專利名稱：機械自動控制液壓傳動抽油機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及從深井中開采石油或液體的抽油機，是一種新型機械自動控制液壓傳動抽油機。
背景技術：
目前用于油田開采的抽油設備，普遍采用傳統的游梁式機械傳動抽油機。其結構龐大、重量大，調整沖程、沖次和平衡都比較困難。油田為了提高效率普遍采用長沖程抽油泵。游梁式機械傳動抽油機由于結構問題，
滿足長沖程抽油泵較為困難，而且采用大馬拉小車提高沖程，耗電量大大增加。
公告號為CN2514171Y的中國專利文獻公開了一種液壓傳動抽油機，其由液壓油泵、三位四通電磁換向閥、導向滑輪、鋼絲繩等實現了液壓油缸往復運動，帶動導向滑輪進行升降運行，繼而牽拉抽油桿在井筒中往復運行抽油。雖然該抽油機結構比較緊湊、重量較輕、能耗低，但是該種抽油機采用了電磁換向閥，有桿腔油路上設單向節流閥，無桿腔油路上設有泄油閥等部件，由于抽油機的工況條件較為惡劣，電磁換向閥容易產生故障，使得整機運行的可靠性不能適應各種工礦環境。另外有桿腔油路上設單向節流閥，人為地制造了有桿腔背壓，造成較大的功率損失，而無桿腔油路上的泄油閥，會造成抽油桿增速下沖。因此，仍然存在整機工作不穩定，可靠性不高，功率損失大，節能不徹底，遇有故障修井時，須將整機移動，修井不方便，延長修井作業時間等問題。。
鑒于當前抽油機所普遍存在的缺陷，亟需提供一種能夠提高平衡性能，工作穩定、安全可靠，節能降耗的機械自動控制液壓傳動抽油機。
實用新型內容
有鑒于此，本實用新型主要針對上述提出的一些問題，提出了一種新型機械自動控制液壓傳動抽油機，克服了上述現有技術之不足，提高了平衡性能，使整機工作穩定、安全可靠，并達到節能降耗的效果。本實用新型有效利用滑輪組增速系統，根據油田工況選擇兩倍或四倍 增速系統，避免了油缸高速運行帶來的不利因素。 本實用新型還能方便地調節沖程和沖次。
本實用新型還能在修井時可以方便地解決必要的修井安全作業的空間 問題。
本實用新型的目的在于提供一種通過液體傳遞能量利用傳遞能量的過 程實現機械控制的液壓傳動抽油機，它可以利用自身的條件和機構通過機 械控制實現自動運行，工作原理非常可靠并能滿足采油工藝的需求。液壓 系統包括動力元件液壓泵(6);控制元件各種控制閥；執行元件油 缸(4);附件液壓系統管路及油箱(10)。其特征在于
機器底座(5)上固裝有機框架(25)和鋼絲繩傳動系統框架(18)，
平衡箱(24)位于機框架(25)中做上下運動，在機框架(25)上部安裝 有聯接著前平臺(23)的平臺，在平臺上面安裝有平衡繩索傳動裝置(20) 和鋼絲繩傳動裝置(1)，在前平臺(23)的前部位也安裝有平衡繩索傳動 裝置(20)，前平臺(23)前端由斜支撐架(27)支承，與支撐架(27) 聯接著的上翻油缸(28)可將前平臺翻起；
平衡繩索(19)的一端安裝在平衡箱(24)上，平衡繩索(19)通過機 框架(25)上部的平臺和前平臺(23)上的平衡繩索傳動裝置(20)，另 一端與可加載懸繩器(26)聯接，可加載懸繩器(26)與油井抽油桿相聯 接；
在機器底座(5)上垂直固裝著油缸(4)，在油缸(4)活塞桿頂部安 裝了一根橫軸(16)，在該橫軸(16)的兩端安裝了兩組動滑輪組(15A， 15B)， 一端為中介動滑輪組(15B)， 一端為動力輸出動滑輪組(15A)， 兩組傳動鋼絲繩(17)， 一組鋼絲繩拉動平衡箱(24)下行，另一組鋼絲 繩拉動平衡箱(24)上行；
拉動平衡箱下行的鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)下部，鋼絲 繩(17)通過機框架(25)下部的鋼絲繩傳動裝置(1)和動力輸出動滑輪 (15A1)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)下部聯接；
7拉動平衡箱上行的鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)上部，鋼
絲繩(17)通過機框架(25)上部的鋼絲繩傳動裝置(1)和動力輸出動滑 輪(15A2)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)上部聯接。 下面是對上述本實用新型技術方案的進一步說明
