[实用新型]一种长行程抽油机

说明书

一种长行程抽油机，它属于油田开采设备，可以用于各种油井的开采。

现在石油井使用的抽油机，采用电动机等动力源带动曲柄转动，通过与曲柄相连的连杆或连绳等机构，把转动变为往复运动。由于曲柄连杆（或连绳）的结构限制，抽油机活塞运动的行程受到限制，往往不能达到理想长度。此外，活塞运动的速度关系也因曲柄连杆（或连绳）机构的限制，又能保持抽油过程的均速关系，作用力与运动速度不相匹配。由于在抽油运动周期中，工作效率不高，从而使现在的普通抽油机系统效率很低，平均低于17％。

本实用新型的目的是实用新型一种高效抽油机，它没有通常抽油机的曲柄等机构，可以基本保持抽油过程作用力与运动速度的匹配关系，有较长的活塞行程，动力源基本工作在恒工况状态。有较高的运行效率。

本实用新型如附图1所示。它包括由抽油缸体1、抽油活塞2、连绳3和抽油机架4组成的抽油泵装置以及动力源5，其特征在于：在机架4中固接有液压缸6，在液压缸6中有液压活塞7，与液压缸6上腔连有换向控制阀8，动力源5带有液压泵9，在液压泵9、换向控制阀8以及液压缸6组成的液压回路中还有蓄能器10和液箱11，在机架4上端支有定滑轮组12，在液压活塞7输出杆下端连接有动滑轮组13，连绳3盘绕在定滑轮组12和动滑轮组13之间，其中一端固定于机架4上，另一端与抽油活塞2相连。

在附图1中，换向控制阀8处在上提抽油行程位置。

本实用新型的工作原理如下。在工作时，动力源5以稳定工况带动液压泵9转动，液压泵9输出一定流量的高压液压液。当抽油泵处在上提抽油行程时（附图1所示的状态），换向控制阀8使液压缸6上腔进液。所输入高压液一部分由液压泵9直接提供，另一部分由蓄能器10提供，推动液压活塞7以基本恒定的力移动，使动滑轮组13和定滑轮组12间的距离增大，从而使连绳3拉抽油活塞2上升。动滑轮组13和定滑轮组12都有n个滑轮，n可以是1、2、3或其它整数。由于动、定滑轮组的作用，连绳3之连接于抽油活塞2一端的运动速度是动滑轮组13运动速度的2n倍，使得抽油活塞2运动行程是液压活塞7运动行程的2n倍。当抽油活塞2上升到顶位后，换向控制阀8换向。液压缸6的上腔与液箱11连通，压力降为零。在重力作用下，抽油活塞2下降，通过连绳3使动滑轮组13和液压活塞7复位。由于动滑轮的扩力作用，抽油活塞2的重力被放大2n倍作用于动滑轮组和液压活塞上，因而足以克服它们的重力而使其复位。当抽油活塞2下降到下限位置时，使换向控制阀8重新换向，完成一个动作循环。在抽油活塞2处于下降行程时，动力源5带动液压泵9继续工作，所排高压液被存入蓄能器10中，由蓄能器10来调节适应抽油活塞2的往复变工况工作。

本实用新型由于没有采用传统的曲柄连杆（或连绳）机构，而使用液压缸推动及用动、定滑轮组增程，使得在较小的执行机构中就能得到很大的抽油行程，提高了抽油效率。此外，由液压系统提供动力，使得抽油活塞在绝大部分时间都在恒力下工作，对克服石油粘度阻力和防止抽空都有益处。同时，既使在抽油活塞处于复位行程时，动力源也同样以恒定工况工作，使液压泵向蓄能器输送高压液。这样，动力源的工作效率也很高，因而使整个系统有较高的运行效率。

本实用新型中的液压缸6和和液压活塞7工作在单腔状态，并可用柱塞的形式。在做功行程时，液压缸6充液，顶出作为液压活塞7的柱塞。在回程行程时，在抽油活塞2重力作用下，柱塞收缩到液压缸6中。本实用新型中的液压缸6和液压活塞7工作在单腔状态时，也可以使用有杆腔做工作腔，如附图2所示。在抽油活塞处于抽油工作行程时，液压活塞杆呈拉状态，可以不用考虑液压缸的稳定问题。

本实用新型中，液压缸6的长度设计可以根据抽油机架4的高度和结构进行设计，同时考虑液压缸体的加工工艺性，一般取1～2米。根据抽油行程的要求，动、定滑轮组中，滑轮个数n可以取1～4。由于动、定滑轮组的减力作用，液压活塞7的受力要相应比抽油活塞2大2n倍。

本实用新型中动力源5可以使用电动机，也可以是如象柴油机等的内燃机，还可以是其它形式的动力源。液压泵9可以是齿轮泵、叶片泵或是柱塞泵，本实用新型无特殊要求。动力源5以及液压泵9的输出功率应根据抽油泵平均工作功率确定。在液压回路中蓄能器10其大小根据抽油杆上下运动时间比确定。上下运动时间比越大，蓄能器10的工作容积可以越小。蓄能器10可用气压蓄能器，也可以使用弹簧蓄能器。