不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機及方法與流程

2023-09-15 06:49:36 2

本發明涉及一種液壓抽油機，更特別地涉及一種油缸推力型液壓抽油機。

背景技術：

液壓抽油機作為一種油田專業設備，用於完成地層液由井底舉升到地面的作業，適於長衝程、低衝次的工作制度。在液壓抽油機的使用過程中，油缸活塞密封件屬於損耗件，經過一段時間（一般為6個月～12個月）的運行後，就需要停機更換新的油缸活塞密封件，以保證抽油機的正常運轉和較高的系統效率。現有技術，一般將液壓缸從抽油機上整體拆下，運回維修車間，採用專業設備將液壓缸活塞杆移出，檢查並更換新的活塞密封件，然後運回安裝到抽油機上。由於抽油機一般安裝在野外，距離維修車間較遠，整個作業過程耗費人力、物力，影響正常的採油作業進度。

技術實現要素：

本發明提供了一種不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機以及油缸活塞密封件更換方法，其克服了現有液壓抽油機更換液壓缸活塞密封件的不方便問題，在不拆卸抽油機上的液壓缸、不使用工程機械的條件下完成液壓缸活塞密封件的更換。

本發明技術方案是：所述液壓抽油機包括主液壓缸、機架、連接件、支撐液壓缸以及液壓站，所述主液壓缸、支撐液壓缸的缸體並列安裝在機架上且二者活塞杆伸出端方向朝上，所述主液壓缸的下端懸空布置，所述主液壓缸的活塞杆的上下往復移動能夠通過傳動連接帶動井口光杆上行或者下行；所述主液壓缸的缸體下端蓋能夠拆卸，且所述主液壓缸的活塞杆長度大於液壓缸的缸體長度；所述連接件安裝在主液壓缸的活塞杆上，所述支撐液壓缸的活塞杆上移時能夠與所述連接件連接固定，並能夠通過上下往復移動帶動主液壓缸的活塞杆以及活塞的上下往復移動；當支撐液壓缸的活塞杆移動至下位時，能夠將所述主液壓缸的活塞移出下端蓋拆卸後的缸筒；所述主液壓缸、支撐液壓缸分別通過液壓迴路與所述液壓站連接。

進一步的，所述主液壓缸的缸體下端蓋與缸體的連接形式為法蘭連接、螺紋連接或者卡箍連接。

進一步的，所述液壓站的出口連接兩液壓迴路，一條液壓迴路通過開關閥、三位四通換向閥連接支撐液壓缸；另一條液壓迴路通過開關閥、二位二通換向閥連接主液壓缸。

進一步的，所述主液壓缸的缸體下端附近裝有空氣排放口。

進一步的，所述連接件為耳座、螺紋連接件或者法蘭。

進一步的，所述主液壓缸的缸體下端附近設有內徑擴大段結構。

進一步的，所述內徑擴大段結構為擴徑或者坡口。

進一步的，所述液壓抽油機為雙缸液壓抽油機，其包括並置的兩個主液壓缸。

進一步的，所述主液壓缸的活塞杆上端連接捲筒，所述捲筒上纏繞有柔性連接件，所述柔性連接件的一端與機架固定、另一端能夠用於與井口光杆連接。

液壓抽油機的不動機更換油缸活塞密封件的方法，包括如下步驟：

步驟1：停機，拆除抽油機與光杆之間的連接；

步驟2：斷開液壓站與主液壓缸的液壓迴路，拆除主液壓缸的端蓋；

步驟3：支撐液壓缸的活塞杆上移使其與連接件連接；

步驟4：通過支撐液壓缸的活塞杆下移帶動主液壓缸活塞杆移出缸筒，更換密封件，移回液壓缸，安裝主液壓缸的下端蓋；

步驟5：斷開支撐液壓缸的活塞杆與連接件的連接，支撐液壓缸的活塞杆下移；連接液壓站與主液壓缸的液壓迴路，向油缸內輸入液壓油，通過缸體上的空氣排放口排放掉油缸內的空氣；連接抽油機與光杆之間的連接，正常運行作業

根據本發明提供的液壓抽油機及更換密封件的方法，可以在不拆除油缸、不動用工程機械的情況下進行更換活塞密封件的作業。現有技術的液壓抽油機更換油缸密封件需要將油缸拆下，搬運到車間進行更換，然後運回油井安裝等工序，過程動用吊車等設備，需要多人合作完成。相比較，本發明提供的液壓抽油機及更換密封的方法省時省力、作業費用低。