在上述油缸(4)活塞頂部安裝有沖程控制器(14),該沖程控制器(14) 包括沖程調節擋塊(13)，在油缸(4)側面安裝有機動換向閥(12)，沖 程調節擋塊(13)包括上沖程調節擋塊和下沖程調節擋塊，沖程調節擋塊 (13)能觸動機動換向閥(12)控制液壓系統的換向，從而實現機械自動控 制液壓系統的換向。
在上述沖程控制器(14)上安裝有絲桿，上沖程調節擋塊和下沖程調節 擋塊安裝在絲桿上并能上下調節位置，由鎖緊螺母鎖緊，在沖程控制器上有 用于調節沖程調整的刻度尺。
上述的機械自動控制液壓傳動抽油機(四倍增速滑輪組)，其特征在于 鋼絲繩傳動系統框架(18)上、下各安裝有中介定滑輪(3)，在油缸活塞 桿頂部的橫軸(16)兩端安裝有兩組動滑輪組(15)， 一端為中介動滑輪 組(15B)， 一端為動力輸出動滑輪組(15A); —組傳動鋼絲繩(17)的 一端聯接在平衡箱(24)下部，傳動鋼絲繩(17)通過機框架(25)下部 的鋼絲繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑輪(15A1)、安裝在鋼絲繩傳動系 統框架(18)下部的中介定滑輪(3)、油缸(4)活塞桿頂部橫軸(16) 上的中介動滑輪(15B1)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)下部聯 接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接；另一組傳動鋼絲繩(17)的一端固定在 平衡箱(24)上部，傳動鋼絲繩(17)通過機框架平臺(25)上部的鋼絲 繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑輪(15A2)、安裝在鋼絲繩傳動系統框架 (18)上部的中介定滑輪(3)、油缸(4)活塞桿頂部橫軸(16)上的中 介動滑輪(15B2)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)上部聯接的鋼 絲繩長度調節器(2)聯接。見附(圖三)
上述的機械自動控制液壓傳動抽油機(兩倍增速滑輪組)，其特征在于 具有兩倍增速滑輪組，油缸(4)活塞桿頂部的橫軸(16)兩端各安裝有一組動力輸出動滑輪(15A1， 15A2); —組傳動鋼絲繩(17)的一端聯接在 平衡箱(24)下部，傳動鋼絲繩(17)通過機框架(25)下部的鋼絲繩傳 動裝置(1)、動力輸出動滑輪(15A1)，另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18) 下部聯接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接；另一組傳動鋼絲繩(17)的一端 固定在平衡箱(24)上部，傳動鋼絲繩(17)通過機框架(25)上部的鋼 絲繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑輪(15A2)，另一端與鋼絲繩傳動系統 框架(18)上部聯接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接。見附(圖四)
上述的兩組傳動鋼絲繩(17)的長度調節是通過鋼絲繩長度調節器(2) 調節，當鋼絲繩(17)調整完畢由鋼絲繩壓板(31)將鋼絲繩壓緊，解除 對鋼絲繩長度調節器的沖擊力；鋼絲繩長度調節器(2)與鋼絲繩傳動系統 框架(18)連接，該鋼絲繩長度調節器(2)用于鋼絲繩長度調節和張緊， 它包括底座、調節絲杠、伸縮絲套和導向外套，底座固定在導向外套一端， 導向外套套在伸縮絲套外，調節絲杠通過螺紋聯接伸縮絲套，調節絲杠的 外端安裝在底座上，在伸縮絲套外端安裝有滑輪，在導向外套的另一端安 裝有對伸縮絲套起導向作用的螺釘。見附(圖五)
上述的平衡繩索(19)聯接著可加載懸繩器(26)，可加載懸繩器(26) 與抽油桿聯接；所述可加載懸繩器(26)有殼體，在殼體內有用于放置配 重物體的配重腔。見附(圖十一)
