一种液压储能平衡长冲程抽油机

本技术涉及油田采油设备领域，特别涉及一种液压储能平衡长冲程抽油机。

背景技术：

1、随着油田开发的不断深入，深井、稠油井逐年增多，常规游梁式抽油机的短冲程、高冲次的采油方式，使得油液进入泵的时间短，造成抽油泵充满度不足，每次都伴随着冲击载荷，泵效和系统效率低。为了适应深井和稠油井的开采要求，通常使用长冲程抽油机来进行开采。

2、目前常规长冲程抽油机的电动机滚筒等动力驱动部件安装于高塔架的顶部平台上，利用电动机正反转驱动滚筒缠绕柔性钢丝绳实现抽油杆的上下长冲程。这种常规长冲程抽油机存在以下问题：(1)冲程长度有限，一般为6-8m，若增大冲程，就要相应地增加抽油机的高度。如冲程增大到20m时，塔架高度将达25m，其结果必然是稳定性差、可靠性严重下降；(2)高塔架使得整机体积大、造价高，而且动力驱动部件位于高塔架的顶端，维修保养不方便。

3、申请号为“201520965060.7”的中国专利公开了一种长冲程抽油机，该机采用安装于井口地基底座上的滚筒缠绕钢丝绳起升抽油杆，可实现抽油杆的上下长冲程。因为是低矮式长冲程抽油机，不采用高塔架来提高抽油机的冲程，因此没有常规长冲程抽油机所存在的问题。但该专利存在的问题是该长冲程抽油机没有平衡装置。如果不采用平衡装置，下冲程时抽油杆释放出的重力势能得不到回收利用，而在上冲程时电动机需承担全部载荷，为此需要配置较大功率的电机，功率耗费大。

技术实现思路

1、为了克服常规长冲程抽油机存在的问题，同时克服申请号为“201520965060.7”的中国专利没有平衡装置的缺点，本实用新型提供了一种液压储能平衡长冲程抽油机。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种液压储能平衡长冲程抽油机，包括卷扬组件、液压储能平衡装置、定滑轮、钢丝绳、抽油杆、第一联轴器、底座、卷扬组件座和定滑轮架；所述卷扬组件包括电机、减速器和滚筒，所述电机的轴与所述减速器的输入轴相连接，所述减速器的输出轴与所述滚筒的轴相连接，所述卷扬组件固定安装在所述卷扬组件座上，所述卷扬组件座固定安装在所述底座上；所述液压储能平衡装置包括传动装置、第二联轴器、齿轮齿条机构、柱塞缸和液压蓄能器，所述传动装置包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第一轴、第二轴和第三轴，所述第一轴通过所述第一联轴器与所述滚筒的轴相连接，所述第一齿轮固定安装在所述第一轴上，所述第二齿轮和所述第三齿轮固定安装在所述第二轴上，所述第四齿轮固定安装在所述第三轴上，所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合，所述第一齿轮的齿数少于所述第二齿轮的齿数，所述第三齿轮和所述第四齿轮相啮合，所述第三齿轮的齿数少于所述第四齿轮的齿数，所述齿轮齿条机构包括相互啮合的第五齿轮和齿条，所述第五齿轮的轴通过所述第二联轴器与所述第三轴相连接，所述柱塞缸包括柱塞和柱塞缸筒，所述柱塞和所述齿条固定连接，所述柱塞缸筒上的液压油口与所述液压蓄能器的液压油口相连通；所述定滑轮架固定安装在所述底座上，所述定滑轮与所述定滑轮架转动连接，所述钢丝绳一端缠绕在所述滚筒上，另一端绕过所述定滑轮与所述抽油杆相连接。

