CN105239968A - 节能数控抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能数控抽油机，包括位于油井采油树上方的机架，所述机架上设有电机和油箱，所述电机与数控装置连接，所述机架上还设有用于带动吊卡上下移动的传动机构，所述传动机构与吊卡连接，所述机架上还固定设有用于存储和释放能量的储能器，所述储能器的出口端通过管路连接有储能液压缸，所述储能液压缸的活塞杆的顶端连接有储能链轮，所述储能链轮上啮合有储能链条，所述储能链条的一端与机架固定连接，另一端与吊卡顶端连接。通过本技术方案，实现了远程监控操作，保证了工人的人身安全，工作效率提高，体积小，重量轻，节省原材料，同时便于安装和运输。

Description

节能数控抽油机

技术领域

本发明涉及一种抽油机，具体涉及一种节能数控抽油机。

背景技术

目前，随着油田开采工作的持续进行，油井渗透率的逐年降低，液面逐渐下降，导致油井抽油机载荷越来越大，现有普遍使用的为游梁式抽油机，但随着载荷的越来越大，导致耗能高，费电，增加了开采成本，而且其体积大、重量大，影响推广使用。另外，现有的数控抽油机虽然在动力、运动性能和重量、尺寸等指标有所改善，冲程和冲次根据需要随时可控可调，但依靠电机驱动液压缸带动链条，这样受力较大，不节能，而且制造维护困难。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，能实现储能节电，能降低开采成本，重量轻，可以直接安装在油井采油树上，能提高工作效率的节能数控抽油机。

其技术方案是：节能数控抽油机，包括位于油井采油树上方的机架，所述机架上设有电机和油箱，所述电机与数控装置连接，所述机架上还设有用于带动吊卡上下移动的传动机构，所述传动机构与吊卡连接，所述机架上还固定设有用于存储和释放能量的储能器，所述储能器的出口端通过管路连接有储能液压缸，所述储能液压缸的活塞杆的顶端连接有储能链轮，所述储能链轮上啮合有储能链条，所述储能链条的一端与机架固定连接，另一端与吊卡顶端连接。

所述传动机构包括通过管路与油箱的出口端分别连接的第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸的活塞杆顶端通过横杆连接有第一链轮，所述第一链轮上啮合有第一链条，所述第一链条的一端与机架固定连接，另一端与吊卡顶端连接，所述第二液压缸的活塞杆顶端通过横杆连接有第二链轮，所述机架的下方位于第一链轮下方通过横杆连接有第三链轮，所述第二链轮上啮合有第二链条，所述第二链条的一端与机架固定连接，另一端分别通过第三链轮和第二链轮与吊卡的下端连接。

所述储能器包括储能器壳体，所述储能器壳体内设有与气瓶连接的气囊，所述气囊与储能器壳体之间形成液压油腔体，所述液压油腔体通过管路与储能液压缸的入口连接。

所述储能链轮、第一链轮和第二链轮均包括分别设置在横杆两端的两个链轮，所述链轮上均分别啮合有链条。

所述第三链轮的上方设有用于探测链轮旋转齿数的数控装置探测器。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：通过储能器能辅助上拉吊卡及其连接的光杆实现节能，该发明体积小，重量轻，同时通过数控装置，实现了远程监控操作，保证了工人的人身安全，工作效率提高。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种实施例的结构示意图；

图2是本发明吊卡上升的结构示意图；

图3是本发明吊卡下降后的结构示意图；

图4是本发明链条部分的结构示意图。

图中：1.机架；2.电机；3.吊卡；4.储能器；5.储能液压缸；6.储能链轮；7.储能链条；8.油箱；9.第一液压缸；10.第二液压缸；11.第一链轮；12.第一链条；13.第二链轮；14.第三链轮；15.第二链条；16.光杆；41.储能器壳体；42.气囊；43.液压油腔体。

具体实施方式

参照图1-图4，节能数控抽油机，包括机架1、电机2、吊卡3、储能器4、储能液压缸5、储能链轮6、储能链条7、油箱8、第一液压缸9、第二液压缸10、第一链轮11、第一链条12、第二链轮13、第三链轮14和第二链条15。

其中，如图1所示，机架1位于油井采油树的上方，电机2与数控装置（图中未示出）连接，在其中一个第三链轮14的上方设有用于探测链轮旋转齿数的数控装置探测器。通过探测器将采集到的信息传递给数控装置，从而控制吊卡上升、下降。通过数控装置可以调节油箱电机的转速，从而能根据需要控制吊卡3的升降速度。

在机架1上还设有用于带动吊卡3上下移动的传动机构，传动机构与吊卡3连接。其中，传动机构包括通过管路与油箱的出口端分别连接的第一液压缸9和第二液压缸10，第一液压缸9的活塞杆顶端通过横杆连接有第一链轮11，第一链轮11上啮合有第一链条12，第一链条12的一端与机架1固定连接，另一端与吊卡3顶端连接。

第二液压缸10的活塞杆顶端通过横杆连接有第二链轮13，机架1的下方位于第一链轮11下方通过横杆连接有第三链轮14，第二链轮13上啮合有第二链条15，第二链条15的一端与机架1固定连接，另一端分别通过第三链轮14和第二链轮13与吊卡3的下端连接。