在上述機框架內安裝有導軌，平衡箱通過平衡箱上的導向輪沿著導軌 上下運動；前平臺(23)的后端鉸接在機框架(25)平臺上，支撐架(27) 的上端鉸接在前平臺(23)的前端下部，支撐架(27)與上翻油缸(28) 活塞桿的頂端相聯接，上翻油缸(28)的底端鉸接在機框架上。修井作業 時前平臺可上翻85-90° 。見附(圖十)
上述鋼絲繩傳動裝置(1)包括弧形導向架，弧形半徑根據鋼絲繩直徑 確定，所述導向架內側安裝有若干小滑輪，鋼絲繩從小滑輪輪槽通過。見 附(圖十三)
上述的平衡箱與懸繩器聯接的繩索可選用鋼絲繩、高強度皮帶、環鏈、 板鏈或滾子鏈中的任意一種或多種。見附(圖六、圖七、圖八、圖九)上述的液壓系統根據采油工藝需要，上下沖程可做變速運動，所述液壓 系統包括動力元件即變量液壓泵(6);控制元件即機動換向閥(12)、減
壓閥(35)、液控換向閥(34)、調速閥(33)、液控單向閥(32)、單 向節流閥(42)、三通轉閥(43);執行元件即油缸(4)、上翻油缸(28); 所述變量液壓泵(6)輸出的排量控制油缸的運行速度，壓力油通過液控換 向閥(34)、液控單向閥(32)、單向節流閥(42)、三通轉閥(43)進 入油缸(4)無桿腔推動活塞桿伸出，系統壓力的作用將有桿腔回路上的液 控單向閥(32)打開，有桿腔液壓油經三通轉閥(43)、單向節流閥(42)、 液控單向閥(32)、液控換向闊(34)、三通轉閥(43)、散熱器(8)、 過濾器(9)回到油箱(10);與活塞桿端部連接的沖程控制器(14)上的 控制擋塊(13)撥動機動換向閥(12)機柄換向，控制油路經減壓閥(35) 推動液控換向閥(34)換向，壓力油經過液控單向閥(32)、單向節流閥
(42)、三通轉閥(43)進入油缸(4)有桿腔，活塞桿下降，系統壓力將 無桿腔回路上的液控單向閥(32)打開，液壓油經三通轉閥(43)、單向 節流閥(42)、液控單向閥(32)、液控換向閥(34)、三通轉閥(43)、 散熱器(8)、過濾器(9)回到油箱；從而完成一個工作循環。
在油缸有桿腔進油路上設有調速閥(33),控制抽油桿下沖程速度，可 實現上沖程和下沖程的變速運動。回油由三通轉閥(43)控制夏季經過散 熱器(8)，冬季不經過散熱器(8)回油箱。
當要修井時三通轉閥(43)轉入上翻油缸(28)工作狀態，液壓系統執 行上翻油缸(28)工作，活塞桿上升速度由變量液壓泵(6)調定；減壓閥
(35)的作用是為防止液控換向閥(34)換向沖擊設定的；單向節流閥(42)
的作用是在設備安裝和油井調平衡時為防止負載與平衡箱不平衡而產生沖 擊，控制油缸(4)上下行程速度；液壓系統壓力的穩定與保護由蓄能器(41)、
安全閥(40)、壓力繼電器(37)來執行。見附(圖二)。
本實用新型結構緊湊、體積小、重量輕、能耗低、故障率低、安全性 能好、工作穩定可靠、提高了平衡性能，還能方便地調節沖程與沖次，實 現抽油桿根據采油工藝需要，做上、下變速運動，改善了設備運行的機械性能，提高了系統的穩定性。在修井時，在不移動主機的情況下，還可以 方便的解決修井安全作業的空間問題，縮短了修井時間，降低了作業費用， 還提高了整機的安全操作性，并且采用了鋼絲繩傳動裝置和繩索傳動裝置 提高了鋼絲繩的使用壽命。
本實用新型的其它優點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書 中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人 員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實 用新型的目標和其他優點可以通過下面的說明書，權利要求書，以及附圖 中所特別指出的結構來實現和獲得。
為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖 對本實用新型作進一步的詳細描述，其中 附圖(一)為本實用新型的結構示意圖； 附圖(二)為本實用新型的液壓傳動原理附圖(三)為本實用新型實施例1即四倍增速系統的鋼絲繩傳動示意附圖(四)為本實用新型實施例2即二倍增速系統的鋼絲繩傳動示意附圖(五)為本實用新型中鋼絲繩長度調節器的結構示意附圖(六)為本實用新型中的滾子鏈傳動示意附圖(七)為本實用新型中的環鏈傳動示意附圖(八)為本實用新型中的板鏈傳動示意附圖(九)為本實用新型中的鋼絲繩、帶傳動結構示意圖；。
