多功能液压抽油机的制作方法

1.本实用新型涉及石油采油地面设备领域，尤其是一种可用于单井使用，同时也可以用于不同工作制度的双井配对使用的多功能液压抽油机。


背景技术：

2.现有液压抽油机单井使用节能效果差，双井配对使用必须采用相同的工作制度，造成产量低的油井必须按产量高的油井工作制度工作，这样既浪费能源，也增加设备磨损，更主要的是低产油井采用高工作制度，将破坏油井的供采平衡，长期会造成油井可采油寿命下降。


技术实现要素：

3.本实用新型提出了一种多功能液压抽油机，可用于单井使用，也可以用于不同工作制度的双井配对使用，以解决现有液压抽油机单井耗电高，双井无法以不同工作制度运行的问题。
4.本实用新型的技术方案：
5.一种多功能液压抽油机，包括变频电机（1）、双向液压马达（2）、单向阀（3）、液控单向阀（4）、压力传感器（5）、溢流阀（6）、换向阀（7）、油缸（8）、位移传感器（9）、蓄能缸（10）、油箱（11），其中变频电机（1）与双向液压马达（2）连接，双向液压马达（2）的两个吸油口一路分别通过单向阀（3)与油箱（11）连接，一路分别通过液控单向阀（4）与换向阀（7）的 p 口相连，换向阀（7）的 a 口与两侧油缸（8）相连，换向阀（7）的 b 口与蓄能缸（10）的进油口相连,液控单向阀（4）与换向阀（7）之间油路上设压力传感器（5），油缸（8）内设位移传感器（9），溢流阀（6）一端主油路连接，另一端通过油管连接油箱（11），当压力超过设定安全值时，溢流阀开启泄压，排出的液压油流回油箱（11）。
6.工作流程说明：
7.通过变频电机（1）带动双向液压马达（2）为系统供油。通过改变变频电机（1） 的转速调节供油速度，从而调节油缸（8）的活塞上升及下降速度； 活塞行程可以通过位移传感器（9）设定并实时监测，油缸（8）的活塞达到设定位移时，位移传感器（9）发出电信号，控制变频电机（1）停止，液控单向阀（4）得电连通油路，变频电机（1）反转，带动油泵（2） 反转，完成系统换向。
8.本实用新型的有益技术效果：
9.本实用新型结构简单，采用双缸平衡原理，一台主机带动两个油缸同时工作，或任意一个油缸与蓄能缸平衡工作。双缸工作时，可通过蓄能缸调节其中一个油缸的冲程与冲次，实现不同工作制度的双井配对运行，同时可对系统压力进行调节和补偿，使不同负载的双井配对运行时平衡效果更好，更节能。另外本实用新型采用自动补油闭式液压系统，设备结构简单、安装维修方便、节电效果显著，平均节电率高达 30%以上。
10.附图说明：
11.图 1 是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
12.下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
13.实施例 1、启动：
14.单井启动
15.启动前，蓄能缸（10）上腔预充一定压力的氮气（一定压力为最低工作压力 80%），换向阀（7.2）使其处于 p-b 连通状态，换向阀（7.1）使其处于p-a 连通状态，液控单向阀（4）失电，起单向阀作用。
16.启动变频电机（1），带动双向液压马达（2）顺时针旋转，使单向阀（3.1）、液控单向阀（4.1）与双向液压马达（2）吸油口之间的管道形成真空，单向阀（3.1）在负压作用下自动打开。双向液压马达（2）开始通过左侧单向阀（3.1）从油箱（11）吸油，使系统形成从单向阀（3.1）
→
双向液压马达（2）
→
液控单向阀（4.2）
→
换向阀（7.2）p-b
→
蓄能缸（10）之间的供油通路，向蓄能缸（10）充油，使其建立起所需的压力。当压力传感器（5.2）检测到蓄能缸(10)的压力达到设定的启动压力后，变频电机停止，液控单向阀（4.2）得电形成通路，变频电机（1）换向， 带动双向液压马达逆时针旋转，开始从蓄能缸（10）吸油，系统通过蓄能缸（10）
→
换向阀（7.2）b-p
→
液控单向阀（4.2）
→
双向液压马达（2）
→
液控单向阀（4.1）
→
换向阀（7.1）p-a
→
油缸 8.1 之间的供油通路向油缸（8.1）供油，推动活塞上升。当位移传感器（9.1） 检测到活塞上升到设定行程后，变频电机（1）停止，系统完成一个闭路循环，启动结束。
17.双井启动
18.启动变频电机（1），带动双向液压马达（2）顺时针旋转，使单向阀（3.1）、
19.液控单向阀（4.1）与双向液压马达（2）吸油口之间的管道形成真空，单向阀（3.1）在负压作用下自动打开。双向液压马达（2）开始通过左侧单向阀（3.1）从油箱（11）吸油，使系统形成从单向阀（3.1）
→
双向液压马达（2）
→ꢀ
液控单向阀（4.2）
→ꢀ
换向阀（7.2）p-b
ꢀ→ꢀ
蓄能缸（10）之间的供油通路，向蓄能缸（10）充油，使其建立起所需的压力。当压力传感器（5.2）检测到蓄能缸(10)的压力达到设定的启动压力后，变频电机停止，液控单向阀（4.2）得电形成通路，变频电机（1）换向， 带动双向液压马达逆时针旋转，开始从蓄能缸（10）吸油，系统通过蓄能缸（10）
→
换向阀（7.2）b-p
→
液控单向阀（4.2）
→
双向液压马达（2）
→ꢀ
液控单向阀（4.1）
→
换向阀（7.1）p-a
→ꢀ
