[實用新型]一種天平式平衡液壓抽油機

有效

• 申請號: 202020780408.6
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN213297915U
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 李振河
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B44/00;E21B47/06;E21B47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種天平式平衡液壓抽油機，其特征在于：通過鉸接安裝于主支架上的工字鋼梁可以上下往復地自由擺動，工字鋼梁兩端的底部固定安裝有兩個動滑輪，并通過鋼絲繩經過定滑輪和天車輪后分別連接對稱布置在工字鋼梁兩側的抽油桿，形成如“蹺蹺板”的天平式對稱平衡結構，通過底端鉸接固定于地基而能自由擺動的復合結構液壓缸具有四個工作腔且由液壓主驅動系統和液壓輔助驅動系統共同驅動，復合結構液壓缸的活塞伸出桿與工字鋼梁上的動滑輪連接進而來驅動鋼梁上下運動，從而拉動兩側抽油桿交替的上升和下降進行抽油作業。本實用新型具有結構簡單、負載平衡性好、運行平穩、節能高效的特點。

技術領域

本實用新型涉及一種用于油田石油開采的機電液一體化抽油裝置，特別是涉及到采用了天平式平衡結構及液壓動態平衡技術的新型節能液壓抽油機。

背景技術

傳統的游梁式抽油機機械結構復雜、體積大、傳動環節多，尤其是抽油桿重達幾噸甚至十幾噸，傳統抽油機很難平衡抽油桿的自重，并且在下降時也難以回收抽油桿的重力勢能，使得傳統抽油機的工作效率較低；相反，液壓抽油機具有質量輕、體積小、沖程長度及沖程次數可無級調節等特點，尤其是液壓抽油機易于回收抽油桿的重力勢能且工作效率高，因此液壓抽油機具有較高的工作性能和節能優勢。此外，在目前的大多數液壓抽油機中，能量回收的方法主要是通過液壓蓄能器先回收抽油桿下落的重力勢能并在抽油桿上升抽油時重新利用，但是該方法存在明顯的缺點，即能量儲存再釋放過程中的多次能量轉換使得能量回收率下降，而且增加了能量轉換元件，并使得結構復雜、成本增加。在此背景下，提出了一種天平式平衡且具有液壓動態平衡調節功能的新型液壓抽油機。

發明內容

鑒于上述原因，為了解決傳統游梁式抽油機結構笨重復雜、傳動環節多、機械效率低下、能耗高、連接部件易損耗、設備制造使用鋼材多、沖程沖次不易調節且無法回收能量等缺點，也為了克服目前液壓抽油機采用蓄能器回收的抽油桿下落的重力勢能再釋放利用的方式造成能量多次轉換帶來的損失以及使系統結構復雜、成本增加等缺點，本實用新型的目的是提供一種天平式平衡液壓抽油機：該抽油機具有形如“蹺蹺板”的天平式機械平衡結構，采用了電液比例負載敏感技術的液壓系統作為液壓缸的主驅動系統，并設計了具有動態負載平衡功能的液壓輔助驅動系統。在機械結構實現平衡的基礎上，液壓輔助驅動系統能夠根據上下沖程負載的變化進一步動態地平衡天平式機械結構兩側的負載，最終使主驅動系統只需克服負載的慣性力、摩擦力等來驅動負載，并根據負載的變化僅提供其所需的壓力和流量，從而最大程度地減小裝機功率和利用平衡負載回收能量并減小運行所需的功率，還能夠實現雙井交替作業連續性抽油或檢修時的單井作業抽油。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種天平式平衡液壓抽油機，其結構包括工字工字鋼梁4及主支架1、第一動滑輪5和第二動滑輪12、復合結構液壓缸6、液壓工作站7、第一定滑輪8和第二定滑輪13、鋼絲繩2、第一天車輪11和第二天車輪14、抽油桿10和抽油桿15及二者的支架，其特征在于：工字鋼梁4和主支架1之間有一鉸接軸承3且安裝于工字鋼梁的中間底部位置，工字鋼梁4可以上下往復地自由擺動，形成如“蹺蹺板”的天平式對稱平衡結構，第一動滑輪5和第二動滑輪12對稱地焊接并固定在工字鋼梁4兩端的底部，第一動滑輪5的中心軸與復合結構液壓缸6的活塞伸出桿活動地安裝連接，復合結構液壓缸6的液壓系統由液壓主驅動系統和液壓輔助驅動系統組成，當液壓工作站7輸出的壓力油驅動復合結構液壓缸6的活塞桿上下運動時，可自由地帶動工字鋼梁4及第一動滑輪5、第二動滑輪12一起繞鉸接軸承3上下擺動，進而通過鋼絲繩帶動第一抽油桿10和第二抽油桿15分別上升和下降，第一天車輪11安裝在第一抽油桿支架9上，第二天車輪14安裝在第二抽油桿支架16上，第一定滑輪8和第二定滑輪13的支架均固定在水泥地基上，鋼絲繩2一端固定在主支架1旁邊的水泥地基上，另一端通過第一動滑輪5、第一定滑輪8和第一天車輪11后連接第一抽油桿10，采用同樣的方式，第二抽油桿15對稱地安裝布置在工字鋼梁4及主支架1右側，當一側抽油桿上升抽油時，另一側抽油桿同步下降返回，形成雙井循環交替抽油作業，此外，當一側抽油機需要檢修時，可用配重代替抽油桿與鋼絲繩連接，形成單井抽油作業。