[发明专利]油井泵驱动用油压装置

说明书

技术领域

本发明涉及以外部先导方式构成油井泵驱动用的双方向比例电磁式活塞泵的油压装置。

背景技术

在油井中，在油层的压力低，原油没有自喷的情况下，由泵汲取进行采油。尤其是作为陆地上的采油泵方式，以前就广泛采用图8所示那样的简便的结构的抽油杆泵。它是向在管底与抽油杆R的前端连接的泵的柱塞经该杆R传递被设置在地上的往复运动装置的往复动而被驱动的抽油杆泵。

即使在这样的以前的泵方式中，例如通过改进抽油机的控制系统，可以高速运转，谋求高效率化（例如，参见专利文献1）。但是，近年，在与老化相伴的采油泵装置的更新中，避开采用这样的重的机械式泵本身，向更有效的方式的转移得到发展。

其中，可列举出图3所示那样的通过由来自油压装置200的工作油驱动的油压缸100，直接汲取原油的方式的油压装置。作为该油压装置，开发了采用通过斜板控制直接驱动的比例电磁式活塞泵的油压装置。比例电磁式活塞泵是将泵排出压的一部分的自压作为先导控制压，经比例电磁控制阀向操作活塞引导，通过抵抗弹簧向该操作活塞推送其倾转角度与排出流量相当的斜板，控制该倾转角的可变容量活塞泵。在比例电磁控制阀中，通过与作为与预先给予的输入信号相应的输出电流的励磁电流成比例地产生的机械性的输出，螺线管柱塞可动地位移来控制作用于操作活塞的压油，经活塞泵的斜板角的控制，控制泵的压力、流量。

例如，如图4的油压回路图所示，在与经过了控制放大器12的输入信号（电压或者电流）成比例地经比例电磁控制阀7控制流量?压力时，根据来自压力传感器11和可变要素的位移量检查器10的检测信号，将与流量相当的斜板的倾转角和负荷压力电气性地向活塞泵反馈。这些控制阀、各传感器能够作为与活塞泵3、其驱动控制系统一起搭载在同一壳体内的单元构造的泵主体简便地构成。

另外，在这样的自压控制的活塞泵中，若排出压力在泵最低调整压力以下，则不能确保用于操作活塞推送斜板的先导压。因此，为了确保低负荷时的控制力，大多使用图5的油压回路图所示那样的将定容量泵31的排出压力作为先导压力，向前述比例电磁控制阀7引导的外部先导方式。在这种情况下，在泵主体的壳体设置与外部先导油压回路的连接部，且在壳体内形成从该连接部向主油压回路连通的先导流路。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-241687

但是，在以往的油井泵驱动用的外部先导型比例电磁式活塞泵中，若由于某些理由控制器停止，则在油压回路上，以斜板被按压在反转侧的最大角度状态被固定，泵持续吸入油。在该状态下，在某种情况下，产生在泵内溶解在工作油中的气体在吸入时的低压状态形成气泡，且在排出时从向局部的高压状态转移后气泡破裂消灭的空蚀现象，存在泵部件由于持续受到其破坏力而损伤的可能性。但是，若考虑远离都市的广阔的油田地域等安置装置的环境，则设想在该状态放置几个月的情况，泵主体的故障难以避免。

作为其对策，考虑如图6的油压回路图以及图7的概略示意剖视图所示那样的具备在排出配管另行设置经过充液阀41的吸入配管42的外部油压回路40的油压装置。在这种情况下，若泵主体侧的回路压力低下，则在充液阀41通过外部先导压力打开，压油立即向泵主体侧的回路流入，能够防止产生空蚀。

但是，在这样的结构中，外部油压回路40的吸入配管42为将压力损失尽量地抑制得小，有必要为与泵的吸入配管等同的配管尺寸，充液阀41也选择尺寸大的充液阀，不仅装置配管复杂化，成本也与大型化一起增大，难以说是有效率的对策。尤其是，包括充液阀41、吸入配管42的用于防止产生空蚀的设备在泵主体正常动作的情况下是不必要的设备，相比于付出费用所得到的效果差，作为油井泵驱动用并非是实用的结构。

另一方面，也容易考虑设置传感器等采用电气性的对策，但是，依据电源确保用发动机驱动以及全天候型的环境，附带传感器本身故障，装置停止的可能性，因此，是难以接受电气性的对策的环境，在现场，迫切期望机械性的对策。

本发明的目的是鉴于上述问题点，提供一种在油井泵驱动用的外部先导型比例电磁式活塞泵的驱动中，不依赖电气性的控制，并且不会导致成本高的简便的结构，且即使控制系统停止，也能够避免产生空蚀的油压装置。

发明内容

为了实现上述目的，有关第1发明的油井泵驱动用油压装置具有双方向可变容量活塞泵、排出量检测部、排出压检测部、信号调整部、比例电磁控制阀、外部先导油压回路，

所述双方向可变容量活塞泵由外部驱动源旋转驱动，通过基于抵抗弹簧力的泵排出压的一部分的自压的先导控制进行排出量可变要素的位移；