附圖說明

圖1 為不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機系統原理圖；

圖2 為液壓抽油機正常工作時系統狀態示意圖；

圖3 為更換油缸活塞密封件時系統狀態示意圖；

圖4 為主液壓缸的結構示意圖；

圖5 為不動機更換油缸活塞密封件的雙缸液壓抽油機結構示意圖；

圖6 為雙缸液壓抽油機不動機更換油缸活塞密封件的方法步驟示意圖；

圖7為不動機更換油缸活塞密封件的單缸液壓抽油機結構示意圖；

圖中，01-第一開關閥，02-三位四通換向閥，03-支撐液壓缸，04-第二開關閥，05-二位二通換向閥，06-機架，07-主液壓缸，071-活塞杆，072-缸筒，073-活塞密封件，074-擴大段，075-端蓋，076-空氣排放閥，08-連接件，09-捲筒，10-柔性連接件，11-井口光杆。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機進行詳細的介紹。應理解的是，附圖所示的實施例並不是對本發明範圍的限制，而是為了說明本發明技術方案的實質精神。

根據本發明的液壓抽油機，其技術方案為：不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機，液壓抽油機包括液壓站、主液壓缸、機架、連接件和支撐液壓缸。液壓抽油機的主液壓缸安裝在機架上，活塞缸方向朝上活塞杆通過連接件與井口光杆相連。支撐液壓缸安裝在機架上，能夠將主液壓缸的活塞杆頂起，使得活塞杆的密封件移出液壓缸的缸筒。

根據本發明的液壓抽油機，主液壓缸作為液壓抽油機的執行元件，將液壓站提供的液壓能轉化為活塞杆的往復直線運動，帶動光杆和井下泵完成採油作業。本發明的主液壓缸的活塞杆伸出端方向朝上，固定在在機架上，液壓缸可以採用單個或者多個平行布置。

液壓缸的結構應該滿足以下條件：

主液壓缸的端蓋與缸筒之間採用可拆卸連接。

主液壓缸的缸筒與端蓋之間採用法蘭連接、螺紋連接或者接箍連接。

主液壓缸的缸筒下端內徑包括直徑擴大段，直徑擴大段可以採用擴徑或者坡口的形式。直徑擴大段便於帶有密封件的活塞進入到缸筒中。

主液壓缸的活塞杆長度大於缸體的長度，當去除缸筒的端蓋，往後推動活塞杆時，活塞密封能夠全部滑出缸筒。

根據本發明的液壓抽油機，油缸活塞杆方向朝上，以便於在不拆卸活塞杆伸出端密封件的情況下，活塞杆密封件能夠移動出油缸，活塞杆密封件的位置方便操作者在地面進行檢查和更換。

連接形式可以為安裝在主液壓缸活塞杆上端的滑輪以及一端固定，繞過滑輪，無約束的柔性連接件的另一端與光杆連接；所述的柔性連接件為鋼繩、皮帶或鏈條。

連接形式也可以為兩或者多個平行布置的油缸活塞杆之間採用橫梁或者板件連接，橫梁或者板件與光杆連接。

根據本發明的液壓抽油機，主液壓缸的活塞密封件需要更換時，將主液壓缸活塞杆和支撐液壓缸活塞杆連接起來，支撐液壓缸帶動主液壓缸的活塞杆的移動，使得活塞密封件從缸筒內完全移出。

為此，支撐液壓缸與主液壓缸平行布置，支撐液壓缸活塞杆縮回時，主液壓缸的活塞杆在重力作用下滑出缸筒，便於密封件的更換；支撐液壓缸活塞杆伸出時，主液壓缸的活塞杆被推入到缸筒的擴大段。

根據本發明提供的液壓抽油機，不動機更換油缸活塞密封件的方法包括步驟：

步驟1：停機，拆除抽油機與光杆之間的連接；

步驟2：斷開液壓站與主液壓缸的液壓管路之間的開關閥，拆除主液壓缸的端蓋；

步驟3：通過支撐液壓缸帶動主液壓缸活塞杆移出缸筒，更換密封件，移回液壓缸，安裝主液壓缸的下端蓋；

步驟4：斷開液壓站和液壓油缸的液壓迴路，支撐液壓缸活塞杆回復到最地位置；連接液壓站與主液壓缸的的液壓迴路，向油缸內輸入液壓油，通過液壓缸上的空氣排放閥排放掉油缸內的空氣；連接抽油機與光杆之間的連接，正常運行作業。

如圖1所示，為本發明提供的不動機更換油缸活塞密封件的液壓抽油機系統原理圖。主液壓缸07安裝在支架06上，方向朝上，下端缸蓋處懸空，活塞缸上端安裝連接件08；支撐液壓缸03安裝在機架06上，與主液壓缸07平行布置。液壓站的出口連接兩迴路，一條迴路通過第一開關閥01，三位四通換向閥02，連接支撐液壓缸03；另一條迴路通過第二開關閥04，二位二通閥發，連接主液壓缸07。

