專利名稱：游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油開(kāi)采設(shè)備，特別涉及一種游梁式抽油機(jī)的節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)游梁式抽油機(jī)(簡(jiǎn)稱常規(guī)機(jī))具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、可靠性高、耐久性好、維修方便、適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工況等優(yōu)點(diǎn)，在采油機(jī)械中占有舉足輕重的地位。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍是油田的首選采油設(shè)備。但是由于常規(guī)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特征，決定了它平衡效果差，曲柄凈扭矩脈動(dòng)大，存在負(fù)扭矩、載荷率低、工作效率低和能耗大等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本設(shè)計(jì)的目的就是針對(duì)現(xiàn)有常規(guī)游梁式抽油機(jī)存在的諸多問(wèn)題，提供一種平衡 效果好、曲柄凈扭矩脈動(dòng)較小，無(wú)負(fù)扭矩、載荷率和工作效率都很高以及能耗極低的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置。其技術(shù)方案如下主要由儲(chǔ)氣罐、平衡艙、液壓缸組成，其中平衡艙由平衡艙活塞分為上、下艙，液壓缸由液壓缸活塞分為上、下腔；平衡艙上艙與儲(chǔ)氣罐連接，其空間內(nèi)充有惰性高壓氣體，目的是儲(chǔ)氣罐與平衡艙的上艙保持相同的壓力；下艙與液壓缸上腔連接，其空間內(nèi)充滿液壓油，可以實(shí)現(xiàn)平衡艙的下艙與液壓缸的上腔保持相同的油壓；液壓缸上腔內(nèi)設(shè)有用于連接抽油機(jī)游梁的活塞桿，下腔與大氣連通。液壓缸下腔通過(guò)濾清器與大氣連通，可以實(shí)現(xiàn)濾清器與液壓缸的下腔保持相同的大氣壓力，并且濾清器可以回收滲漏到液壓缸下腔的液壓油，回收后的液壓油可以再用于液壓缸的液壓油，減少或避免的液壓油的浪費(fèi)。平衡艙的上艙設(shè)有壓力表，便于控制儲(chǔ)氣罐和平衡艙上艙所加惰性氣體的壓力及加氣量，所述惰性氣體可以是氮?dú)饣驓鍤??；钊麠U與抽油機(jī)游梁的連接方式采用鉸接?；钊麠U的上端設(shè)有鉸座，以便于與抽油機(jī)的游梁相鉸接。通過(guò)本技術(shù)方案設(shè)計(jì)，將該平衡裝置用于常規(guī)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，變速器的輸出扭矩接近于最低值附近，電機(jī)的負(fù)荷主要用于克服抽油機(jī)的內(nèi)阻和抽油桿與井下液體、構(gòu)件之間的磨擦阻力，節(jié)能效果非常明顯。

圖I是游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置中液壓缸位于上位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置的應(yīng)用示意圖；圖3是游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置中液壓缸位于下位時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置的應(yīng)用示意圖；其中，I、儲(chǔ)氣罐；2、平衡艙；3、液壓缸；4、活塞桿；5、濾清器；6_1、第一管線；6_2、第二管線；6-3、第三管線；2-3、平衡艙活塞；2-1、上艙；2-2、平衡艙下倉(cāng)；2_4、平衡艙壓力表；3-1、液壓缸上腔；3-2、液壓缸下腔；3-3液壓缸活塞；7、活塞桿鉸座；8、游梁；9、連桿；10、支架；11、光桿；12鋼絲繩；13、驢頭；14、電機(jī)；15、變速箱；16、曲柄；17、支架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合圖I、圖3說(shuō)明該裝置，游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置，主要由儲(chǔ)氣罐I、平衡艙2、液壓缸3、活塞桿4、濾清器5及管線構(gòu)成，所述平衡艙2內(nèi)部設(shè)有平衡艙活塞2-3，將平衡艙分為上艙2-1和下艙2-2，所述平衡艙頂部設(shè)有壓力表2-4，便于控制儲(chǔ)氣罐I和平衡艙上艙2-1所加惰性氣體的壓力及加氣量，所述惰性氣體可以是氮?dú)饣驓鍤狻Ｋ鰞?chǔ)氣罐I通過(guò)下端第一管線6-1與平衡艙的上艙2-1相連通，其空間充有惰性高壓氣體，目的是儲(chǔ)氣罐I與平衡艙2的上艙2-1保持相同的壓力。所述活塞桿4下端設(shè)有液壓缸活塞3-3設(shè)置在液壓缸3內(nèi)，將所述液壓缸3分為上腔3-1和下腔3-2。所述活塞桿的上端設(shè)有鉸座7，以便于與抽油機(jī)的游梁8相鉸接。所述平衡艙下艙2-2通過(guò)第二管線6-2與所述液壓缸3的上腔3-1相連通，其空間內(nèi)充滿液壓油，可以實(shí)現(xiàn)平衡艙的下艙2-2與液壓缸3的上腔3-1保持相同的油壓。所 述濾清器5與大氣相通，且通過(guò)第三管線6-3與液壓缸的下腔3-1相連通，可以實(shí)現(xiàn)濾清器5與液壓缸3的下腔3-2保持相同的大氣壓力。