机架1上还固定设有用于存储和释放能量的储能器4，储能器4的出口端通过管路连接有储能液压缸5，储能液压缸5的活塞杆的顶端连接有储能链轮6，储能链轮6上啮合有储能链条7，储能链条7的一端与机架1固定连接，另一端与吊卡3顶端连接。其中，储能链轮6和第一链轮11的高度一致。储能器4包括储能器壳体41，所述储能器壳体41内设有与气瓶连接的气囊42，所述气囊42与储能器壳体41之间形成液压油腔体43，所述液压油腔体43通过管路与储能液压缸5的入口连接。通过储能器4能辅助传动机构对吊卡3实现上下移动，从而达到节能的目的。气囊42连接的气瓶为氮气瓶。具体来说，储能器4工作时储能液压缸5的活塞杆向上的推力通过链轮链条转变成向上的拉力传给光杆吊卡3，此拉力大小与氮气瓶内氮气的压力成正比。氮气瓶的储备压力越大吊卡3上链条的拉力就越强。因此可通过调整氮气瓶氮气的压力来调整整个抽油机的动力平衡，已达到节能目标。通常由于储能器产生的向上拉力，要大于油井抽油杆与泵等油井构件悬重的总重量，显然，这样不仅会使得抽油机的配重趋于理想平衡，还会大大减轻抽油机电机的负荷。

上述的储能链轮6、第一链轮11、第二链轮13和第三链轮14均包括分别设置在横杆两端的两个链轮，每个链轮上均啮合有链条。

工作原理：吊卡上升过程：如图2所示，在启动油箱8上的电机2时，往储能器4的气囊42内充气，随着压力增大，(储能器4的气囊42内的压缩氮气，在膨胀过程中，将压力传递给储能器4内的液压油，)储能器4内的液压油通过管线进入储能液压缸5，储能液压缸5的活塞杆上端的上升，带动其上部的储能链轮6转动，其中，储能链轮6为两个，分别设置在横杆的两端，和两个储能链轮6啮合的两根储能链条7带动吊卡3上升；同时，由于启动油箱电机2，油箱8内的液压油通过管线进入第一液压缸9，第一液压缸9的活塞杆上部的两个第一链轮11转动，和两个第一链轮11咬合的两根第一链条12也同时带动吊卡3上升直至上止点；由于吊卡3上升，带动固定于其下端的第二链条15一端上升，第二链条15通过第二链轮13旋转带动第二液压缸10的活塞杆下降，从而液压油回流至油箱8，此时第二液压缸10压力最小。因此，在吊卡3上升过程中，是储能器释放能量的过程，实现了节能，而不是只靠第一液压缸9提供上升动力。

吊卡下降过程：如图3所示，由于吊卡3及其连接的光杆16自身重力作用，只需很小的力便能实现吊卡3下降，通过油箱8内的液压油进入第二液压缸10，于是第二液压缸10的活塞杆上升，带动第二链轮13转动，通过第二链轮13上啮合的第二链条15带动第三链轮14转动，第二链条15下拉吊卡3，吊卡3下降，直至下降至下止点，在吊卡3下降过程中，储能链轮6及第一链轮11分别在储能链条7和第一链条12的带动下，下降至规定的最低点，吊卡3下降过程也是储能器是储存能量的过程。

数控抽油机具有以下显著的特点：

1、节电：与传统的游梁机相比可节电40%以上，比皮带机还节电。

2、重量轻：它的总重量仅为3.5吨，举升重量可以达到12吨，可以直接安装在油井采油树上。是重式井和海上采油平台，理想的换代产品。

3、实现了远程控制:可通过网络远程调控正在运行的抽油机的冲程和冲次。

通过储能器辅助上拉吊卡3及其连接的光杆16实现节能，该发明体积小，重量轻，同时通过数控装置，实现了远程监控操作，保证了工人的人身安全，工作效率提高。

本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.节能数控抽油机，包括位于油井采油树上方的机架，所述机架上设有电机和油箱，所述电机与数控装置连接，所述机架上还设有用于带动吊卡上下移动的传动机构，所述传动机构与吊卡连接，其特征在于：所述机架上还固定设有用于存储和释放能量的储能器，所述储能器的出口端通过管路连接有储能液压缸，所述储能液压缸的活塞杆的顶端连接有储能链轮，所述储能链轮上啮合有储能链条，所述储能链条的一端与机架固定连接，另一端与吊卡顶端连接。

2.根据权利要求1所述的节能数控抽油机，其特征在于：所述传动机构包括通过管路与油箱的出口端分别连接的第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸的活塞杆顶端通过横杆连接有第一链轮，所述第一链轮上啮合有第一链条，所述第一链条的一端与机架固定连接，另一端与吊卡顶端连接，所述第二液压缸的活塞杆顶端通过横杆连接有第二链轮，所述机架的下方位于第一链轮下方通过横杆连接有第三链轮，所述第二链轮上啮合有第二链条，所述第二链条的一端与机架固定连接，另一端分别通过第三链轮和第二链轮与吊卡的下端连接。

3.根据权利要求1或2所述的节能数控抽油机，其特征在于：所述储能器包括储能器壳体，所述储能器壳体内设有与气瓶连接的气囊，所述气囊与储能器壳体之间形成液压油腔体，所述液压油腔体通过管路与储能液压缸的入口连接。

4.根据权利要求3所述的节能数控抽油机，其特征在于：所述储能链轮、第一链轮、第二链轮和第三均包括分别设置在横杆两端的两个链轮，所述链轮上均分别啮合有链条。

5.根据权利要求4所述的节能数控抽油机，其特征在于：所述第三链轮的上方设有用于探测链轮旋转齿数的数控装置探测器。