油缸8.1 之间的供油通路向油缸（8.1）供油，推动活塞上升。当位移传感器（9.1） 检测到活塞上升到设定行程后，变频电机（1）停止，换向阀（7.2）换向到 p-a 连通，液控单向阀（4.1）得电形成通路，变频电机（1）换向，带动双向液压马达顺时针旋转，开始从油缸（8.1）吸油，系统通过（8.1）
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换向阀（7.1）a-p
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液控单向阀（4.1）
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双向液压马达（2）
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液控单向阀（4.2）
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换向阀（7.2）p-a
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油缸（8.2）之间的通路向油缸（8.2）供油，当位移传感器（9.2）检测到活塞上升到设定行程后， 变频电机（1）停止，系统完成一个闭路循环，此时两个换向阀（7）均处于与油缸相连通的位置，开始两
个油缸配对运行，双井启动结束。
20.实施例 2：单井工作
21.单井启动结束后，液控单向阀（4.1）得电形成通路，变频电机（1） 换向，带动双向液压马达（2）顺时针旋转，开始从油缸（8.1）吸油，系统通过油缸（8.1）
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换向阀（7.1）a-p
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液控单向阀（4.1）
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双向液压马达（2）
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液控单向阀（4.2）
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换向阀（7.2）p-b
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蓄能缸（10）之间的通路向蓄能缸（10）供油，当位移传感器（9.1）检测到活塞下降到设定行程后，变频电机（1）停止，液控单向阀（4.2）得电行程通路，液控单向阀（4.1）失电，起单向阀作用，变频电机（1）换向，双向液压马达（2）顺时针旋转，系统开始从蓄能缸（10）吸油，推动油缸（8.1） 活塞上升，如此反复，实现单井工作。当压力传感器（5.2）检测到蓄能缸（10）的最高压力小于设定压力后，在油缸（8.1）下降到设定行程时，液控单向阀（4.1）失电，起单向阀作用，双向液压马达（2） 通过单向阀（3.1）从油箱（11）吸油，为蓄能缸（10）补充供油， 使其压力达到设定压力，补油停止，恢复正常运行。
22.实施例 3：双井相同冲程、冲次配对工作
23.双井启动完成后， 变频电机（1）换向，开始双井相同冲程、冲次配对运行。当位移传感器（9）检测到一个油缸（8）活塞达到下行程时， 对应的液控单向阀（4）失电起单向阀作用，另一个油缸（8）的活塞没有达到设定的上行程时，双向液压马达（2）从油箱（11）吸油，使上升油缸继续上升，直到到达设定上行程为止，变频电机（1）换向，双井继续运行。
24.实施例 4：双井不同冲程、相同冲次配对工作
25.假设油缸（8.1）为长冲程，油缸（8.2）为短行程，双井配对运行，油缸（8.1）尚未下降到设定下行程时，油缸（8.2）已经达到设定上行程，此时换向阀（7.2）换向到 p-b连通，油缸（8.2）油路切断，活塞停在设定的上行程位置，而油泵（2）继续从油缸（8.1）吸油，使
26.其下降直到设定的下行程位置，而排出的液压油通过换向阀（7.2） 的p-b 通路充入蓄能缸（10），完成从油缸（8.1）到油缸（8.2）的单行程配对运行。然后变频电机（1）停止，（7.2）换向到 p-a 连通，液控单向阀（4.2）得电形成通路，变频电机（1）换向启动，双向液压马达从油缸（8.2） 吸油，供油缸（8.1）活塞上升，当油缸（8.2）活塞下降到设定下行程时，而油缸（8.1）活塞并未达到设定上行程，此时，换向阀（7.2） 换向到p-b 连通，油缸（8.2）活塞停止下行，双向液压马达开始从蓄能缸（10）吸油，继续供油缸（8.1）活塞上升，直至其到达设定的上行程为止，完成从油缸（8.2）到油缸（8.1）的单行程配对运行，实现双井不同冲程，相同冲次的配对运行。当压力传感器（5.2）检测到蓄能缸（10）的压力小于设定值时，液控单向阀（4.1）失电，双向液压马达（2）从油箱（11）吸油，为系统补油至达到设定压力为止。 实例 5：双井相同冲程、不同冲次配对工作
27.假设油缸（8.1）为高冲次，油缸（8.2）为低冲次，通过将油缸（8.1）与油缸（8.2）双井运行，定期切换为与蓄能缸（10）的单井运行，使油缸（8.2）的实际运行次数减少，实现油缸（8.2）的低冲次。通过调整单、双井切换的频率，实现对油缸（8.2）冲次的调节。

