[发明专利]一种压力互补的液压抽油机

说明书

一种压力互补的液压抽油机，为成对设置的液压缸，让两个液压缸交替的上下运动驱动井下泵工作达到抽油的目的。当一个液压缸缸杆上升抽油时，需要双向液压泵注油提供上升的能量。这时另一个液压缸为下降阶段，它的吊绳以下的零部件下降的重力势能将释放出来，这些能量的部分通过液压油向双液压泵提供给正在上升的液压油缸，使得驱动电动机的功率减小，具有节能的效果。双向液压泵连续正反向运行将使得一个液压缸杆上升，另一个液压缸杆下降。将使得本发明连续不断地完成抽油的工作。在增设分流器的情况下可以配置多对液压缸，满足局部使用多台抽油机的要求。

技术领域

本发明属于油田用抽油机技术领域，特别是涉及一种压力互补的液压抽油机。

技术背景

油田用的抽油机，最典型的要数游梁式抽油机。它性能可靠，结构简单，操作维护简单，技术成熟。它的主要特点是：整机结构合理，工作平稳，噪音小和操作维护方便；强度高，刚性好，承载能力大，使用寿命长；刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活，制动迅速，安全可靠。他的缺点是：由于其结构所致的不平衡导致输出扭矩波动大，电机损耗大。

如图6所示，常规游梁式抽油机的工作原理是，主要由曲柄、变速箱、连杆和游梁构成的连杆机构，在电动机经变速箱的驱动下，使得驴头上下运动。通过吊绳、悬绳器和光杆的带动下，驱动井下泵的执行部件上下运动，将井下液体抽出地面。其中平衡块是当驴头上升时起助推作用，驴头下降时储存能量用。

图6中的201为基座，202为变速箱，203为电动机，204为刹车，205为皮带轮，206为曲柄，207为平衡块，208为连杆，209为游梁，210为驴头，211为吊绳，212为悬绳器，213为支架，214为油管，215为光杆，216为井下泵。

前置式游梁式抽油机是对常规游梁式抽油机做改动的一种。在驴头上冲时将曲柄的旋转角度设计成约195°，驴头下降时曲柄的旋转角度设计成约165°。驴头在上升的过程中时间延长，这样，电机的功率就可以降低。起到了节能的作用。

塔架式抽油机是一种无游梁式抽油机，其特点是把常规游梁式抽油机的游梁和驴头换成一个组装的同心复合轮，其支架高冲程长。它的工作原理是：电动机供给动力，经减速器、曲柄、连杆、吊绳和复合传动，使悬绳器带动井下泵做上下往复运动，把井下液体抽出地面。它的优点是冲程长，提液能力强，运转平稳，可靠。其缺点是结构复杂，整机重量和高度大，安装、参数调整和维护保养比较费力，吊绳受重载挤压易破坏，且更换比较困难。

无游梁式抽油机，其中的一种是从美国引进的专利产品。采用了负荷皮带的吸振特性，减缓冲击的影响，大链轮延长了换向时间，减小换向冲击，链条增加了传动的可靠性。实现冲程长，节能，低冲次，操作简单，可靠性高等优点。其不足之处，对井口高度和井口类型要求较高，冲程固定不能调整。

发明内容

本发明的目的是设计一个液压系统，控制两个液压缸交替做出上下往复运动的抽油机的动作。当一个液压缸的缸杆向下运动时，即抽油机的下冲程过程，另一个液压缸的缸杆向上运动，即抽油机的上冲程过程。当一个液压缸的缸杆向下运动时，在重力的作用下，其中吊绳以下的零部件下降的势能将释放出来，而这时，另一个液压缸的缸杆在向上运动，需要得到能量上升。缸杆下降的液压缸释放出的部分能量通过液压油经双向液压泵传递给缸杆上升的液压缸，这样缸杆上升时所需的能量就会减少，具有节能的效果。当两个液压缸的运动方向变换时，它们之间的液压能量在一定程度上是互补的。因为在采油区通常是由好多相邻的抽油机在同时工作，作为成对使用的抽油机的方案是不存在问题的。对于采油区需要多对的抽油机工作时，本发明通过设置分流器就可以实现多对液压缸的两两交替上下运动，实现多台抽油机在一个较小的区域内同时工作。

用液压油作为能量传递不太受结构和距离的限制，实施起来比纯机械能量的传递要优越得多。

对于液压泵来说，其输入功率与扭矩关系的计算公式为：

M=V•ΔP/6.28ηm