附圖(十)為本實用新型中的前平臺上翻示意附圖(十一)為本實用新型中的可加載懸繩器結構示意附圖(十二)為本實用新型中沖程控制器的結構示意圖；以及
附圖(十三)為本實用新型中鋼絲繩導向裝置的結構示意圖
圖號說明
l鋼絲繩傳動裝置，2鋼絲繩長度調節器，3中介定滑輪，
4油缸，5機器底座，6液壓泵，7電動機，8散熱器，9過濾器，10液壓系統管路及油箱，ll電控箱，12機動換向閥，13沖程調節擋塊，14 沖程控制器，15動滑輪組，16橫軸，17鋼絲繩，18鋼絲繩傳動系統框 架，19平衡繩索，20平衡繩索傳動裝置，21平衡箱導向輪，22平臺交 接銷子，23前平臺，24平衡箱，25機框架，26可加載懸繩器，27支 撐架，28上翻油缸，29平衡箱導軌，30小滑輪，31鋼絲繩壓板，32液 控單向閥，33調速閥，34液控換向閥，35減壓閥，36壓力表，37壓 力繼電器，38液壓軟件，39進油過濾器，40安全閥，41蓄能器，42 單向節流閥，43三通轉閥，15A動力輸出動滑輪組，15A1動力輸出動 滑輪，15A2動力輸出動滑輪，15B中介動滑輪組，15B1中介動滑輪， 15B2中介動滑輪。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據本實用新型的技術方案與實 際情況來確定具體的實施方式。
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述
如附圖(圖一)、(圖三)和(圖四)所示，該機械自動控制液壓傳動
抽油機包括液壓系統，該液壓系統包括油缸4、液壓泵6，油缸4通過液壓 管路與液壓泵6相連通，在機器底座5上固定安裝有機框架25和鋼絲繩傳 動系統框架18;平衡箱24位于機框架25中，在機框架25上部安裝有平臺 鉸接著前平臺23，在平臺及前平臺23上面安裝有平衡繩索傳動裝置20和 鋼絲繩傳動裝置1，平衡繩索19的一端固定安裝在平衡箱24上部，平衡繩 索19通過機框架25上部平臺上的平衡繩索傳動裝置20和前平臺23的平 衡繩索傳動裝置20，其另一端能與懸繩器26聯接，懸繩器26與抽油桿聯 接，在機器底座5上垂直固裝著油缸4，在油缸4活塞桿頂部安裝了一根橫 軸16，見(圖四所示為二倍增速系統)橫軸16兩端各裝有動力輸出動滑輪 15Al、 15A2，兩組鋼絲繩17， 一組拉動平衡箱24上行，另一組拉動平衡箱 24下行，拉動平衡箱24下行的鋼絲繩17 —端固定在平衡箱24下部，鋼絲 繩17通過機框架25下部的鋼絲繩傳動裝置1，動力輸出動滑輪15 Al另一 端與鋼絲繩傳動系統框架18下部聯接鋼絲繩長度調節器2聯接，拉動平衡
12箱24上行的鋼絲繩17 —端固定在平衡箱24上部，鋼絲繩17通過機框架25 上部的鋼絲繩傳動裝置1，動力輸出動滑輪15A2另一端與鋼絲繩傳動系統 框架18上部聯接鋼絲繩長度調節器2聯接。在工作時，首先使平衡箱24 與平衡繩索19所懸掛的載荷基本平衡；當油缸4活塞桿向上運動時通過動 力輸出動滑輪組15牽引鋼絲繩17使平衡箱24向下運動，從而通過平衡繩 索19使抽油桿向上運動；當油缸4活塞桿向下運動時通過動力輸出動滑輪 組15牽引鋼絲繩17使平衡箱24向上運動，從而通過平衡繩索19使抽油 桿向下運動，這樣的往復運動就實現了抽油作業。油缸活塞桿速度X2二抽 油桿提升速度，l米行程的油缸就可實現2米沖程。
見附(圖三為四倍的增速系統)所示，在活塞頂部安裝了一根橫軸，橫 軸兩端裝有兩組動滑輪組15， 一端為動力輸出動滑輪組15A，另一端為中 介動滑輪組15B，兩組鋼絲繩17—組拉動平衡箱24上行，另一組拉動平衡 箱24下行，拉動平衡箱24下行的鋼絲繩17 —端固定在平衡箱24下部， 鋼絲繩17通過機框架25下部的鋼絲繩傳動裝置1、動力輸出動滑輪15Al、 鋼絲繩傳動系統框架18下部的中介定滑輪3、中介動滑輪15B1，另一端與 鋼絲繩長度調節器2聯接，鋼絲繩長度調節器2與鋼絲繩傳動系統框架18 下部聯接；拉動平衡箱24上行的鋼絲繩17—端固定在平衡箱24上部，鋼 絲繩17通過機框架25上部的鋼絲繩傳動裝置1、動力輸出動滑輪15A2、 鋼絲繩傳動系統框架18上部的中介定滑輪3、中介動滑輪15B2，另一端與 鋼絲繩長度調節器2聯接，鋼絲繩長度調節器2與鋼絲繩傳動系統框架18 上部聯接，在動滑輪組的作用下實現了油缸4活塞桿速度X4 =抽油桿提 升速度，這樣行程1米的油缸就可實現4米的沖程，避免了活塞桿高速運 動，使活塞桿運動速度達到了理想狀態，油缸4的使用壽命得到了延長。
