[發(fā)明專利]一種游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510426440.8
• 申請(qǐng)日: 2015-07-20
• 公開（公告）號(hào): CN104948540A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁銳波;羅璟;何祖順;徐秀芬;曹瑩;劉朝暉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué);東北石油大學(xué);云南南星科技開發(fā)有限公司
• 主分類號(hào): F15B21/08
• 分類號(hào): F15B21/08;F15B13/02
• 代理公司: 昆明科陽知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 53111
• 代理人: 董建國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置。

背景技術(shù)

游梁式抽油機(jī)是石油開采過程中重要的機(jī)械設(shè)備，它的性能直接關(guān)系到各油田的經(jīng)濟(jì)效益。因此，抽油機(jī)在投入使用之前都要經(jīng)過嚴(yán)格性能測(cè)試，例如關(guān)鍵機(jī)械部件強(qiáng)度疲勞試驗(yàn)、電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性測(cè)試等。為此，在試驗(yàn)過程中需要一套負(fù)載模擬系統(tǒng)，讓其能夠復(fù)現(xiàn)抽油機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)工作過程中的載荷譜，對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行加載試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種響應(yīng)快速、準(zhǔn)確度高的游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置。

其技術(shù)方案為：

一種游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置，包括伺服控制器、抽油機(jī)、位移拉力傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)、蓄能器、伺服閥、蓄能器安全閥組、滑輪組、油源、電磁溢流閥和加載油缸，所述抽油機(jī)通過懸繩與滑輪組一端連接，抽油機(jī)與滑輪組之間的懸繩上設(shè)置有位移拉力傳感器和可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)，滑輪組另一端與加載油缸連接，加載油缸內(nèi)的兩個(gè)油腔通過油管分別與伺服閥連接，加載油缸與伺服閥之間的油管上設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器和流量傳感器，壓力傳感器和流量傳感器通過傳感線與伺服控制器連接，伺服控制器與位移拉力傳感器通過傳感線連接，伺服閥通過油管與油源連接，伺服閥與油源之間的油管設(shè)置有蓄能器和蓄能器安全閥組。

加載油缸右行時(shí)，滑輪組帶動(dòng)抽油機(jī)下行，同時(shí)位移力傳感器將位移信號(hào)和力信號(hào)傳送給控制器，控制器將處理后的信號(hào)傳給伺服閥，伺服閥右位工作控制加載油缸向右的動(dòng)作，同時(shí)壓力傳感器和流量傳感器將壓力和流量傳送給控制器，控制器再將壓力和流量信號(hào)傳遞給伺服閥，伺服閥控制加載油缸向右運(yùn)動(dòng)時(shí)位移和加載力的大小，此過程模擬抽油機(jī)下行時(shí)的負(fù)載。當(dāng)抽油機(jī)上行時(shí)，位移、力傳感器將位移信號(hào)和力信號(hào)傳送給控制器，控制器將處理后的信號(hào)傳給伺服閥，伺服閥左位工作控制加載油缸向左的動(dòng)作，同時(shí)壓力傳感器和流量傳感器將壓力和流量傳送給控制器，控制器再將壓力和流量信號(hào)傳遞給伺服閥，伺服閥控制加載油缸向左運(yùn)動(dòng)時(shí)位移和加載力的大小，此過程模擬抽油機(jī)上行時(shí)的負(fù)載。油源提供系統(tǒng)執(zhí)行元件所需的流量和壓力，并能夠?qū)σ簤合到y(tǒng)的壓力、油溫、污染度等進(jìn)行有效的控制。蓄能器、蓄能器安全閥組和電磁溢流閥保證系統(tǒng)的壓力正常和系統(tǒng)安全，可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)模擬不同井深的抽油桿的彈性變形，調(diào)節(jié)抽油機(jī)的輸出頻率，防止發(fā)生共振損壞設(shè)備。這樣設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)負(fù)載模擬動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、準(zhǔn)確度高、模擬精度高，能夠單獨(dú)模擬井下出現(xiàn)的斷載、超載等各種異常狀況，調(diào)節(jié)方便，能夠在運(yùn)動(dòng)過程中進(jìn)行負(fù)載力、速度和位置的準(zhǔn)確調(diào)整，載荷模擬偏差小，能夠準(zhǔn)確模擬抽油機(jī)在上、下沖程的動(dòng)態(tài)載荷。本發(fā)明采用電液伺服控制的液壓驅(qū)動(dòng)方式為負(fù)載模擬器提供加載動(dòng)力，液壓缸作為執(zhí)行元件，模擬抽油機(jī)的負(fù)載，并對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)力、速度和位置的控制。此新型模擬器實(shí)現(xiàn)了不同井況下已知示功圖的模擬，并能夠單獨(dú)模擬井下出現(xiàn)的斷載、超載等各種異常狀況，響應(yīng)快速、準(zhǔn)確度高，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)游梁式抽油機(jī)的負(fù)載模擬工作。

附圖說明

圖1為游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置；

其中，1-伺服控制器，2-抽油機(jī)，3-位移拉力傳感器，4-壓力傳感器，5-流量傳感器，6-可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)，7-蓄能器，8-伺服閥，9-蓄能器安全閥組，10-滑輪組，11-油源，12-磁溢流閥，13-加載油缸。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，一種游梁式抽油機(jī)負(fù)載模擬電液伺服控制裝置，包括伺服控制器1、抽油機(jī)2、位移拉力傳感器3、壓力傳感器4、流量傳感器5、可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)6、蓄能器7、伺服閥8、蓄能器安全閥組9、滑輪組10、油源11、電磁溢流閥12和加載油缸13，所述抽油機(jī)2通過懸繩與滑輪組10一端連接，抽油機(jī)2與滑輪組10之間的懸繩上設(shè)置有位移拉力傳感器3和可調(diào)彈性機(jī)構(gòu)6，滑輪組10另一端與加載油缸13連接，加載油缸13內(nèi)的兩個(gè)油腔通過油管分別與伺服閥8連接，加載油缸13與伺服閥8之間的油管上設(shè)置有多個(gè)壓力傳感器4和流量傳感器5，壓力傳感器4和流量傳感器5通過傳感線與伺服控制器1連接，伺服控制器1與位移拉力傳感器3通過傳感線連接，伺服閥8通過油管與油源11連接，伺服閥8與油源11之間的油管設(shè)置有蓄能器7和蓄能器安全閥組9。