专利名称:链轮组式液压抽油机的制作方法
技术领域:
本实用新型属于石油工业有杆式采油设备,主要涉及液压抽油机。
现有技术的单循环式液压抽油机油泵对油缸的供油是经过油泵的两次加压,压力过高,受系统强度限制,必需通过增大系统流量来降低压力,这就加大了系统液压元件的尺寸和重量。另外在活塞上、下行程中,没有利用蓄能器气室的缓冲作用来减缓液压系统的换向冲击,因而,这种液压系统的换向冲击较大,加大了抽油杆惯性载荷。另外,单循环液压抽油机是采用活塞杆直接与抽油杆相联接,这就造成(1)冲程受到一定限制,满足不了长冲程的要求;如冲程8m,必须有高于16m的机架。(2)冲次6次/分钟,活塞速度可达1.6M/S,超出一般液压油缸的设计速度(最高不大于0.6M/S),加快了密封件的摩损。(3)机架跨井口安装给施工和修井带来一定困难。
机械传动的无游梁式抽油机采用钢丝绳为传力带动抽油杆运动,由于抽油机运行时,会因钢丝绳出现扭转力而扭转,钢丝绳和绳轮摩擦易坏;当冲程较大时,两根绳还易出现绞绳,造成抽油杆无法工作。
本实用新型和目的在于提供一种克服上述抽油机的不足,而又能保持单循环液压抽油机结构简单、液压系统为闭式循环并采用链轮组实现增程的链轮组式液压抽油机。
本实用新型采用如下解决方案在由链轮组和液压系统组成的液压抽油机中,齿形链条一端通过固定在机架上部的定链轮和联接器与抽油杆相联接,另一端通过固定于柱塞式油缸缸体下端的动链轮与柱塞式油缸上的固定链轮后固接于油缸或机架上相联接,柱塞式油缸的油路接口通过一个换向阀,分别与两个蓄能器下部油室以及主油泵相通,主油泵经冷却器与一个蓄能器的下部油室接通,主油泵的两端并联一溢流阀。
两个蓄能器的上部气室分别通过一个阀门和相背的两单向阀相连。辅助油泵一端通过滤清器与油箱连通,另一端通过一个换向阀,电磁换向阀和液动柱塞式气泵与两蓄能器的上部气室相通,溢流阀的一端接通油箱,另一端与电磁换向阀的出口相通。另外,换向阀的一个接口还与主油路的主油泵进油路接通。
本实用新型与现有技术相比,具有1、本实用新型采用了柱塞式油缸,无需精密加工深长内孔,降低了加工费用。
2、在主油路中设置了两个蓄能器,一个将工作行程液压系统所需油量降低50%,另一个将工作行程储存了抽油杆重力回落时的位能变为液体压力能,提高了油泵进口压力,也就是使油泵工作压力降低,从而减少了整机的装机容量。
3、本实用新型采用了齿形链作为传动件,避免了钢丝绳受力后,伸长变形不固定和冲程长了的绞绳问题。采用链轮组,解决了抽油杆的长冲程,即增程问题。
4、采用蓄能器,解决了抽油杆的平衡问题,减少了抽油杆的震动负荷和液压系统的换向冲击,延长了抽油杆及液压系统元件的使用寿命,减少了修井次数。
5、液压系统的主油路为闭式循环,没有释放的液压能量,使装机容量减至最低。
6、设置了补气和补油的装置,能保证液压系统的工作正常运转。
7、本实用新型结构紧凑、重量轻,安装方便,另外,在机架下部可方便地安装围护房,以减少油田环境对其液压系统的污染。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述
图1是本实用新型的结构示意图;图2是本实用新型的液压系统图;
图1中1井口装置、2主油泵、3动链轮、4辅助油泵、5柱塞式气泵、6蓄能器、7蓄能器、8冷却器、9柱塞式油缸、10固定链夹、11抽油杆、12柱塞、13齿形链、14机架、15联接器、16定链轮。
图2中17溢流阀、18单向阀、19压力继电器、20溢流阀、21换向阀、22换向阀、23溢流阀、24电磁换向阀。
图中,齿形链13由联结器15与抽油杆11连接固定,后经位于机架14顶端的二个定链轮16下行,绕过置于柱塞式油缸9底端的动链轮3后上行,再经与柱塞12共同固定在机架14上的定链轮,与柱塞式油缸9上的固定链夹10联接。当柱塞式油缸9的缸体向下运动时,通过齿形链13可带动抽油杆11向上运动,实现抽油运动。到达顶点后,靠抽油杆11的自重,带动柱塞式油缸9缸体向上运动,恢复其初始位置。从而可实现抽油杆11与柱塞式油缸9的缸体反向往复运动。并且由于动链轮与定链轮的组合,实现了抽油杆的增程,解决了抽油杆的长冲程问题,
