[發明專利]采用復合式氣液缸的緊湊型液壓抽油機

有效

• 申請號: 201210353897.7
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102900400A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 周華;勞立明;謝安桓
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種抽油機，尤其是涉及油田有桿泵采油地面驅動設備的一種采用復合式氣液缸的緊湊型液壓抽油機。

背景技術

有桿泵采油是目前占主導地位的采油技術，其地面驅動設備分為游梁式抽油機和無游梁式抽油機。游梁式抽油機具有結構簡單、可靠性高等優點，是現在最常用的抽油機種。但是存在結構決定的固有缺點：體積龐大、采油效率低、平衡效果差、電能消耗大、沖程沖次調節性差、不易實現自動化采油等。現有少數油田采油的無游梁式抽油機，雖然解決了游梁式抽油機的采油效率和沖程沖次調節問題，但是桁架結構帶來的質量大、空間體積大的問題仍十分突出。液壓抽油機利用電液技術，容易實現抽油機的長沖程、大載荷和智能控制，同時液壓技術突出的功率密度高的優點也是液壓抽油機占地面積、機身重量都大大降低。

經過對現有技術的檢索發現，申請號為200410018250.4的中國發明專利公開了一種采用變頻技術的閉式回路液壓抽油機，它應用變頻技術來控制電動機的轉速，從而控制液壓泵輸出流量，進而控制抽油機運行速度。但是在抽油機配重上，它采用帶隔板的雙活塞液壓缸和液壓蓄能器配合實現氣動平衡。受蓄能器容積限制，只適用于小沖程的抽油機型。同時雙活塞液壓缸長度等于沖程長度、大容積液壓蓄能器體積十分龐大，不僅沒有解決抽油機的笨重問題，而且加工可行性低、成本高、可靠性低、實用性差。因此需要設計出更合理的液壓抽油機結構及控制方式，以提高液壓抽油機可行性、可靠性和實用性。

發明內容

針對現有各類型抽油機體積龐大、效率低、控制性能差等缺點，本發明的目的在于提供一種采用復合式氣液缸的緊湊型液壓抽油機，克服游梁式抽油機效率低、控制性能差的缺點，解決其他無游梁抽油機體積龐大的問題。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

本發明包括轉速控制器、變轉速電機、雙向定量泵、兩個補油單向閥、雙向溢流閥、下行油管、位移傳感器、兩個動滑輪、兩組鋼絲繩、懸繩器、氮氣罐、配重氣管、復合式氣液缸、上行油管、控制電纜、可編程控制器、油箱、電氣箱、液壓柜和底座；轉速控制器經變轉速電機接雙向定量泵，雙向定量泵的一個油口經上行油管與復合式氣液缸的底部的上行油口連接，雙向定量泵的另一個油口經下行油管與復合式氣液缸上部的下行油口連接，第一補油單向閥的進油口和第二補油單向閥的進油口并接后接油箱，兩個補油單向閥的出油口分別接在上行油管和下行油管靠近雙向定量泵的一端，雙向溢流閥的兩個壓力油口分別接在上行油管和下行油管遠離雙向定量泵的一端，氮氣罐通過配重氣管與復合式氣液缸底部的配重氣口連接，復合式氣液缸的活塞桿上部軸的兩端分別對稱安裝有動滑輪，兩組鋼絲繩的一端固定在底座上，兩組鋼絲繩的另一端分別繞過各自的動滑輪固接在懸繩器兩側，位移傳感器安裝在復合式氣液缸上，通過控制電纜與電氣箱連接；轉速控制器和可編程控制器放置在電氣箱內；復合式氣液缸底部安裝在底座上，復合式氣液缸頂部通過連接板和氮氣罐固連。

所述的底座呈“A”字形，復合式氣液缸底部安裝在“A”字形底座的橫杠上，氮氣罐底部安裝在“A”字形底座的尖部。

所述的“A”字形的底座和氮氣罐上的三個支撐腳固定放置在三個混凝土墩子上，“A”字形底座兩端的兩支撐腳放置在外側的兩混凝土墩子上，氮氣罐底部的支撐腳放置在中間的混凝土墩子上。

所述的復合式氣液缸包括底端蓋、不動活塞桿、伸出活塞桿和缸筒；不動活塞桿頂部固定在底端蓋上，缸筒底部和底端蓋連接，伸出活塞桿活塞端的內腔套在不動活塞桿的活塞上，伸出活塞桿通過其上的導向套和不動活塞桿上的導向套在缸筒與不動活塞桿之間的環形柱狀空間內上下運動；復合式液壓缸被分隔為三腔，伸出活塞桿內腔與有桿腔面積相等，接液壓油，配重腔接氮氣罐；兩活塞桿上的密封結構采用氣液兩相密封。

本發明具有的有益效果是：

本發明由于采用三腔復合式氣液缸同時實現氣動平衡和變頻無閥直驅，具有載荷能力大、結構緊湊、質量小、沖程沖次無級調節、電機無功損耗小、采油效率高、運行平穩等優點。

附圖說明

圖1是本發明的原理圖。

圖2是本發明的結構正視圖。

圖3是本發明的結構俯視圖。