[發明專利]一種動力驅動系統及其應用該系統的抽油機

有效

• 申請號: 201010273896.2
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN102192199A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 楊崇恩
• 申請（專利權）人: 楊崇恩
• 主分類號: F15B1/02
• 分類號: F15B1/02;F15B15/14;E21B43/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體;黃娟

技術領域

本發明涉及一種動力傳動系統及其應用，尤其涉及一種氣液動能驅動系統及其應用該系統的抽油機。

背景技術

目前，油田采用的采油機械，均采用機械傳動的游梁式和無游梁式抽油機。它由旋轉電動機，經多級齒輪減速，通過游梁上驢頭牽動鋼絲繩或鏈條等機構轉換成直線運動，驅動抽油光桿上下往返運動，實現抽油目的。如中國專利“游梁式液壓抽油機(CN2561926Y)”，它由機械和液壓兩部分組成。其中機械部分保留原有的游梁、驢頭、支架、底盤和懸繩器及懸繩；液壓部分包括四腔油缸、主蓄能器、換向系統、油源和輔助系統。油缸桿與游梁后力臂端部之間有軸承連接與特殊驢頭連接兩種方式，該機通過主蓄能器、油缸和換向系統完成平衡與抽油功能；通過輔助系統實現節能、運動上快下慢、超斷載停機報警、液位停機報警、溫度停機報警、沖程沖次連續可調和消除抽油桿偏磨等功能。這種結構的抽油機運動特性差、機械效率低、平衡度差、能耗高、體積重等缺陷。這些中間轉換機構的機械零部件，結構復雜、易損件多，長期運轉，易產生摩擦和疲勞，引發多種故障。還有中國專利“節能型液壓抽油機(CN2194423Y)”，有油箱、濾油器、原動機、變量泵、安全閥、蓄能器、電液換向閥、液壓缸、傳動帶、抽油桿，特征是液壓缸的無桿腔連通了一個蓄能機構，傳動帶通過一個滾筒和一個設在活塞桿上的動滑輪后固定在基架上。這種液壓結構是個開環系統，節能效果不好。

發明內容

本發明提供了一種節約能源，效率高，低碳減排效果好的動力驅動系統，以及一種結構簡單，體積小，機械易損零件少，使用壽命長的抽油機；解決了現有技術中存在的動力系統所需原動力大，節能效果不夠理想，抽油機容易疲勞損壞，故障多的技術問題。

本發明同時還提供一種密封性能好，安全性高，能自動報警的，方便更好密封圈的動力驅動系統，以及一種可以折疊，方便搬運的抽油機；解決了現有技術中存在的動力驅動系統密封結構復雜，抽油機機械效率低，不易搬運的技術問題。

本發明的上述技術問題是通過下述技術方案解決的：一種動力驅動系統，包括氣液蓄能器和執行柱塞缸，所述的氣液蓄能器依次通過管道連接有第一兩位兩通閥、第一單向閥、第一換向閥、加壓泵和第二換向閥后液壓油推動執行柱塞缸內的柱塞完成上沖程過程形成驅動油路；在第一兩位兩通閥換向后，執行柱塞缸內的柱塞處于下沖程過程，液壓油通過第一換向閥和加壓泵的加壓后，由第二換向閥選擇回油管路將液壓油送回氣液蓄能器形成回油油路，驅動油路與回油油路構成閉環回路。柱塞的上沖程過程是由氣液蓄能器內的膨脹氣體對油液施壓，油液產生再生的氣液動能轉換為液壓能，液壓能經加壓泵再增壓，增壓后的液壓能通過閥門、高壓油管進入兩側柱塞缸工作腔內，推動柱塞上升。柱塞下沖程過程，抽油機最小載荷通過抽油光桿經柱塞對柱塞缸施壓產生的再生液壓能進入加壓泵入口端，再經加壓泵增壓將柱塞缸腔內抽出的液壓油送回氣液蓄能器，實現下沖程運動，從而使油路形成閉環回路，實現上下沖程往返運動，上沖程主要由氣液動能的再生能量承擔，加壓泵只加入約20％的輔助能量完成，下沖程主要由柱塞上負載的載荷對柱塞缸內的油液施壓產生再生能量。加壓泵液只需加入約20％的輔助能量完成，因此氣液動能的動力驅動系統節能效果能達到80％以上。

氣液動能的載荷的工作模式可以采用全載荷也可以采用半載荷方式，全載荷方式，柱塞的外在負載起升的最大重量P＝負載自重P₀+額定動載荷重量P₁，全載荷方式的氣液蓄能器的承受壓力為P_Q＝P₀+P₁，半載荷方式，柱塞的外在負載起升的最大重量P＝負載自重P₀+額定動載荷重量P₁/2，半載荷方式的氣液蓄能器的壓力是承擔P_B＝P₀+P₁/2，全載荷帶著負載的柱塞下降，由負載的自重P₀對柱塞缸腔內產生壓力油進入加壓泵的入口，經加壓泵P₁功率再增到P_Q，將柱塞缸液壓油送回氣液蓄能器，半載荷帶著負載的柱塞下降，由負載的自重P₀對柱塞缸腔內產生壓力油進入加壓泵的入口，經加壓泵P₁/2功率再增到P_B，將柱塞缸液壓油送回氣液蓄能器，作為優選，所述的加壓泵的額定載荷為執行柱塞所承載的動載荷的1/2。這樣工作的系統平衡性好，穩定性高。采用全載荷的蓄能器壓力大，造價高，半載荷蓄能器壓力小，造價低。