技术特征：
1.一种多功能液压抽油机，包括变频电机（1）、双向液压马达（2）、单向阀（3）、液控单向阀（4）、压力传感器（5）、溢流阀（6）、换向阀（7）、油缸（8）、位移传感器（9）、蓄能缸（10）、油箱（11），其特征在于：主油路连接关系为：变频电机（1）与双向液压马达（2）连接，双向液压马达（2）的两个吸油口一路分别通过单向阀（3)与油箱（11）连接，一路分别通过液控单向阀（4）与换向阀（7）的p 口相连，换向阀（7）的a 口与两侧油缸（8）相连，换向阀（7）的b 口与蓄能缸（10）的进油口相连,液控单向阀（4）与换向阀（7）之间油路上设压力传感器（5），油缸（8）内设位移传感器（9），溢流阀（6）一端主油路连接，另一端通过油管连接油箱（11）。2. 根据权利要求 1 所述的一种多功能液压抽油机，其特征在于：所述蓄能缸（10） 上腔预充一定压力的氮气，压力为最低工作压力 80%。

技术总结
多功能液压抽油机涉及石油采油地面设备领域，主变频电机与双向液压马达连接，双向液压马达的两个吸油口一路分别通过单向阀与油箱连接，一路分别通过液控单向阀与换向阀的P口相连，换向阀的A口与两侧油缸相连，换向阀的B口与蓄能缸的进油口相连,液控单向阀与换向阀之间油路上设压力传感器，油缸内设位移传感器，溢流阀一端主油路连接，另一端通过油管连接油箱，当压力超过设定安全值时，溢流阀开启泄压，排出的液压油流回油箱。本实用新型结构简单，采用双缸平衡原理，可通过蓄能缸调节其中一个油缸的冲程与冲次，实现不同工作制度的双井配对运行，同时可对系统压力进行调节和补偿，使不同负载的双井配对运行时平衡效果更好，更节能。更节能。更节能。


技术研发人员：曹健 娄德林 张兴东
受保护的技术使用者：驰耐特石油科技（成都）有限公司
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/8/8