新型节能液压抽油机 【技术领域】
本发明涉及油田所使用的抽油机,尤其是一种新型节能液压抽油机。
背景技术
目前在油田所采用的抽油设备中,以游梁式抽油机最为普遍,数量也最多。该游梁式抽油机采用反复上下提升运动形式,其动力来自电动机所带动的重量相当大的钢质滑块,一个冲程提升一次。钢制滑块提升时,采用杠杆原理将抽油杆送入井中;钢制滑块下降时,抽油杆提出带油至井口。由于电动机转速一定,钢制滑块下降过程中负荷减轻,电动机拖动所产生的能量无法被负载吸收,势必会寻找能量消耗的渠道,导致电动机进入再生发电状态,使多余能量反馈到电网而引起主回路母线电压升高冲击整个电网,导致电网供电质量下降,产生功率因数降低的危险。此外,频繁的高压冲击也会损坏电动机,造成生产效率降低,维护量加大,极不利于抽油设备的节能降耗,给企业造成较大经济损失。此外,现有的抽油机还存在其他缺陷:1.整体结构复杂,安装繁琐,维修费时费力;2.电机功率较大,自身耗能高,运行成本高;3.安全性差;4.产油效率较低。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种结构简单,设计科学合理,冲程冲次可调,维修、拆装方便,操作安全,产液量高,耗能少,运行成本低的新型节能液压抽油机。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
一种新型节能液压抽油机,由机架、齿轮组、液压传动机构、天轮、吊重绳以及抽油杆构成,在液压传动机构的两侧对称安装两个机架,每一个机架上分别固装一个齿轮组与两个天轮,两个齿轮组通过吊重绳分别与液压传动机构两端活塞杆连接,并且该两个齿轮组通过吊重绳与天轮分别牵引抽油杆,其特征在于:液压传动机构由液压缸、位移传感器、电磁阀、液压泵、管道以及电控装置构成,两个位移传感器分别固装在液压缸内壁两端,左管道、右管道分别垂直连接液压缸两端,该左、右两个管道通过上管道、中管道以及下管道三个管道实现连通,该左、右、上以及下管道内均安装有电磁阀,中管道内安装液压泵。
而且,所述的齿轮组由主绕线轮、主动齿轮、被动齿轮以及被动绕线轮组成,主绕线轮与主动齿轮同轴固装,被动齿轮与被动绕线轮同轴固装,主动齿轮与被动齿轮啮合连接,主绕线轮通过吊重绳连接液压传动机构的活塞杆,被动绕线轮通过吊重绳与天轮牵引抽油杆或者配重箱。
而且,所述的两个齿轮组均通过吊重绳与天轮分别牵引一个抽油杆与配重箱。
而且,所述的液压泵为齿轮泵、柱塞泵、旋转活塞泵或者螺杆泵的其中一种。
而且,所述的管道上设置有一注液孔,液压缸上设有一排液阀。
而且,所述的中管道内液压泵的左、右两侧均设置有截止阀。
而且,所述的上管道一端连接左管道顶端,其另一端连接液压缸与下管道之间地右管道。
而且,所述的左管道内的电磁阀设置在中与下管道之间,右管道内的电磁阀设置在下与上管道之间。
本发明的优点和有益效果为:
1.本新型节能液压抽油机齿轮组由主绕线轮、主动齿轮、被动齿轮以及被动绕线轮组成,主绕线轮与主动齿轮同轴固装,被动齿轮与被动绕线轮同轴固装,主动齿轮与被动齿轮啮合连接,通过调整主动齿轮与被动齿轮的齿数比或者主绕线轮与被动绕线轮的直径实现整个抽油机的冲程以及冲次可调,并且本抽油机也可以通过对泵的排液量的控制来调整冲程及冲次。
2.本新型节能液压抽油机的液压传动机构由液压缸、位移传感器、电磁阀、液压泵以及管道构成,在液压缸内壁两端分别固装两个位移传感器,当液压缸内的活塞到达指定位置时,位移传感器将信号传输给电控装置,电控装置将接受到的信号处理后,传输给电磁阀,控制电磁阀开关,电动机保持一个方向旋转,避免了电动机进入发电状态、造成多余能量反馈到电网的缺陷,降低了事故发生率,提高了安全性,降低了维修维护工作量,节省了相应支出成本,提高了经济效益。
3.本新型节能液压抽油机的液压传动机构的液压缸为双杆单塞单液压缸,并只用一台小功率液压泵既可完成液压油的驱动,通过液压油驱动活塞将能量传递到抽油杆,大大降低了耗能,提高了生产效率,降低了运行成本,增加了利润率。