如圖2所示，為液壓抽油機正常工作時系統狀態示意圖。當第一開關閥01關閉、第二開關閥04打開，動力液通過第二開關閥04，二位二通閥05，驅動主液壓缸07動作。當二位二通閥05右位，動力液流入主液壓缸07無杆腔，抽油機進行上衝程工作；當二位二通閥05左位，在井下杆柱重力作用下，動力液流出主液壓缸07無杆腔，，抽油機進行下衝程工作。往復循環，抽油機帶動井下泵舉升地層液。

如圖3所示，為液壓抽油機更換油缸活塞密封件時系統狀態示意圖。抽油機與光杆斷開連接，將主液壓缸的缸筒下端蓋拆除，支撐液壓缸與主液壓缸活塞杆的的連接件連接。當第一開關閥01打開，第二開關閥04關閉，液壓油通過第一開關閥01，三位四通換向閥02，驅動支撐液壓缸03動作。當三位四通換向閥02左位，支撐液壓缸03上行，帶動主液壓缸活塞杆上行；當三位四通換向閥02右位，支撐液壓缸03下行，帶動主液壓缸07活塞杆滑出缸筒；當三位四通換向閥02中位，支撐液壓缸03固定。通過支撐液壓缸03的上下運動，帶動主液壓缸07活塞密封件移出缸筒，更換密封件後，再移入缸筒。

如圖4所示，為本發明提供的主液壓缸的結構示意圖。為了達到不動機更換油缸活塞密封件目的，主液壓缸的結構需要滿足以下要求：活塞杆071的長度大於缸筒072的長度，當活塞杆下移時，密封件073能夠完全移出缸筒074；缸筒074的下端連接端蓋075，端蓋能夠拆除；缸筒的下端內徑存在擴大段074，擴大段的直徑大於缸筒內徑，便於活塞密封件移入到缸筒內，保護活塞密封件移入時不受刮傷；缸筒上安裝有空氣排放閥076，用於更換活塞密封件後油缸內的空氣排出。

第一種具體實施方式

如圖5所示，為不動機更換油缸活塞密封件的雙缸液壓抽油機結構示意圖。兩個主液壓缸07安裝在機架06上，主液壓缸07活塞杆上端安裝捲筒09，方向向上，柔性連接件10的一端固定，繞過捲筒09，另一端與井口光杆11相連；支撐液壓缸03，安裝在機06上，連接件08安裝在捲筒09的支架上。

如圖6所示，雙缸液壓抽油機不動機更換油缸活塞密封件的方法步驟示意圖。

圖中S1，當主液壓缸運行到下止點附件，停機，拆除抽油機與光杆之間的連接；斷開液壓站與主液壓缸的液壓管路之間的開關閥；

圖中S2，打開液壓站與支撐液壓缸液壓管路之間的開關閥，驅動支撐液壓缸上行，直到支撐液壓缸活塞杆與安裝在捲筒支架上的連接件接觸，將連接件與支撐液壓缸活塞杆連接，拆除主液壓缸的端蓋；

圖中S3，驅動支撐液壓缸下行，帶動主液壓缸活塞杆移出缸筒，更換密封件；

圖中S4，移回液壓缸；驅動支撐液壓缸上行，安裝主液壓缸的下端蓋；斷開支撐液壓缸活塞杆與連接體之間的連接，支撐液壓缸活塞杆回復到最地位置，關閉液壓站和支撐液壓缸的液壓迴路；

圖中S5，連接液壓站與主液壓缸的的液壓迴路，向油缸內輸入液壓油，通過液壓缸上的空氣排放閥排放掉油缸內的空氣，連接抽油機與光杆之間的連接，正常運行作業。

第二種具體實施方式

如圖7所示，為本發明提供的不動機更換油缸活塞密封件的單缸液壓抽油機結構示意圖。圖中主液壓缸07固定安裝在機架06上，活塞杆方向朝上，主液壓缸下端懸空；主液壓缸07的活塞杆上端安裝捲筒09，捲筒架上安裝連接件08；柔性連接件一端固定，繞過捲筒，另一端與井口光杆連接。

圖7所示的單缸液壓抽油機的更換活塞密封件的方法步驟與第一種具體實施方式的方法步驟相同，不再贅述。

本發明並不限於上述的實施方式，在本領域技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化，變化後的內容仍屬於本發明的保護範圍。