图1中齿形链13与柱塞式油缸缸体联接,可实现增程比为13,当齿形链13通过动链轮3固定在机架14上时,可实现增程比为12,当更换定链轮16与动链轮3组成的链轮组,即可实现增程比为14,15,即油缸行程2.7米,抽油杆行程可以达到5.4米,8.1米。10.8米,13.5米等。
图2中,在由蓄能器6和蓄能器7及换向阀22主油泵2所组成的主油路中,当换向阀22的左腔工作时,将主油泵2之出口与蓄能器6的下部油室和柱塞式油缸9出油路接通,同时关闭蓄能器7的下部油室与柱塞式油缸9的油路,主油泵2的液压油和蓄能器6所储存之压力油,同时加压,注入柱塞式油缸9,迫使油缸下行,带动齿形链13,使抽油杆11上行抽油,即工作行程。当柱塞式油缸9下行至下死点,压下行程开关,换向阀左腔关闭,右腔接通,主油泵2的出油注入蓄能器6下部油室,同时,靠抽油杆11的重力,经齿形链13带动柱塞式油缸9的缸体上行,使油缸内的油经换向阀22注入蓄能器7下部油室,把能量贮存起来。同时,主油泵2将蓄能器7下部油室内油之一半,经其另一出口通过冷却器8冷却后,加压注入蓄能器6下部油室贮存。当油缸升至上死点,压下行程开关,换向阀22即换向,左腔接通。右腔关闭,重复上述动作。
当换向阀21右腔工作时,辅助油泵4经滤清器从油箱内抽出的油,可经单向阀18补充到主油泵2所在的主油路系统中去,保持主油路系统的一定油压。当换向阀21左腔工作时,辅助油泵4可以把油经电磁换向阀24注入液动柱塞气泵5中去,使液动柱塞气泵工作,产生气体,经连接管路分别注入蓄能器6和蓄能器7的上部气室,保持两蓄能器上部气室的气压。在补油油路和补气油路以及两个蓄能器气室上均设置溢流伐,以实现过载保护。
实施例机架采用A3型钢焊接,油缸,蓄能器及柱塞选用厚壁无缝钢管制作,链轮采用QT60-2加工。链条选用部标JB1839-76齿形链。
组合后的链轮组式液压抽油机主要参数悬点负荷10~16吨工作冲程8~13.5m(可无级调节)冲次≤6次/min(可无级调节)主油泵型号ZB-F481-J电机功率15~75KW整机重量7.5~12吨
权利要求1.一种链轮组式液压抽油机,包括机架14、主油泵2,换向阀、溢流阀及连接用管路,其特征在于齿形链13一端通过固定在机架14上部的定链轮16和联接器15与抽油杆11相联接,另一端通过固定于柱塞式油缸缸体9下端的动链轮3与柱塞式油缸9上的固定链夹10或机架14相联接,柱塞式油缸9的油路接口通过一个换向阀22分别与蓄能器6和蓄能器7下部油室、以及主油泵2相通,主油泵2的进口油路经冷却器8与蓄能器7的下部油室接通,溢流阀20的溢流口与主油泵2的进口油路相接通。
2.根据权利要求1所述的链轮组式液压抽油机,其特征在于蓄能器6和蓄能器7的上部气室分别通过一个阀门和相背的两个单向阀相连。
3.根据权利要求2所述的链轮组式液压抽油机,其特征在于辅助油泵4一端管路通过滤清器与油箱连通,另一端通过换向阀21的一个接口和电磁换向阀24及液动柱塞式气泵5与蓄能器6和蓄能器7之间的两单向阀中间接通,溢流阀23一端接油箱,另一端接电磁换向阀24的进油口。
4.根据权利要求3所述的链轮组式液压抽油机,其特征在于辅助油泵4通过换向阀21的另一个接口与主油路中的主油泵2进口油路相通。
专利摘要本实用新型属于石油工业用液压抽油机,是由液压系统和链轮组增程机构组成。其特征是采用柱塞式油缸和蓄能器及主油泵组成一闭式循环系统,另外附加补气和补油装置,采用齿形链作为柔性传动件,解决了现有技术存在的问题,本实用新型运行平稳可靠,且结构简单、紧凑、重量轻、造价低,其冲程长、冲次低,适应范围广,特别适于深井稠油采油作业。
文档编号E21B43/00GK2104293SQ9122197
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月24日 优先权日1991年10月24日
发明者孙明道 申请人:孙明道