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一种液压式抽油机

文献发布时间:2023-06-19 16:06:26



技术领域

本发明属于石油油田作业装置技术领域,具体涉及一种液压式抽油机。

背景技术

在石油开采过程中,绝大多数油井都是通过有杆采油机械来实现采油的。有杆采油机械主要分三类:

螺杆泵式采油、游梁式抽油机、直线式抽油机(又称无游梁式抽油机)。液压抽油机为带动抽油杆作上下往复运动,从而带动井下抽油泵工作实现油井采油的目的。

但现有技术中的液压油抽油机均是采用单一的油缸进行驱动,且无法保证驱动的稳定性。

发明内容

鉴于上述技术问题,本发明提供了一种液压式抽油机,旨在能够克服上述现有技术中出现的问题。

为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:

一种液压式抽油机,所述液压式抽油机具有底座1、以及竖直设置在底座1上的支架2,所述支架2的顶端可转动的固定支撑滚轮3,所述支撑滚轮3上绕设有拉索4,所述拉索4的一端固定配重块5,所述拉索4的另一端固定悬吊装置6,所述悬吊装置6的两侧可转动的设置两个驱动滚轮7,所述悬吊装置6的底部设置有支撑座8,每个所述驱动滚轮7上均绕设有钢丝绳9,所述钢丝绳9的一端固定在底座1上,所述钢丝绳9的另一端共同连接连接器10,所述钢丝绳9的长度相同,以保证连接器10处于水平状态,所述支撑座8与所述底座1之间铰接有主驱动液压缸11,在所述主驱动液压缸11的周围均匀设置有副驱动液压缸总成12。

进一步地,所述主动驱动液压缸11的缸筒与所述底座1固定连接,所述主驱动液压缸11的驱动杆与所述支撑座8铰接,所述副驱动液压缸总成12包括均匀设置在主驱动液压缸11周围的第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16。

进一步地,所述主驱动液压缸11、副驱动液压缸总成12、第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16具有驱动工作的液压系统。

进一步地,所述液压系统包括控制器17、第一主泵18、第一换向阀19、第一控制阀20、第二控制阀21、第二换向阀22、第一节流阀23、第二节流阀24、第三节流阀25、第四节流阀26、第三控制阀27、第四控制阀28、溢流阀29、第二主泵30、第三换向阀31、第四换向阀32、第五控制阀33、先导泵34、第六控制阀35,所述控制器17分别与所述第一控制阀20、第二控制阀21、第三控制阀27、第四控制阀28、第四换向阀32、第六控制阀35的控制油口连接,用于控制变换工作位置,所述第一主泵18将油箱中的液压油通过管路泵送到第一换向阀19,所述第一换向阀19主驱动液压缸11连接,从而控制所述主驱动液压缸11活塞杆的伸出和缩回;所述第二主泵30依次通过第三换向阀31、第四换向阀32将油箱中的液压油泵送到、第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16中,所述第四换向阀32上连接有第六控制阀35。

进一步地,所述液压系统还包括先导泵34,所述第六控制阀35跟随所述第四换向阀32的位置变化而变化,所述先导泵34的一端连接油箱,另一端与所述第六控制阀35的一端连接,所述第六控制阀35的另一端连接油箱,所述先导泵34的一端分别连接所述第一控制阀20的一端和所述第二控制阀21的一端,所述第一控制阀20的另一端和所述第二控制阀21的另一端分别与第一换向阀19的左控制端口和右控制端口连接。

进一步地,所述第一主泵18还连接有第二换向阀22,所述第二换向阀22分别与第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16连接,所述先导泵34的一端分别连接所述第三控制阀27的一端和所述第四控制阀28的一端,所述第三控制阀27的另一端和所述第四控制阀28的另一端分别与第二换向阀22的左控制端口和右控制端口连接。

进一步地,所述第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16与第四换向阀32之间、所述第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16与第二换向阀22之间均分别设置第一节流阀23、第二节流阀24、第三节流阀25和第四节流阀26。