使用時(shí)，如圖2、圖4，在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的游梁8上與連桿9同側(cè)安裝液壓缸3，與液壓缸活塞3-3固定連接的活塞桿4上端通過(guò)鉸座7與游梁8鉸接在一起，液壓缸3底部固定安裝在抽油機(jī)底座17上，在支架10內(nèi)固定安裝儲(chǔ)氣罐I、平衡艙2和濾清器5。光桿11的下端連接著(5-12噸重的)抽油桿和其它物體或液體懸掛物，光桿11的上部連接著鋼絲繩12，鋼絲繩12的上部固定在驢頭13的頂端，電機(jī)14通過(guò)皮帶連接變速箱15并驅(qū)動(dòng)變速箱曲柄16按照逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。如圖I、圖2所不光桿11驢頭13處于最低位,液壓缸活塞3-3處于最高D位,平衡艙活塞2-3也處于最高A位，此時(shí)儲(chǔ)氣罐I和平衡艙2的上艙2-1的氣體壓力值最高，同時(shí)液壓缸3的上腔3-1和平衡艙2的下艙2-2內(nèi)的液壓油壓力也達(dá)到最高值。曲柄16處于變速箱15的上部。在電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)下，曲柄16逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿9拉著游梁8向下轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)儲(chǔ)氣罐I中的高壓氣體推動(dòng)著平衡艙活塞2-3向下移動(dòng)至中B位，再至下C位，液壓油由平衡艙2的下艙2-2經(jīng)第二管線6-2進(jìn)入到液壓缸3的上腔3-1內(nèi)，液壓缸活塞3_3在液壓油的壓力驅(qū)動(dòng)下帶著活塞桿4協(xié)助連桿9同時(shí)拉著游梁8向下移動(dòng)，液壓缸活塞3-3下移至液壓缸3中E位，再至下F位，活塞桿4向下移動(dòng)終止(如圖3)。相對(duì)應(yīng)的，光桿11和驢頭13帶著懸重也上升到了中部位，再至最上位(如圖4)，液壓缸3帶動(dòng)活塞桿4的拉力在這一過(guò)程中起主要作用。如圖3、圖4所示在電機(jī)14的驅(qū)動(dòng)下，曲柄16繼續(xù)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿9帶著游梁8向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在驢頭13懸重和連桿9力矩的同時(shí)作用下，游梁8向上拉著活塞桿4向上移動(dòng)，液壓缸活塞3-3到中E位，再至上D位，液壓缸3上腔3-1中的液壓油被壓入平衡艙2的下艙2-2，平衡艙活塞2-3上行到中B位，再至上A位(如圖I )，又將高壓氣體壓入儲(chǔ)氣罐I，液壓缸3帶動(dòng)的活塞桿4的拉力這一過(guò)程中做負(fù)功，于是光桿11和驢頭13又回至最低位(如圖2)。這樣抽油機(jī)便完成一次循環(huán)抽油過(guò)程。
權(quán)利要求1.游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置，主要由儲(chǔ)氣罐、平衡艙、液壓缸組成，其中平衡艙由平衡艙活塞分為上、下艙，液壓缸由液壓缸活塞分為上、下腔；平衡艙上艙與儲(chǔ)氣罐連接，下艙與液壓缸上腔連接；液壓缸上腔內(nèi)設(shè)有用于連接抽油機(jī)游梁的活塞桿，下腔與大氣連通。
2.如權(quán)利要求I所述的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置，其特征在于所述的液壓缸下腔通過(guò)濾清器與大氣連通。
3.如權(quán)利要求I所述的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置，其特征在于所述平衡艙的上艙設(shè)有壓力表。
4.如權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述的游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置，其特征在于所述活塞桿與抽油機(jī)游梁的連接方式采用鉸接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及石油開(kāi)采設(shè)備，特別涉及一種游梁式抽油機(jī)全平衡節(jié)能裝置。其技術(shù)方案是主要由儲(chǔ)氣罐、平衡艙、液壓缸組成，其中平衡艙由平衡艙活塞分為上、下艙，液壓缸由液壓缸活塞分為上、下腔；平衡艙上艙與儲(chǔ)氣罐連接，下艙與液壓缸上腔連接；液壓缸上腔內(nèi)設(shè)有用于連接抽油機(jī)游梁的活塞桿，下腔與大氣連通。通過(guò)本技術(shù)方案設(shè)計(jì)，將該平衡裝置用于常規(guī)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，變速器的輸出扭矩接近于最低值附近，電機(jī)的負(fù)荷主要用于克服抽油機(jī)的內(nèi)阻和抽油桿與井下液體、構(gòu)件之間的磨擦阻力，節(jié)能效果非常明顯。
文檔編號(hào)E21B43/00GK202531126SQ20122011655
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月26日
發(fā)明者傅強(qiáng), 張玉銳, 殷江虹 申請(qǐng)人:傅強(qiáng), 張玉銳, 殷江虹