專利名稱：一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于石油采油設(shè)備，確切的講是一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
很久以來，人們對液壓采油進(jìn)行了很多的研究，試圖用液壓的方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式游梁抽油機(jī)。但是由于各自研究的出發(fā)點(diǎn)和目的不盡相同，能應(yīng)用于實(shí)際采油生產(chǎn)的極少。以至于目前仍采用能耗極大的機(jī)械式游梁抽油機(jī)。其中浙江大學(xué)專利號為 ZL94202508. 3，名稱為節(jié)能型液壓抽油機(jī)。其中公開了采用氮?dú)饨?jīng)壓縮后充入作為作為蓄能器作為抽油桿上行抽油的動力源，抽油桿下行時自身的重力勢能產(chǎn)生的液壓能擠入到蓄能器作為下次抽油做工的動力。這在理論上是可行的，但是在實(shí)際應(yīng)用中卻無法實(shí)現(xiàn)。具體說來，由于實(shí)際工作中，抽油桿下行回程的時間短，多余的液壓油根本沒有辦法全部回到蓄能器中，因此該裝置不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作。為了使液壓系統(tǒng)能夠合理地應(yīng)用與抽油機(jī)中并能得到長時間的穩(wěn)定運(yùn)行，本實(shí)用新型的設(shè)計人做了認(rèn)真地研究，提出了本實(shí)用新型的發(fā)明目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為了克服目前液壓抽油機(jī)存在的能源利用不合理，能耗偏大，運(yùn)行時間短的問題而提出來的。即提供一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，該具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)， 該機(jī)具有高壓油箱，為高壓油箱提供初始壓力的補(bǔ)油加壓泵和溢流閥以及抽油機(jī)，其區(qū)別特征在于在高壓油箱上并聯(lián)連接第一液壓泵和第二液壓泵，第一液壓泵和第二液壓泵的出油口連接一個三位二通閥的一組回路，同時并聯(lián)第一蓄能器和第二蓄能器以及溢流閥和可調(diào)節(jié)流閥及壓力繼電器，三位二通閥的出油口連通并聯(lián)的與抽油機(jī)連接的第一液壓缸和第二液壓缸，第一液壓缸和第二液壓缸與高壓油箱之間的第二組通路由三位二通閥的另一組回路連通，第一液壓缸和第二液壓缸，該二液壓缸與高壓油箱之間的第二組通路由三位二通閥的另一組回路連通在高壓油箱上連接一個蓄能緩沖器。并聯(lián)的第一液壓缸和第二液壓缸與高壓油箱之間的第二組通路由三位二通閥的另一組回路連通。本實(shí)用新型的有益的技術(shù)效果是當(dāng)抽油機(jī)回程時，抽油桿以及附件的重力迫使液壓缸將其內(nèi)的液壓油通過回路返回到液壓系統(tǒng)，此時，蓄能緩沖器將接受液壓缸內(nèi)排出的液壓泵不能全部吸入的液壓油，從而保持高壓油箱內(nèi)的壓力基本穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

附圖是本實(shí)用新型的液壓系統(tǒng)與抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)原理示意視圖。在附圖中1、高壓油箱，2、補(bǔ)油加壓泵，3、溢流閥，4、第一液壓泵，5、第二液壓泵，6、溢流閥，7、第一蓄能器，8、第二蓄能器，9、可調(diào)節(jié)流閥，10、三位二通閥，11、手動三位二通閥，12、壓力繼電器，13、液壓行程開關(guān)，14、行程繼電器，15、第一液壓缸，16、第二液壓缸，17、緩沖蓄能器，18、抽油機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖中給出的實(shí)施例，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和使用進(jìn)行詳細(xì)說明。參照附圖，該具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，具有高壓油箱(1)，為高壓油箱提供初始壓力的補(bǔ)油加壓泵( 和溢流閥(3)，其特征在于在高壓油箱上并聯(lián)連接第一液壓泵(4)和第二液壓泵(5)，第一液壓泵和第二液壓泵的出油口連接一個三位二通閥(10)的一組回路，同時并聯(lián)第一蓄能器(7)和第二蓄能器(8)以及溢流閥(6)和可調(diào)節(jié)流閥(9)及壓力繼電器(12)，三位二通閥的出油口連通并聯(lián)的與抽油機(jī)連接的第一液壓缸(1 和第二液壓缸 (16)，并聯(lián)的第一液壓缸(1 和第二液壓缸(16)與高壓油箱(1)之間的第二組通路由三位二通閥(10)的另一組回路連通，在高壓油箱上連接一個蓄能緩沖器(17)。