[實(shí)用新型]直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720190349.1
• 申請(qǐng)日: 2007-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201125859Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓修廷;董喜貴;劉建軍;劉衛(wèi)東;周方惠;鄭國(guó)忠;徐超;侯德艷;李明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大慶油田有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F04B47/14
• 分類號(hào): F04B47/14;E21B43/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 魯兵

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于機(jī)械采油技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改進(jìn)的游梁抽油機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著油田的不斷開(kāi)發(fā)，采油成本也在日益增加，抽油機(jī)采油占我國(guó)生產(chǎn)油井總數(shù)的90％以上，是油田生產(chǎn)中主要的采油方式。常規(guī)曲柄平衡抽油機(jī)結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖1所示，包括有底座1’、支架2’、懸繩器3’、驢頭4’、游梁5’、橫梁軸承座6’、橫梁7’、連桿8’、曲柄銷裝置9’、曲柄裝置10’、減速器11’、剎車保險(xiǎn)裝置12’、剎車裝置13’、電動(dòng)機(jī)14’、和配電箱15’等；常規(guī)抽油機(jī)是能耗大戶，抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率較低，大量的能量(70％以上)在傳遞過(guò)程中損失掉。

常規(guī)游梁抽油機(jī)自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增大電能消耗。首先曲柄平衡方式使凈扭矩曲線波動(dòng)幅度大，形成高能耗。下沖程懸點(diǎn)載荷下落的回饋能量和電機(jī)共同對(duì)曲柄平衡裝置做功，將其轉(zhuǎn)化成勢(shì)能儲(chǔ)存起來(lái)；上沖程曲柄平衡裝置將勢(shì)能釋放與電機(jī)共同對(duì)懸點(diǎn)作功，提起懸點(diǎn)載荷。圖2是曲柄平衡方式抽油機(jī)減速器輸出軸扭矩曲線圖，由于抽油機(jī)四連桿機(jī)構(gòu)的固有特性，致使懸點(diǎn)載荷(W)作用在減速器輸出軸(曲柄軸)上的載荷扭矩(TW)在一個(gè)沖程中出現(xiàn)周期性的劇烈變化，這個(gè)周期性劇烈變化隨井況、抽汲參數(shù)的不同而變化，是一組曲線形態(tài)各異、數(shù)值不同的曲線族，這就要求平衡裝置作用在減速器輸出軸上的平衡扭矩曲線是一組與載荷扭矩曲線TW鏡像相似并且形態(tài)、數(shù)值可調(diào)整的曲線族。常規(guī)游梁式抽油機(jī)曲柄平衡裝置在減速器輸出軸上產(chǎn)生的平衡扭矩(Tr)按正弦規(guī)律變化，導(dǎo)致載荷扭矩曲線和曲柄平衡扭矩曲線折減后的凈扭矩曲線(Tn)波動(dòng)大，有較高的“峰值”和較深的負(fù)向“谷值”，需較大扭矩的減速器和較大功率的電動(dòng)機(jī)，形成高能耗，而且電動(dòng)機(jī)工作在低功率因數(shù)狀態(tài)，使電網(wǎng)的供電質(zhì)量變差。

其次曲柄平衡調(diào)節(jié)平衡精度低，降低系統(tǒng)效率增加能耗。游梁抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，曲柄的角度是時(shí)刻變化的，不同的角度平衡效果是不同的。當(dāng)相位角有大于90°的情況下，有功電流為負(fù)，這就是發(fā)電狀態(tài)，平衡效果越差，發(fā)電越多。抽油機(jī)平衡的好壞直接關(guān)系到有桿抽油系統(tǒng)效率的高低，抽油機(jī)井在舉升高度及產(chǎn)液量基本不變的情況下，提高平衡度可使系統(tǒng)效率隨之提高。然而，常規(guī)游梁抽油機(jī)由于調(diào)平衡難度大，無(wú)法使抽油機(jī)達(dá)到較好的平衡效果，降低抽油機(jī)系統(tǒng)效率增加能耗。因此，對(duì)現(xiàn)有機(jī)型進(jìn)行節(jié)能改造十分必要。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的在于在不改變抽油機(jī)主體結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)節(jié)能改造，提供一種直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)。

本實(shí)用新型提供的直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，包括驢頭、游梁、支架、底座，還包括一平衡系統(tǒng)，由架體總成、動(dòng)力總成、懸掛配重總成、和游梁配重總成組成，其中，架體總成裝設(shè)在底座上，動(dòng)力總成固定在架體總成上，游梁配重總成固定在游梁上，懸掛配重總成通過(guò)動(dòng)力總成帶動(dòng)滑設(shè)于架體總成上，且懸掛配重總成通過(guò)鋼絲繩與游梁尾部連接。

上述直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，所述動(dòng)力總成由依次連動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、傳動(dòng)組和曲柄組成，曲柄末端裝設(shè)一滾輪；所述懸掛配重總成中設(shè)有軌道架，所述滾輪滑設(shè)于該軌道架中。

上述直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，所述懸掛配重總成中設(shè)有軌道架、滑輪、上配重、配重滾輪和下配重；配重滾輪裝設(shè)在軌道架四周，軌道架上部中央裝設(shè)滑輪，兩邊裝設(shè)可調(diào)整重量的上配重，軌道架下部裝設(shè)下配重；所述動(dòng)力總成的曲柄末端裝設(shè)一滾輪，所述滾輪滑設(shè)于軌道架中。

上述直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，所述軌道架內(nèi)部上下面上對(duì)稱裝設(shè)滑軌，動(dòng)力總成的滾輪卡裝在該滑軌上。

上述直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，架體總成垂向設(shè)兩條平行的架體滑道，懸掛配重總成上軌道架四周裝設(shè)的配重滾輪滑設(shè)于該架體滑道上。

上述直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)，架體總成垂向設(shè)兩條平行的架體滑道，懸掛配重總成上軌道架四周裝設(shè)的配重滾輪滑設(shè)于該架體滑道上。

采用以上設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型的特點(diǎn)有：以滑輪、鋼絲繩結(jié)合配重代替現(xiàn)有曲柄連桿機(jī)構(gòu)；采用游梁平衡，即在游梁末端加裝直接平衡裝置；改變沖程調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)沖程操作簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)單人操作。本實(shí)用新型通過(guò)以上設(shè)計(jì)達(dá)到了降低抽油機(jī)載荷，減小裝機(jī)功率，降低游梁抽油系統(tǒng)拖動(dòng)功率能耗的效果，最終實(shí)現(xiàn)了節(jié)能改造目的。

附圖說(shuō)明：

圖1為現(xiàn)有常規(guī)游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為現(xiàn)有常規(guī)游梁抽油機(jī)減速器輸出軸扭矩曲線圖。

圖3為本實(shí)用新型直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖4和圖5為本實(shí)用新型直接平衡式節(jié)能游梁抽油機(jī)中平衡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。