进一步地,所述第三换向阀31和第四换向阀32之间的油路上设置第五控制阀33,所述第五控制阀33用于卸载油路中的压力。

进一步地,所述先导泵34的出油油路上设置有溢流阀29。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明中在主驱动液压缸的周围设置副驱动液压缸,辅助主驱动液压缸的工作,从而保证驱动的平稳性,也保证了驱动的可靠性。本发明的液压系统能够有效的保证多个副驱动液压缸工作步调一致,更好的实现驱动控制。

附图说明

图1 本发明液压式抽油机的结构示意图;

图2 本发明多个液压油缸排列的俯视图;

图3 本发明液压原理图;

图4 本发明图3的局部放大图;

图中 底座1、支架2、支撑滚轮3、拉索4、配重块5、悬吊装置6、驱动滚轮7、支撑座8、钢丝绳9、连接器10、主驱动液压缸11、副驱动液压缸总成12、第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15、第四副驱动液压缸16、控制器17、第一主泵18、第一换向阀19、第一控制阀20、第二控制阀21、第二换向阀22、第一节流阀23、第二节流阀24、第三节流阀25、第四节流阀26、第三控制阀27、第四控制阀28、溢流阀29、第二主泵30、第三换向阀31、第四换向阀32、第五控制阀33、先导泵34、第六控制阀35。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

如图1所示,本发明公开了一种液压式抽油机,所述液压式抽油机具有底座1、以及竖直设置在底座1上的支架2,所述支架2的顶端可转动的固定支撑滚轮3,所述支撑滚轮3上绕设有拉索4,所述拉索4的一端固定配重块5,所述拉索4的另一端固定悬吊装置6,所述悬吊装置6的两侧可转动的设置两个驱动滚轮7,所述悬吊装置6的底部设置有支撑座8,每个所述驱动滚轮7上均绕设有钢丝绳9,所述钢丝绳9的一端固定在底座1上,所述钢丝绳9的另一端共同连接连接器10,所述钢丝绳9的长度相同,以保证连接器10处于水平状态,所述支撑座8与所述底座1之间铰接有主驱动液压缸11,在所述主驱动液压缸11的周围均匀设置有副驱动液压缸总成12。

所述主动驱动液压缸11的缸筒与所述底座1固定连接,所述主驱动液压缸11的驱动杆与所述支撑座8铰接。如图2所示,所述副驱动液压缸总成12包括均匀设置在主驱动液压缸11周围的第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16。本发明通过在主动驱动液压缸11的周围设置多个副驱动液压缸辅助主驱动液压缸11的工作,从而能够保证驱动运行时液压缸驱动的平稳性和可靠性。

所述主驱动液压缸11、副驱动液压缸总成12、第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16具有驱动工作的液压系统,本发明还对液压系统进一步设计。

如图3所示,为本发明液压系统的液压原理图,所述液压系统包括控制器17、第一主泵18、第一换向阀19、第一控制阀20、第二控制阀21、第二换向阀22、第一节流阀23、第二节流阀24、第三节流阀25、第四节流阀26、第三控制阀27、第四控制阀28、溢流阀29、第二主泵30、第三换向阀31、第四换向阀32、第五控制阀33、先导泵34、第六控制阀35。所述控制器17分别与所述第一控制阀20、第二控制阀21、第三控制阀27(图中省略了连接线)、第四控制阀28(图中省略了连接线)、第四换向阀32、第六控制阀35的控制油口连接,用于控制变换工作位置。所述第一主泵18将油箱中的液压油通过管路泵送到第一换向阀19,所述第一换向阀19主驱动液压缸11连接,从而控制所述主驱动液压缸11活塞杆的伸出和缩回,如图4所示第一换向阀19为三位四通换向阀,第一换向阀19具有进油口P1、出油口T1、方向控制油口A1和方向控制油口B1,第一主泵18的出油口连接进油口P1,方向控制油口A1和方向控制油口B1分别连接主驱动液压缸11的油缸腔和无杆腔,出油口T1与油箱连接。所述第二主泵30依次通过第三换向阀31、第四换向阀32将油箱中的液压油泵送到第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16中,所述第四换向阀32上连接有第六控制阀35。如图4所示第三换向阀31为三位四通换向阀,第三换向阀31具有进油口P3、进油口T3、出油口A3和卸油口B3,第二主泵30的出油口通过一单向阀连接进油口P3,将液压油泵送到进油口P3,液压油可从进油口T3进入到第三换向阀31中,然后从卸油口B3进入到油箱中,出油口A3与第四换向阀32的进油口P4连接,第四换向阀32还具有出油口T4、方向控制油口A4、方向控制油口B4和出油口C4,方向控制油口A4和方向控制油口B4分别连接第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16的无杆腔和有杆腔。第六控制阀35为三位二通换向阀,由图4中可知,当三位二通换向阀处于中部位置时导通,当处于两侧位置时第六控制阀35关闭。本发明将用于驱动主驱动液压缸11的油路和用于驱动多个副驱动液压缸的油路分隔设置,分别采用了独立供油的第一主泵18和第二主泵30,相互之间不会产生任何的干扰,提高了第一主泵18和第二主泵30工作时的稳定性,从而提高了整个油路的稳定性,能够保证驱动运行时液压缸驱动的平稳性和可靠性。