3、优选地，所述减速器为二级圆柱齿轮减速器。

4、优选地，所述第五齿轮的齿数与所述第一齿轮的齿数相等。

5、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

6、(1)提供动力驱动的卷扬组件置于底座上，实现长冲程不需要依靠高塔架，若增大冲程，只需将更长的钢丝绳缠绕在滚筒上即可，提高了稳定性和可靠性，方便了维修保养。

7、(2)采用液压储能平衡装置，下冲程时将抽油杆释放出来的重力势能转变为液压蓄能器中的液压能储存起来；上冲程时将液压蓄能器中的液压能释放出来，协助电机一起起升抽油杆，减小了电机的装机功率，降低了功率耗费。

技术特征：

1.一种液压储能平衡长冲程抽油机，其特征在于，包括卷扬组件、液压储能平衡装置、定滑轮（3）、钢丝绳（2）、抽油杆（4）、第一联轴器（8）、底座（14）、卷扬组件座（15）和定滑轮架（16）；所述卷扬组件包括电机（5）、减速器（7）和滚筒（1），所述电机（5）的轴与所述减速器（7）的输入轴相连接，所述减速器（7）的输出轴与所述滚筒（1）的轴相连接，所述卷扬组件固定安装在所述卷扬组件座（15）上，所述卷扬组件座（15）固定安装在所述底座（14）上；所述液压储能平衡装置包括传动装置（6）、第二联轴器（17）、齿轮齿条机构、柱塞缸和液压蓄能器（13），所述传动装置（6）包括第一齿轮（61）、第二齿轮（62）、第三齿轮（63）、第四齿轮（64）、第一轴（65）、第二轴（66）和第三轴（67），所述第一轴（65）通过所述第一联轴器（8）与所述滚筒（1）的轴相连接，所述第一齿轮（61）固定安装在所述第一轴（65）上，所述第二齿轮（62）和所述第三齿轮（63）固定安装在所述第二轴（66）上，所述第四齿轮（64）固定安装在所述第三轴（67）上，所述第一齿轮（61）和所述第二齿轮（62）相啮合，所述第一齿轮（61）的齿数少于所述第二齿轮（62）的齿数，所述第三齿轮（63）和所述第四齿轮（64）相啮合，所述第三齿轮（63）的齿数少于所述第四齿轮（64）的齿数，所述齿轮齿条机构包括相互啮合的第五齿轮（9）和齿条（10），所述第五齿轮（9）的轴通过所述第二联轴器（17）与所述第三轴（67）相连接，所述柱塞缸包括柱塞（11）和柱塞缸筒（12），所述柱塞（11）和所述齿条（10）固定连接，所述柱塞缸筒（12）上的液压油口与所述液压蓄能器（13）的液压油口相连通；所述定滑轮架（16）固定安装在所述底座（14）上，所述定滑轮（3）与所述定滑轮架（16）转动连接，所述钢丝绳（2）一端缠绕在所述滚筒（1）上，另一端绕过所述定滑轮（3）与所述抽油杆（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压储能平衡长冲程抽油机，其特征在于，所述减速器（7）为二级圆柱齿轮减速器。

3.根据权利要求1所述的一种液压储能平衡长冲程抽油机，其特征在于，所述第五齿轮（9）的齿数与所述第一齿轮（61）的齿数相等。

技术总结本技术公开了一种液压储能平衡长冲程抽油机，包括卷扬组件、液压储能平衡装置、定滑轮、钢丝绳、抽油杆、第一联轴器、底座、卷扬组件座和定滑轮架。卷扬组件包括电机、减速器和滚筒。液压储能平衡装置包括传动装置、第二联轴器、齿轮齿条机构、柱塞缸和液压蓄能器。提供动力驱动的卷扬组件置于底座上，实现长冲程不需要依靠高塔架，只需将更长的钢丝绳缠绕在滚筒上即可，提高了稳定性和可靠性，方便了维修保养。采用液压储能平衡装置，下冲程时将抽油杆释放出来的重力势能转变为液压蓄能器中的液压能储存起来；上冲程时将液压蓄能器中的液压能释放出来，协助电机一起起升抽油杆，减小了电机的装机功率，降低了功率耗费。技术研发人员：张路军,王涛海,王彬琦,封安宁受保护的技术使用者：烟台大学技术研发日：20240419技术公布日：2024/9/19