4.本新型节能液压抽油机的液压传动机构管道内设置有截止阀和电磁阀,通过电控装置控制该截止阀和电磁阀的开启与闭合以控制驱动液的流向,并且该电控装置具有过载保护功能,可有效防止电流过大对电动机的冲击,降低了维修维护成本。此外,该截止阀与电磁阀还具有刹车功能,可通过截止阀、电磁阀的开启与闭合可以使该抽油机及时停机,应变能力较强。
5.本新型节能液压抽油机两个齿轮组均可以通过吊重绳与天轮分别牵引一个抽油杆,实现对两个工作井同时作业,不但提高了产液量,而且降低了运行成本。
6.本发明结构简单,设计科学合理,冲程冲次可调,维修、拆装、使用方便,操作安全,产液量高,耗能少、运行成本低,是一种创新性较高的新型节能液压抽油机。
【附图说明】
图1为本发明的整体结构示意图;
图2为图1液压传动机构的结构放大示意图。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述,以下实施例只是描述性的,不是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
本新型节能液压抽油机,由机架3、齿轮组、液压传动机构、天轮1、吊重绳2以及抽油杆10构成,在液压传动机构的两侧对称安装两个机架,每个机架上分别固装一个齿轮组与两个天轮,齿轮组由主绕线轮11、主动齿轮12、被动齿轮13以及被动绕线轮14组成,主绕线轮与主动齿轮同轴固装,被动齿轮与被动绕线轮同轴固装,主动齿轮与被动齿轮啮合连接,两个齿轮组的主绕线轮分别通过吊重绳连接液压传动机构两端的活塞杆19,两个被动绕线轮通过吊重绳与天轮分别牵引抽油杆,也可以分别牵引抽油杆与配重箱20,本实施例附图所示的是两个齿轮组的被动绕线轮分别牵引抽油杆与配重箱,天轮所牵引的抽油杆与配重箱为悬垂状态。上述为现有技术,因此没有全部叙述其详细的结构及连接关系。
本发明的创新点在于:两个机架间所安装的液压传动机构由液压缸16、位移传感器18、电磁阀、液压泵6、管道以及电控装置17构成,位移传感器为两个并分别固装在液压缸内壁两端,液压缸活塞27两端分别固装一活塞杆,且活塞设置在两个位移传感器之间,液压泵可为齿轮泵、柱塞泵、旋转活塞泵或者螺杆泵的其中一种,本实施例采用齿轮泵。左管道4、右管道8分别垂直连接液压缸两端,该左、右两个管道通过上管道9、中管道5以及下管道7这三个管道实现连通;上管道一端连接左管道顶端,其另一端连接液压缸与下管道之间的右管道,该左、右、上以及下四个管道内分别安装电磁阀28、26、23、25,左管道内的电磁阀设置在中管道与下管道之间,右管道内的电磁阀设置在下管道与上管道之间,中管道内安装齿轮泵,在中管道内齿轮泵的左、右两侧分别设置有截止阀22、24,电磁阀、齿轮泵以及截止阀均由电控装置控制,本实施例中的电磁阀与截止阀的开启与关闭均由电控装置完成,由于电控装置为现有技术本实施例未具体叙述,液压油29充满整个管道以及液压缸的型腔。
本发明的上管道设置有一注液孔21,液压缸下部设置有一排液阀15。
本发明的工作原理:
启动本新型节能液压抽油机,打开截止阀(遇到紧急情况可以关闭),电控装置对电动机供电,电动机带动齿轮泵运转,这时齿轮泵将顺时针旋转驱动液压油运动,电控装置控制左、右两个管道内的电磁阀关闭,并同时打开上、下两个管道内的电磁阀,齿轮泵的机械能转化为液压油的动能,液压油推动活塞向左运动,活塞拉动右侧活塞杆通过吊重绳、齿轮组以及天轮牵引抽油杆向上运动,抽取地下原油,另一端的配重箱下降到限位,当左侧位移传感器探测到活塞后,电控装置将关闭上、下两个管道内的电磁阀,并同时开启左、右两个管道内的电磁阀,齿轮泵旋转方向不变,活塞在液压油的驱动下向右运动,配重箱上升,抽油杆下降,抽油杆与配重箱能量相互转化,在齿轮泵的驱动下如此反复最终将地下原油抽出。