所述液压系统还包括先导泵34,所述第六控制阀35跟随所述第四换向阀32的位置变化而变化,所述先导泵34的一端连接油箱,另一端与所述第六控制阀35的一端连接,所述第六控制阀35的另一端连接油箱。所述先导泵34的一端分别连接所述第一控制阀20的一端和所述第二控制阀21的一端,所述第一控制阀20的另一端和所述第二控制阀21的另一端分别与第一换向阀19的左控制端口和右控制端口连接。本发明通过设置第六控制阀35实现对整个油路的控制,当第四换向阀32处于中部位置时,即不再向副驱动液压缸提供液压油时,第六控制阀35也处于中部位置,此时先导泵34提供的液压油直接进入到油箱中,先导泵35不能对其他部件进行控制,第三换向阀31和第一换向阀19处于中部位置,抽油机停止工作,通过设置第六控制阀35将主驱动液压缸11与多个副驱动液压缸联动,当多个副驱动液压缸不工作时或停止工作时停止主驱动液压缸11的工作,实现对主驱动液压缸11的保护,防止由于外部压力的过大造成主驱动液压缸的损坏,同时通过设置的第一控制阀20和第二控制阀21延缓了第一换向阀19的变换速度,延缓了第一换向阀19变换的速度,减少冲击。

所述第一主泵18还连接有第二换向阀22,所述第二换向阀22分别与第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16连接,所述先导泵34的一端分别连接所述第三控制阀27的一端和所述第四控制阀28的一端,所述第三控制阀27的另一端和所述第四控制阀28的另一端分别与第二换向阀22的左控制端口和右控制端口连接。如图4所示第二换向阀22为三位六通换向阀,第二换向阀22具有进油口P2、出油口T2、卸荷进油口L2、方向控制油口A2、方向控制油口B2、卸荷出油口C2,第一主泵18通过一单向阀将液压油送入到进油口P2,出油口T2连接油箱,方向控制油口A2和方向控制油口B2分别连接第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16的无杆腔和有杆腔。当需要卸荷时,卸荷进油口L2将第一主泵18的液压油通过卸荷出油口C2送入到油箱中。本发明增加设置的第二换向阀22在主驱动液压缸11和多个副驱动液压缸正常工作时辅助多个副驱动液压缸,此时第二换向阀22处于如图4中所示的左侧位置或右侧位置,即第三控制阀27打开、第四控制阀28关闭或第三控制阀27关闭、第四控制阀28打开,即使由于误操作第四换向阀32(使第四换向阀32处于中部位置),也不会造成多个副驱动液压缸突然的停止工作,通过设置的第三控制阀27和第四控制阀28延缓了第二换向阀22的变换速度,从而更进一步延缓了第一换向阀19变换的速度。

所述第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16与第四换向阀32之间、所述第一副驱动液压缸13、第二副驱动液压缸14、第三副驱动液压缸15和第四副驱动液压缸16与第二换向阀22之间均分别设置第一节流阀23、第二节流阀24、第三节流阀25和第四节流阀26。能够有效的保证多个副驱动液压缸工作步调一致,更好的实现驱动控制。

所述第三换向阀31和第四换向阀32之间的油路上设置第五控制阀33,所述第五控制阀33用于卸载油路中的压力。

所述先导泵34的出油油路上设置有溢流阀29。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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