[发明专利]一种液压抽油机用节能液压系统

说明书

一种液压抽油机用节能液压系统，主油泵从一个油缸吸油，经过油泵加压，推动另一个油缸的活塞上升，当上升到指定位置时，电磁开关开启，高位油缸内的液压油通过平衡油路进入低位的油缸，推动低位的油缸活塞上升，两个油缸压力平衡后，电磁开关关闭，平衡油路断开，换向阀换向，高位油缸内的剩余液压油经过主泵加压，继续进入低位油缸，使低位油缸的活塞上升，直到指定位置为止。如此反复，使两个油缸交替上升、下降，带动油井的抽油杆上升、下降，实现抽油的目的。依靠重力势能，平衡油路可以举升油缸活塞一半的行程，此时电机不用做功，因此可以节约50%左右的电能。

技术领域

本发明涉及液压系统领域，尤其是一种双井平衡式液压抽油机的节能型液压系统。

背景技术

目前双井液压抽油机的节能原理是利用一个井抽油杆下降的势能为油泵的入口加压，减少油泵举升另一个井的抽油杆时的做功来实现节能的目的。但在抽油过程中，油井的负载是变化的，石油的粘度越大，负载变化越大，如最大负载为60KN的油井，其举升的最大载荷与下降的最小载荷差一般为10KN左右，对高粘度的油井，负载差甚至可以达到30KN以上。另外冬季与夏季的温差也会造成较大的负载差。液压抽油机油缸活塞的举升的过程中，负载逐渐增加，油缸的压力也从小到大逐渐增加，达到行程最高点时，压力最大，油缸活塞下降时，由于石油的浮力及摩擦力的作用，载荷逐渐减少，油缸的压力也随之减少。一般压差可以达到3-8MPa。这种情况下，液压系统在工作时，换向初期，由于油泵的入口压力远高于出口的压力，当使用单向油泵时，由于压力差产生的反向扭矩，会造成油泵震动，产生巨大的噪音，甚至是憋死电机，直到油泵进出口压力基本平衡后，油泵才能正常工作。如果使用液压马达，由于其本身泄露量大，泵效低，而且成本高，同时由于压差造成的扭矩带动液压马达的旋转与电机的旋转无法同步，会使电机的工作扭矩增加，因此增加了电机的做功，造成节能效果差。

发明内容

本发明的目的是为了解决双井液压抽油机系统换向时产生的压力差对液压系统的不利影响。通过平衡油路平衡系统换向时的压力差，并充分利用这个压力差提供的能量使抽油杆上升，从而达到保护系统平稳工作，减少工作噪音，提高液压系统使用寿命并实现进一步节能的目的。

本发明的技术方案：一种液压抽油机用节能液压系统包括主油路，补油油路，换向油路，平衡油路，溢流油路，主油路包括主电机M1、主油泵、主油路单向阀、主油路溢流阀及管路，补油油路包括补油电机M2、补油泵、补油单向阀、补油溢流阀及管路，换向油路包括换向阀及管路，平衡回路包括节流阀、电磁开关阀及油路，补油泵吸油口连接油箱，补油泵出油口通过补油管路连接主油泵的吸油口，补油泵与补油电机连接，主油泵与主电机连接，电机提供动力，补油泵通过管道与补油单向阀、补油溢流阀连接，主油泵连接主油路单向阀及主油路溢流阀，主油泵的吸油口、出油口通过管道连接换向阀并与两个油缸管道连接，油缸I及油缸II通过节流阀、电磁开关阀及油路连接，油缸I及油缸II内含有油缸活塞杆，油缸活塞杆内置磁致伸缩位移传感器。

油缸I与油缸II为两个单作用油缸，有杆腔供油。

主油路作用是为系统工作提供动力及动力油通道；

补油油路作用是为主油路补油及提供补油通道；

换向油路其作用是提供两个油缸的上下运动的切换动作及油路通道；

平衡油路作用是在两个油缸换向前直接连通两个油缸，使压力高的油缸内的液压油直接流入压力低的油缸，举升低压力油缸活塞至两个油缸压力达到平衡为止，达到充分利用重力势能节电并平衡两个油缸压力的目的。

系统换向前，在重力势能的作用下，通过平衡油路使两个油缸的压力达到平衡。然后换向阀换向，通过油泵加压，继续从一个油缸进入另一个油缸，使油缸的活塞上升，直到指定位置为止。

平衡油路通过电磁开关的开启和关闭的动作来实现平衡两个油缸压力，并通过节流阀调节平衡油路的液压油流速。根据连通器原理，平衡油路联通后，油缸I和油缸II的压力自动平衡，平衡压力为1/2(P1+P2)。

1. 调整工作制度。