如附(圖一)和(圖十二)所示，油缸4活塞桿頂部安裝有沖程控制器 14,該沖程控制器14隨油缸4活塞桿上下運動。沖程控制器14裝有沖程調 節擋塊13包括上沖程調節擋塊和下沖程調節擋塊、絲桿、鎖緊螺母、刻度 尺。在油缸4側面安裝有機動換向閥12，沖程控制器14在上下運動過程中 沖程調節擋塊13能觸動機動換向閥12進行液壓系統換向。為了便于進行調節，沖程控制器14上裝有刻度尺如附(圖十二)所示， 這樣就方便地實現對上下沖程的調整。
為了便于調節拖動平衡箱24上下運動的兩組鋼絲繩17，如附(圖一、
圖三、圖四和圖五)所示，拖動平衡箱24上下運動的兩組鋼絲繩17分別 聯接在鋼絲繩長度調節器2上，鋼絲繩長度調節器2與鋼絲繩傳動系統框 架18上下部聯接，該鋼絲繩長度調節器2包括調節絲杠、伸縮絲套、導向 外套、導向螺釘和小滑輪，拖動鋼絲繩17穿過小滑輪，用工具轉動調節絲 杠調整伸縮絲套伸縮長度，伸縮絲套在導向外套內伸縮，由導向螺釘控制 伸縮絲套旋轉，這樣就可以調整鋼絲繩17的張緊度。當鋼絲繩17張緊工 作完成之后，將鋼絲繩壓板31壓緊，解除由于換向沖擊對鋼絲繩長度調節 器2的沖擊。
根據稠油采油工藝的需要如附(圖十一)所示，平衡繩索19通過可加 載懸繩器26與抽油桿聯接，該可加載懸繩器26包括殼體、平衡繩索19和 抽油桿固定安裝在殼體上，在殼體內有用于放置配重物體的配重腔。因為 稠油層較淺，抽油桿自身重量不足于克服稠油粘度阻力而下沖，就需要人 為加重抽油桿。由于現有的游梁式機械傳動抽油機結構有限，只能采用抽 油桿內注鉛等手段，加大了抽油桿重量，這樣就增加了耗能。由于液壓傳 動抽油機屬直線運動，安裝可加載懸繩器26可根據不同的油井稠油粘度進 行任意加載滿足抽油桿下沖的需要，同時在平衡箱24內加入同樣的載荷， 平衡了提升負載，降低了耗能。
為了提高平衡箱24運動的平穩性和安全性，如附(圖一)所示，在機 框架25內安裝有導軌29，平衡箱24通過平衡箱24上的導向輪21沿著導 軌29上下運動。
如附(圖一和圖九)所示，機框架25上部平臺與前平臺23通過平臺鉸 接銷子22鉸接，支撐架27的上端鉸接在前平臺23前端的下部，支撐架27 的下部固定在上翻油缸28活塞桿的頂端，上翻油缸28的底部鉸接在機器 底座5上，這樣，在修井作業時不用移動整機的情況下，上翻油缸28活塞 桿伸出，將前平臺上翻85。 90° ，留出充分的修井安全作業空間。
14為了提高鋼絲繩17抗疲勞強度，如附(圖一、圖十三)所示，鋼絲繩傳 動裝置1包括弧形導向架，弧形半徑根據鋼絲繩直徑確定，導向架內側安
裝有若干小滑輪30，鋼絲繩從小滑輪30輪槽通過。
如附(圖一、圖六、圖七、圖八和圖十)所示，機械自動控制液壓傳動
抽油機，平衡箱24與懸繩器26聯接的繩索傳動形式可選用鋼絲繩、高強 度皮帶、環鏈、板鏈和滾子鏈等傳動形式。
如附(圖一、圖二)所示，液壓裝置包括變量的液壓泵6、機動換向閥 12、減壓閥35、液控換向閥34、調速閥33、液控單向閥32、單向節流閥 42、三通轉閥43、油缸4、上翻油缸28。變量液壓泵6輸出的排量通過液 控換向閥34、液控單向閥32、單向節流閥42、三通轉閥43進入油缸4無 桿腔推動活塞桿伸出，系統壓力的作用將有桿腔回路上的液控單向閥32打 開，液壓油經三通轉閥43、單向節流閥42、液控單向閥32、液控換向閥 34、三通轉閥43、散熱器8、過濾器9回到油箱10，與活塞桿端部連接的 沖程控制器14上的控制擋塊13撥動機動換向閥12機柄換向，控制油路經 減壓閥35推動液控換向閥34換向，壓力油進入油缸4有桿腔，活塞桿下 降，將無桿腔回路上的液控單向閥32打開，液壓油經三通轉閥43、單向節 流閥31、液控單向閥32、液控換向閥34、三通轉閥43、散熱器8、過濾器 9回到油箱10，就完成了一個工作循環；在油缸有桿腔進油路上設有調速 閥33，回油經液控換向閥34、三通轉閥43、散熱器8、回油過濾器9回到 油箱10;當要修井時三通轉閥43轉入上翻油缸28工作狀態，液壓系統就 可執行上翻油缸28工作，活塞桿上升速度由變量的液壓泵6調定；液壓系 統壓力的穩定與保護是由蓄能器41、安全閥40、壓力繼電器37執行。
