需要更换时，将主液压缸活塞杆和支撑液压缸活塞杆连接起来，支撑液压缸带动主液压缸的活塞杆的移动，使得活塞密封件从缸筒内完全移出。

为此，支撑液压缸与主液压缸平行布置，支撑液压缸活塞杆缩回时，主液压缸的活塞杆在重力作用下滑出缸筒，便于密封件的更换；支撑液压缸活塞杆伸出时，主液压缸的活塞杆被推入到缸筒的扩大段。

根据本发明提供的液压抽油机，不动机更换油缸活塞密封件的方法包括步骤：

步骤1：停机，拆除抽油机与光杆之间的连接；

步骤2：断开液压站与主液压缸的液压管路之间的开关阀，拆除主液压缸的端盖；

步骤3：通过支撑液压缸带动主液压缸活塞杆移出缸筒，更换密封件，移回液压缸，安装主液压缸的下端盖；

步骤4：断开液压站和液压油缸的液压回路，支撑液压缸活塞杆回复到最地位置；连接液压站与主液压缸的的液压回路，向油缸内输入液压油，通过液压缸上的空气排放阀排放掉油缸内的空气；连接抽油机与光杆之间的连接，正常运行作业。

如图1所示，为本发明提供的不动机更换油缸活塞密封件的液压抽油机系统原理图。主液压缸07安装在支架06上，方向朝上，下端缸盖处悬空，活塞缸上端安装连接件08；支撑液压缸03安装在机架06上，与主液压缸07平行布置。液压站的出口连接两回路，一条回路通过第一开关阀01，三位四通换向阀02，连接支撑液压缸03；另一条回路通过第二开关阀04，二位二通阀发，连接主液压缸07。

如图2所示，为液压抽油机正常工作时系统状态示意图。当第一开关阀01关闭、第二开关阀04打开，动力液通过第二开关阀04，二位二通阀05，驱动主液压缸07动作。当二位二通阀05右位，动力液流入主液压缸07无杆腔，抽油机进行上冲程工作；当二位二通阀05左位，在井下杆柱重力作用下，动力液流出主液压缸07无杆腔，，抽油机进行下冲程工作。往复循环，抽油机带动井下泵举升地层液。

如图3所示，为液压抽油机更换油缸活塞密封件时系统状态示意图。抽油机与光杆断开连接，将主液压缸的缸筒下端盖拆除，支撑液压缸与主液压缸活塞杆的的连接件连接。当第一开关阀01打开，第二开关阀04关闭，液压油通过第一开关阀01，三位四通换向阀02，驱动支撑液压缸03动作。当三位四通换向阀02左位，支撑液压缸03上行，带动主液压缸活塞杆上行；当三位四通换向阀02右位，支撑液压缸03下行，带动主液压缸07活塞杆滑出缸筒；当三位四通换向阀02中位，支撑液压缸03固定。通过支撑液压缸03的上下运动，带动主液压缸07活塞密封件移出缸筒，更换密封件后，再移入缸筒。

如图4所示，为本发明提供的主液压缸的结构示意图。为了达到不动机更换油缸活塞密封件目的，主液压缸的结构需要满足以下要求：活塞杆071的长度大于缸筒072的长度，当活塞杆下移时，密封件073能够完全移出缸筒074；缸筒074的下端连接端盖075，端盖能够拆除；缸筒的下端内径存在扩大段074，扩大段的直径大于缸筒内径，便于活塞密封件移入到缸筒内，保护活塞密封件移入时不受刮伤；缸筒上安装有空气排放阀076，用于更换活塞密封件后油缸内的空气排出。

第一种具体实施方式

如图5所示，为不动机更换油缸活塞密封件的双缸液压抽油机结构示意图。两个主液压缸07安装在机架06上，主液压缸07活塞杆上端安装卷筒09，方向向上，柔性连接件10的一端固定，绕过卷筒09，另一端与井口光杆11相连；支撑液压缸03，安装在机06上，连接件08安装在卷筒09的支架上。

如图6所示，双缸液压抽油机不动机更换油缸活塞密封件的方法步骤示意图。

图中S1，当主液压缸运行到下止点附件，停机，拆除抽油机与光杆之间的连接；断开液压站与主液压缸的液压管路之间的开关阀；

图中S2，打开液压站与支撑液压缸液压管路之间的开关阀，驱动支撑液压缸上行，直到支撑液压缸活塞杆与安装在卷筒支架上的连接件接触，将连接件与支撑液压缸活塞杆连接，拆除主液压缸的端盖；

图中S3，驱动支撑液压缸下行，带动主液压缸活塞杆移出缸筒，更换密封件；

图中S4，移回液压缸；驱动支撑液压缸上行，安装主液压缸的下端盖；断开支撑液压缸活塞杆与连接体之间的连接，支撑液压缸活塞杆回复到最地位置，关闭液压站和支撑液压缸的液压回路；

图中S5，连接液压站与主液压缸的的液压回路，向油缸内输入液压油，通过液压缸上的空气排放阀排放掉油缸内的空气，连接抽油机与光杆之间的连接，正常运行作业。

第二种具体实施方式

如图7所示，为本发明提供的不动机更换油缸活塞密封件的单缸液压抽油机结构示意图。图中主液压缸07固定安装在机架06上，活塞杆方向朝上，主液压缸下端悬空；主液压缸07的活塞杆上端安装卷筒09，卷筒架上安装连接件08；柔性连接件一端固定，绕过卷筒，另一端与井口光杆连接。

图7所示的单缸液压抽油机的更换活塞密封件的方法步骤与第一种具体实施方式的方法步骤相同，不再赘述。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。