作為其改進(jìn)，在所說的并聯(lián)連接的第一液壓泵(4)和第二液壓泵(5)的出油口連接一個二位二通閥，并聯(lián)的第一液壓缸(1 和第二液壓缸(16)與高壓油箱(1)之間的第二組通路連接另一個二位二通閥。這樣，由兩個換向閥分別控制液壓缸的進(jìn)油和回油，從表面看增加了一個液壓元件，但是，卻可以將高壓和低壓分別控制，對于液壓元件的選擇和使用壽命具有較大的優(yōu)越性。作為關(guān)聯(lián)的改進(jìn)，其所說的并聯(lián)的液壓缸可以多于2個。如果，僅僅為了能夠?qū)崿F(xiàn)工作的目的，采用單一的液壓缸也完全能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的工作目的。實(shí)際使用中，液壓缸采用順序輪流交替工作制，例如正常情況下，每個液壓缸工作8個小時，這樣，兩個液壓缸可以得到較為合理的使用頻率，以增加其使用壽命。多于兩個的缸并聯(lián)其效果和兩個缸是一樣的，例如采用3個或者4個液壓油缸并聯(lián)順序工作。只不過各缸的不工作時間增加，但是，整體的抽油機(jī)成本要增加。需要指出的事，該兩個或者更多的液壓缸可以同時工作，以增加抽油機(jī)的行程。同上，其所說的并聯(lián)的液壓泵可以多于2個。與上述相同，如果，僅僅為了能夠?qū)崿F(xiàn)工作的目的，采用單一的液壓泵也完全能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的工作目的。實(shí)際使用中，液壓泵采用輪流交替工作制，例如正常情況下，每個液壓泵工作8個小時，這樣，兩個液壓泵可以得到較好的使用頻率，以增加其使用壽命。多于兩個的泵并聯(lián)其效果和兩個泵是一樣的，例如采用3個或者4個液壓油泵并聯(lián)順序工作。只不過各泵的不工作時間增加，但是， 整體的抽油機(jī)成本要增加。其所說的液壓缸可以是活塞式液壓油缸，也可以是柱塞式液壓油缸。優(yōu)先推薦采用柱塞式液壓油缸。其所說的液壓泵是齒輪式液壓油泵或者柱塞式液壓油泵。優(yōu)先推薦采用柱塞式液壓油泵。西面對整個系統(tǒng)的工作過程進(jìn)行說明，以便于更好地了解本裝置的使用特點(diǎn)。石油抽油機(jī)是一種長期連續(xù)工作的機(jī)械，抽油桿上升、下降非常規(guī)律的簡諧運(yùn)動為本液壓系統(tǒng)能量利用提供了非常好的條件。本裝置的動力液壓油主要來源于由電動機(jī)帶動的第一液壓柱塞泵C3)或第二液壓柱塞泵G)，柱塞泵C3)和(4)為并聯(lián)的雙聯(lián)泵，是根據(jù)設(shè)備常期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)工況要求，供油系統(tǒng)設(shè)置備用泵，采用多泵輪換制，延長液壓泵的使用壽命和維護(hù)周期；該兩的泵泵前、泵后的截止閥起到使不工作的泵不受壓力油的作用和方便單泵維修保養(yǎng)的作用。液壓缸 (15)或者(16)正常工作中，當(dāng)活塞上升(進(jìn)程)時，液壓泵(4)或者( 和第一蓄能器(7) 和第二蓄能器(8)經(jīng)過三位二通閥的左側(cè)回路為液壓缸提供壓力油；當(dāng)活塞下降(回程) 時，液壓泵(4)或者( 繼續(xù)工作，所提供的液壓油被蓄能器(7)和(8)儲蓄，而活塞回程時形成的壓力油經(jīng)過三位二通閥的另一路回路返回高壓油箱(M)，為柱塞泵(4)或(5)的吸油口提供高壓油。由于液壓缸回程時間短，回油量大，故在高壓油箱上設(shè)置緩沖蓄能器 (17)蓄能；溢流閥(6)是調(diào)定主系統(tǒng)壓力的，由于抽油機(jī)是連續(xù)工作的，為節(jié)約能源，液壓系統(tǒng)正常工作時應(yīng)實(shí)現(xiàn)無溢流工況工作，所以設(shè)計溢流閥的流通量參數(shù)為主系統(tǒng)流通量的 30-40%左右，以配合壓力繼電器(12)的工作。壓力繼電器(12)的作用是系統(tǒng)安全保護(hù)， 為系統(tǒng)工作異常設(shè)定的，如抽油機(jī)抽油遇阻、配件損壞等原因使系統(tǒng)無法正常工作時，柱塞泵⑷或者(5)所供的油只能全部從溢流閥(6)中溢流，由于溢流閥(6)流通量太小，使液壓系統(tǒng)壓力迅速升高，到達(dá)壓力繼電器(12)設(shè)定壓力時系統(tǒng)斷電停止，等維護(hù)人員排除故障后再通電工作?？烧{(diào)節(jié)流閥(9)調(diào)整液壓缸(1 或者(16)進(jìn)程的速度；調(diào)整高壓油箱 (24)的壓力可控制液壓缸(1 或者(16)回程的速度。三位二通換向閥(10)是控制液壓缸(1 或者(16)往返行程的主換向機(jī)構(gòu)，其換向控制為電液換向或液控?fù)Q向電液換向時，繼電信號來自于行程繼電器繼電器(14)(也可以使用時間機(jī)電器)給定的信號；液控?fù)Q向時，液壓行程開關(guān)(13)控制三位二通換向閥(10)換向。