以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和 最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同工況 的需求。
本實用新型最佳實施例的工作過程如下變量的液壓泵6可根據最高沖 次至最小沖次任意改變排量。在油缸有桿腔進油路上設有調速閥33，調整 油缸4活塞桿的下降速度，實現了上沖程和下沖程做變速運動，也就是抽油桿的下降速度根據采油工藝的需求進行調整，如上快下慢或下快上慢， 這樣通過機械與液壓系統調整實現了沖程與沖次無級調整，充分滿足采油 工藝的需求。為防止液控換向閥34換向沖擊，在換向控制油路上設有減壓
閥35。單向節流閥42的作用是在設備安裝和油井調平衡時為防止負載與平 衡箱24不平衡而產生沖擊，控制油缸4上下行程速度。為克服換向沖擊與 壓力脈動和噪聲，系統回路上裝有蓄能器41，當整機系統某一環節出現異 常情況時，液壓系統就有反映，因此在液壓回路上設置了雙保險 一是壓 力突升超出了安全閥40的設定壓力，安全閥40打開；二是超出了壓力繼 電器設定的斷電壓力，壓力繼電器37斷電、停機。液控單向閥32失壓關 閉，油缸4和上翻油缸28無桿腔與有桿腔液壓油被鎖住，抽油桿靜止不動， 不會給油井和機器本身造成損失。
以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新 型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不 脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型 屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖 包含這些改動和變型在內。
權利要求1. 一種機械自動控制液壓傳動抽油機，包括由動力元件即液壓泵(6)、控制元件即各種控制閥、執行元件即油缸(4)，和附件即液壓系統管路及油箱(10)構成的液壓系統，其特征在于機器底座(5)上固裝有機框架(25)和鋼絲繩傳動系統框架(18)，平衡箱(24)位于機框架(25)中做上下運動，在機框架(25)上部安裝有聯接著前平臺(23)的平臺，在平臺上面安裝有平衡繩索傳動裝置(20)和鋼絲繩傳動裝置(1)，在前平臺(23)的前部位也安裝有平衡繩索傳動裝置(20)，前平臺(23)前端由斜支撐架(27)支承，與支撐架(27)聯接著的上翻油缸(28)可將前平臺翻起；平衡繩索(19)的一端安裝在平衡箱(24)上，平衡繩索(19)通過機框架(25)上部的平臺和前平臺(23)上的平衡繩索傳動裝置(20)，另一端與可加載懸繩器(26)聯接，可加載懸繩器(26)與油井抽油桿相聯接；在機器底座(5)上垂直固裝著油缸(4)，在油缸(4)活塞桿頂部安裝了一根橫軸(16)，在該橫軸(16)的兩端安裝了兩組動滑輪組(15A，15B)，一端為中介動滑輪組(15B)，一端為動力輸出動滑輪組(15A)，兩組傳動鋼絲繩(17)，一組鋼絲繩拉動平衡箱(24)下行，另一組鋼絲繩拉動平衡箱(24)上行；拉動平衡箱下行的鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)下部，鋼絲繩(17)通過機框架(25)下部的鋼絲繩傳動裝置(1)和動力輸出動滑輪(15A1)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)下部聯接；拉動平衡箱上行的鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)上部，鋼絲繩(17)通過機框架(25)上部的鋼絲繩傳動裝置(1)和動力輸出動滑輪(15A2)，其另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)上部聯接。
