[实用新型]一种天平式平衡液压抽油机

说明书

本实用新型公开了一种天平式平衡液压抽油机，其特征在于：通过铰接安装于主支架上的工字钢梁可以上下往复地自由摆动，工字钢梁两端的底部固定安装有两个动滑轮，并通过钢丝绳经过定滑轮和天车轮后分别连接对称布置在工字钢梁两侧的抽油杆，形成如“跷跷板”的天平式对称平衡结构，通过底端铰接固定于地基而能自由摆动的复合结构液压缸具有四个工作腔且由液压主驱动系统和液压辅助驱动系统共同驱动，复合结构液压缸的活塞伸出杆与工字钢梁上的动滑轮连接进而来驱动钢梁上下运动，从而拉动两侧抽油杆交替的上升和下降进行抽油作业。本实用新型具有结构简单、负载平衡性好、运行平稳、节能高效的特点。

技术领域

本实用新型涉及一种用于油田石油开采的机电液一体化抽油装置，特别是涉及到采用了天平式平衡结构及液压动态平衡技术的新型节能液压抽油机。

背景技术

传统的游梁式抽油机机械结构复杂、体积大、传动环节多，尤其是抽油杆重达几吨甚至十几吨，传统抽油机很难平衡抽油杆的自重，并且在下降时也难以回收抽油杆的重力势能，使得传统抽油机的工作效率较低；相反，液压抽油机具有质量轻、体积小、冲程长度及冲程次数可无级调节等特点，尤其是液压抽油机易于回收抽油杆的重力势能且工作效率高，因此液压抽油机具有较高的工作性能和节能优势。此外，在目前的大多数液压抽油机中，能量回收的方法主要是通过液压蓄能器先回收抽油杆下落的重力势能并在抽油杆上升抽油时重新利用，但是该方法存在明显的缺点，即能量储存再释放过程中的多次能量转换使得能量回收率下降，而且增加了能量转换元件，并使得结构复杂、成本增加。在此背景下，提出了一种天平式平衡且具有液压动态平衡调节功能的新型液压抽油机。

发明内容

鉴于上述原因，为了解决传统游梁式抽油机结构笨重复杂、传动环节多、机械效率低下、能耗高、连接部件易损耗、设备制造使用钢材多、冲程冲次不易调节且无法回收能量等缺点，也为了克服目前液压抽油机采用蓄能器回收的抽油杆下落的重力势能再释放利用的方式造成能量多次转换带来的损失以及使系统结构复杂、成本增加等缺点，本实用新型的目的是提供一种天平式平衡液压抽油机：该抽油机具有形如“跷跷板”的天平式机械平衡结构，采用了电液比例负载敏感技术的液压系统作为液压缸的主驱动系统，并设计了具有动态负载平衡功能的液压辅助驱动系统。在机械结构实现平衡的基础上，液压辅助驱动系统能够根据上下冲程负载的变化进一步动态地平衡天平式机械结构两侧的负载，最终使主驱动系统只需克服负载的惯性力、摩擦力等来驱动负载，并根据负载的变化仅提供其所需的压力和流量，从而最大程度地减小装机功率和利用平衡负载回收能量并减小运行所需的功率，还能够实现双井交替作业连续性抽油或检修时的单井作业抽油。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种天平式平衡液压抽油机，其结构包括工字工字钢梁4及主支架1、第一动滑轮5和第二动滑轮12、复合结构液压缸6、液压工作站7、第一定滑轮8和第二定滑轮13、钢丝绳2、第一天车轮11和第二天车轮14、抽油杆10和抽油杆15及二者的支架，其特征在于：工字钢梁4和主支架1之间有一铰接轴承3且安装于工字钢梁的中间底部位置，工字钢梁4可以上下往复地自由摆动，形成如“跷跷板”的天平式对称平衡结构，第一动滑轮5和第二动滑轮12对称地焊接并固定在工字钢梁4两端的底部，第一动滑轮5的中心轴与复合结构液压缸6的活塞伸出杆活动地安装连接，复合结构液压缸6的液压系统由液压主驱动系统和液压辅助驱动系统组成，当液压工作站7输出的压力油驱动复合结构液压缸6的活塞杆上下运动时，可自由地带动工字钢梁4及第一动滑轮5、第二动滑轮12一起绕铰接轴承3上下摆动，进而通过钢丝绳带动第一抽油杆10和第二抽油杆15分别上升和下降，第一天车轮11安装在第一抽油杆支架9上，第二天车轮14安装在第二抽油杆支架16上，第一定滑轮8和第二定滑轮13的支架均固定在水泥地基上，钢丝绳2一端固定在主支架1旁边的水泥地基上，另一端通过第一动滑轮5、第一定滑轮8和第一天车轮11后连接第一抽油杆10，采用同样的方式，第二抽油杆15对称地安装布置在工字钢梁4及主支架1右侧，当一侧抽油杆上升抽油时，另一侧抽油杆同步下降返回，形成双井循环交替抽油作业，此外，当一侧抽油机需要检修时，可用配重代替抽油杆与钢丝绳连接，形成单井抽油作业。