手動換向閥(11)的主要作用是非正常工作時對系統(tǒng)的調(diào)整，例如系統(tǒng)初運(yùn)行時的調(diào)整、排氣，抽油機(jī)維修時的慢速運(yùn)動及微調(diào)等，故障時配合移動游梁、驢頭、塔架油缸對其移動等。這樣就實(shí)現(xiàn)了活塞或者柱塞升程也就是抽油機(jī)的工作升程時正常工作，當(dāng)火災(zāi)或者柱塞回程，也就是抽油機(jī)回程時，液壓泵出的油由蓄能器(7)和(8)儲蓄，而自液壓缸在抽油桿重力勢能作用下快速排出的具有一定液壓能的油進(jìn)入到高壓油箱中，液壓泵不能及時吸入的那部分油，由緩沖蓄能器(17)儲蓄。在一個系統(tǒng)中高壓、低壓部分同時儲蓄能量， 從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目的。對于一般液壓系統(tǒng)而言，存在著液壓泵的驅(qū)動功率參考公式
AP .q尸=""^式中 %P:液壓泵的驅(qū)動功率；ΔΡρ = ρ-Ρχ液壓泵的吸入口和排出口之間的壓力差，ρ:排出壓力，Px:吸入壓力；Qvp 液壓泵的流量；η p:液壓泵的總效率。由上式可見，液壓泵功率與其吸、排油口的壓力差成正比，而當(dāng)排出壓力恒定時， 吸入壓力越高則這個壓力差越小，則相應(yīng)地消耗動力則越小。因此采用高壓油箱為液壓泵提供具有一定壓力的低壓油，在一定程度上為液壓泵提高吸入壓力，從理論上講具有較大的節(jié)能降耗效果，并且也已經(jīng)為我們的實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證所證實(shí)。
權(quán)利要求1.一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，該機(jī)具有高壓油箱(1)，為高壓油箱提供初始壓力的補(bǔ)油加壓泵( 和溢流閥(3)，其特征在于在高壓油箱上并聯(lián)連接第一液壓泵(4) 和第二液壓泵(5)，第一液壓泵和第二液壓泵的出油口連接一個三位二通閥(10)的一組回路，同時并聯(lián)第一蓄能器(7)和第二蓄能器(8)以及溢流閥(6)和可調(diào)節(jié)流閥(9)及壓力繼電器(12)，三位二通閥的出油口連通并聯(lián)的與抽油機(jī)連接的第一液壓缸(1 和第二液壓缸(16)，并聯(lián)的第一液壓缸(1 和第二液壓缸(16)與高壓油箱(1)之間的第二組通路由三位二通閥(10)的另一組回路連通，在高壓油箱上連接一個蓄能緩沖器(17)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，其特征在于所說的并聯(lián)連接的第一液壓泵(4)和第二液壓泵(5)的出油口連接一個二位二通閥，并聯(lián)的第一液壓缸(1 和第二液壓缸(16)與高壓油箱(1)之間的第二組通路連接另一個二位二通閥。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，其特征在于所說的并聯(lián)的液壓缸可以多于2個。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，其特征在于所說的并聯(lián)的液壓泵可以多于2個。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，其特征在于所說的液壓缸是柱塞式液壓油缸。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，其特征在于所說的液壓泵是柱塞式液壓油泵。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種具有壓力補(bǔ)償裝置的液壓抽油機(jī)，該機(jī)具有高壓油箱和為其提供初始壓力的補(bǔ)油加壓泵和溢流閥，并在其上并聯(lián)連接第一液壓泵和第二液壓泵，該二泵的出油口連接一個三位二通閥的一組回路，同時并聯(lián)第一蓄能器和第二蓄能器以及溢流閥和可調(diào)節(jié)流閥及壓力繼電器，三位二通閥的出油口連通并聯(lián)的與抽油機(jī)連接的第一液壓缸和第二液壓缸，該二液壓缸與高壓油箱之間的第二組通路由三位二通閥的另一組回路連通，在高壓油箱上連接一個蓄能緩沖器。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)抽油機(jī)回程時，抽油桿的重力迫使液壓缸將其內(nèi)的液壓油通過回路返回時，蓄能緩沖器吸入液壓缸內(nèi)排出的液壓泵不能吸入的液壓油，從而保持高壓油箱內(nèi)的壓力基本穩(wěn)定，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
文檔編號F15B11/16GK202007654SQ20112009202
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月1日
發(fā)明者孫茂意, 孫陽陽 申請人:孫茂意