2. 根據權利要求l所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 油缸(4)活塞頂部安裝有沖程控制器(14)，該沖程控制器(14)包括沖 程調節擋塊(13)，在油缸(4)側面安裝有機動換向閥(12)，沖程調節 擋塊(13)包括上沖程調節擋塊和下沖程調節擋塊，沖程調節擋塊(13)能觸動機動換向閥(12)控制液壓系統的換向，從而實現機械自動控制液 壓系統的換向；并且所述沖程控制器(14)上安裝有絲桿，上沖程調節擋塊和下沖程調節 擋塊安裝在絲桿上并能上下調節位置，由鎖緊螺母鎖緊，在沖程控制器上 有用于調節沖程調整的刻度尺。
3. 根據權利要求1所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 具有四倍增速滑輪組，鋼絲繩傳動系統框架(18)上、下各安裝有中介定 滑輪(3),在油缸活塞桿頂部的橫軸(16)兩端安裝有兩組動滑輪組(15)， 一端為中介動滑輪組(15B), —端為動力輸出動滑輪組(15A);一組傳動鋼絲繩(17)的一端聯接在平衡箱(24)下部，傳動鋼絲繩 (17)通過機框架(25)下部的鋼絲繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑輪 (15A1)、安裝在鋼絲繩傳動系統框架(18)下部的中介定滑輪(3)、 油缸(4)活塞桿頂部橫軸(16)上的中介動滑輪(15B1)，其另一端與 鋼絲繩傳動系統框架(18)下部聯接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接；另一組傳動鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)上部，傳動鋼絲 繩(17)通過機框架平臺(25)上部的鋼絲繩傳動裝置(1)、動力輸出 動滑輪(15A2)、安裝在鋼絲繩傳動系統框架(18)上部的中介定滑輪(3)、 油缸(4)活塞桿頂部橫軸(16)上的中介動滑輪(15B2)，其另一端與 鋼絲繩傳動系統框架(18)上部聯接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接。
4. 根據權利要求l所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 具有兩倍增速滑輪組，油缸(4)活塞桿頂部的橫軸(16)兩端各安裝有 一組動力輸出動滑輪(15A1， 15A2);一組傳動鋼絲繩(17)的一端聯接在平衡箱(24)下部，傳動鋼絲繩 (17)通過機框架(25)下部的鋼絲繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑輪 (15A1)，另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)下部聯接的鋼絲繩長度調 節器(2)聯接；另一組傳動鋼絲繩(17)的一端固定在平衡箱(24)上部，傳動鋼絲 繩(17)通過機框架(25)上部的鋼絲繩傳動裝置(1)、動力輸出動滑 輪(15A2)，另一端與鋼絲繩傳動系統框架(18)上部聯接的鋼絲繩長度調節器(2)聯接。
5. 根據權利要求3或4所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征 在于兩組傳動鋼絲繩(17)的長度調節是通過鋼絲繩長度調節器(2)調 節，當鋼絲繩(17)調整完畢由鋼絲繩壓板(31)將鋼絲繩壓緊，解除對 鋼絲繩長度調節器的沖擊力；鋼絲繩長度調節器(2)與鋼絲繩傳動系統框架(18)連接，該鋼絲繩 長度調節器(2)用于鋼絲繩長度調節和張緊，它包括底座、調節絲杠、 伸縮絲套和導向外套，底座固定在導向外套一端，導向外套套在伸縮絲套 外，調節絲杠通過螺紋聯接伸縮絲套，調節絲杠的外端安裝在底座上，在 伸縮絲套外端安裝有滑輪，在導向外套的另一端安裝有對伸縮絲套起導向作用的螺釘。
6. 根據權利要求1所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 平衡繩索(19)聯接著可加載懸繩器(26)，可加載懸繩器(26)與抽油 桿聯接；所述可加載懸繩器(26)有殼體，在殼體內有用于放置配重物體的配重腔。
7. 根據權利要求1所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 前平臺(23)的后端鉸接在機框架(25)平臺上，支撐架(27)的上端鉸 接在前平臺(23)的前端，支撐架(27)與上翻油缸(28)活塞桿的頂端 相聯接，上翻油缸(28)的底端鉸接在機框架上；修井作業時前平臺可上翻85-90° 。
8. 根據權利要求1所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 所述鋼絲繩傳動裝置(1)包括弧形導向架，弧形半徑根據鋼絲繩直徑確 定，所述導向架內側安裝有若干小滑輪，鋼絲繩從小滑輪輪槽通過。
9. 根據權利要求1所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于 平衡箱與懸繩器聯接的繩索可選用鋼絲繩、高強度皮帶、環鏈、板鏈或滾 子鏈中的任意一種或多種。
10. 根據權利要求l所述的機械自動控制液壓傳動抽油機，其特征在于液壓系統根據采油工藝需要，上下沖程做變速運動，所述液壓系統包括動力元件即變量液壓泵(6);控制元件即機動換向閥(12)、減壓閥(35)、液控換向閥(34)、調速閥(33)、液控單向閥(32)、單向節 流閥(42)、三通轉閥(43);執行元件即油缸(4)、上翻油缸(28);所述變量液壓泵(6)輸出的排量控制油缸的運行速度，壓力油通過液 控換向閥(34)、液控單向閥(32)、單向節流閥(42)、三通轉閥(43) 進入油缸(4)無桿腔推動活塞桿伸出，系統壓力的作用將有桿腔回路上 的液控單向閥(32)打開，有桿腔液壓油經三通轉閥(43)、單向節流閥 (42)、液控單向閥(32)、液控換向閥(34)、三通轉閥(43)、散熱 器(8)、過濾器(9)回到油箱(10);與活塞桿端部連接的沖程控制器(14)上的控制擋塊(13)撥動機動 換向閥(12)機柄換向，控制油路經減壓閥(35)推動液控換向閥(34) 換向，壓力油經過液控單向閥(32)、單向節流閥(42)、三通轉閥(43) 進入油缸(4)有桿腔，活塞桿下降，系統壓力將無桿腔回路上的液控單 向閥(32)打開，液壓油經三通轉閥(43)、單向節流閥(42)、液控單 向閥(32)、液控換向閥(34)、三通轉閥(43)、散熱器(8)、過濾 器(9)回到油箱；從而完成一個工作循環；并且在油缸有桿腔進油路上設有調速閥(33)，控制抽油桿下沖程速度， 可實現上沖程和下沖程的變速運動；回油由三通轉閥(43)控制夏季經過散熱器(8)，冬季不經過散熱器 (8)回油箱；當要修井時三通轉閥(43)轉入上翻油缸(28)工作狀態，液壓系統 執行上翻油缸(28)工作，活塞桿上升速度由變量液壓泵(6)調定；減壓閥(35)的作用是為防止液控換向閥(34)換向沖擊設定的；單向節流閥(42)的作用是在設備安裝和油井調平衡時為防止負載與 平衡箱不平衡而產生沖擊，控制油缸(4)上下行程速度；液壓系統壓力的穩定與保護由蓄能器(41)、安全閥(40)、壓力繼 電器(37)來執行。
專利摘要機械自動控制液壓傳動抽油機，包括液壓系統，其包括動力元件即液壓泵；控制元件即各種控制閥；執行元件即油缸。油缸通過液壓管路與液壓泵相連通，機器底座上固裝有機框架和鋼絲繩傳動系統框架；平衡箱位于機框架中，機框架上部安裝有前平臺。本實用新型結構緊湊、體積小、重量輕、能耗低、故障率低、安全性能好、工作穩定可靠、提高了平衡性能，還能方便地調節沖程與沖次，實現抽油桿根據采油工藝需要，做上、下變速運動，改善了設備運行的機械性能，提高了系統的穩定性。修井時，在不移動主機的情況下，能夠方便的解決修井安全作業的空間問題，縮短修井時間，降低作業費用，提高整機的安全操作性，并能有效提高傳動裝置鋼絲繩的使用壽命。
文檔編號E21B43/00GK201288538SQ200820178049
公開日2009年8月12日 申請日期2008年11月18日 優先權日2008年11月18日
發明者宋志亮 申請人:宋志亮