[實用新型]前置型游梁式自動變矩平衡抽油機

有效

• 申請號: 200920106979.5
• 申請日: 2009-04-15
• 公開（公告）號: CN201391288Y
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發明（設計）人: 曾志強;王文蘭
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;F04B47/14
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 李玉明

技術領域

本實用新型涉及石油開采領域，特別涉及一種抽油機，是一種前置型自動變矩平衡的節能抽油機。

背景技術

我國抽油機的保有量在10萬臺以上，并且每年還以5000臺的速度增加。在使用的抽油機中大部分還采用的是常規游梁式抽油機，常規游梁式抽油機效率很低，致使我國抽油機平均效率為25.96％，而國外平均水平為30.05％，按每臺抽油機電機平均容量為16KW計算，我國抽油機年耗電量達140億kw·h，年節能潛力可達幾十億kw·h。所以提高抽油機效率在提倡節能減排的今天顯得更加緊迫。

目前，常規的游梁式抽油機平衡位置都是固定的，很難適應不斷變化的懸點載荷，因為抽油機上下行程懸點載荷差別很大，上沖程中懸點承受著最大載荷，下行程承受最小載荷，懸點還存在隨抽油機上下行程不斷改變方向和大小的動載荷。而抽油機的平衡重是固定的，只能平衡懸點靜載荷，而不能平衡在一個行程中變化大小和方向的懸點動載荷。所以目前使用的常規抽油機只能在一個沖程的部分時段達到平衡狀態，這樣就會造成電機功率的浪費。在采油現場規定平衡率達到80％就算平衡是合格的。現場計算平衡率所使用的方法是以上、下沖程的電機電流峰值的百分比來代替的。而抽油機在運行過程中電機的電流變化很大，會產生沖擊電流，特別是在上下死點都會使電流發生大的改變。所以電流峰值的百分比達到80％不等于電機在上下行程做功比能達到80％。并且在現場實際工作中的很多抽油機往往連上、下行程電流峰值之比也達不到80％，這種抽油機的不平衡狀態，會造成電機在上下行程中做功不相等，有時還會造成電機做負功，會造成電機功率極大的浪費，降低電機和抽油設備的使用壽命，會破壞曲柄旋轉速度的均勻性，從而影響到抽油桿和抽油泵的正常工作。

目前也有能動態調整抽油機平衡力矩的梁式抽油機，如游梁下偏平衡抽油機和下偏杠鈴式抽油機，這兩種抽油機平衡重也是固定的，只是游梁后端彎曲，在運行過程中平衡力矩有一定的變化，但該種抽油機調整平衡力矩幅度有限，在抽油機上下行程中存在矛盾，抽油機下行過程中程調整平衡力矩增大就會減小抽油機上行的平衡力矩，平衡力矩的變化不能跟抽油機載荷變化相匹配。還有一些自動調整平衡力矩的抽油機，如專利公開號CN201187283，提供了一種游梁平衡抽油機，該種抽油機能自動調整平衡力矩，但該專利是靠平衡重滑動來改變平衡力矩，在工作現場不適用，因為抽油機都是安裝在野外，風沙和雨雪會對滑軌造成破壞，并且長期的滑動也會使滑軌磨損，使得摩擦阻力增加，造成能源浪費。還有一類抽油機是靠鋼絲繩來調整平衡力矩的，該類抽油機存在安全隱患，長期磨擦會造成鋼絲繩磨損，容易斷裂。在井下故障造成光桿不下或鋼絲繩斷裂時，平衡重就會失載，失載的平衡重會對抽油機造成巨大的沖擊，造成設備損壞。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種前置型游梁式自動變矩平衡抽油機，通過平衡梁連桿，使得抽油機能隨懸點動載荷的變化同步自動調整平衡力矩，提高抽油機平衡率，使電機在抽油機上下行程中做功基本相等，達到節能目的。并克服現有變矩平衡抽油機中的不安全和結構不合理因素。

本實用新型采用的技術方案是：前置型游梁式自動變矩平衡抽油機，主要由底座、支架、中軸、尾軸、游梁、平衡梁、配重箱、長方體配重塊、驢頭、平衡梁軸承、下軸承、上軸承、平衡梁連桿、限位工字梁、卸載頂絲、曲柄連桿機構、橫梁、減速箱、大皮帶輪、電機皮帶輪、斜支架、蜂窩狀薄鋼板緩沖體、橡膠緩沖體組成。

在底座上固定有支架，支架的頂部固定有中軸，中軸上連接有一個游梁和驢頭。游梁的尾端通過平衡梁軸承連接有平衡梁，平衡梁的下端固定有配重箱，配重箱內有長方體配重塊。在底座上固定有減速箱和電機，電機皮帶輪由皮帶與減速箱的大皮帶輪連接。其特征在于：減速箱的輸出軸連接有曲柄連桿機構。曲柄連桿機構的頂端通過橫梁和尾軸與游梁連接。曲柄連桿機構的頂端與游梁連接的位置在游梁的前端，即在中軸到驢頭之間的游梁的下平面上。在抽油機支架上部左右兩側分別固定有一個下軸承，在兩個下軸承之間的軸上連接有平衡梁連桿的下端，平衡梁連桿上端部連接有上軸承，上軸承安裝在平衡梁的銷孔內；平衡梁上的銷孔有3～8個，能通過將平衡梁連桿上端安裝在不同的銷孔上，改變平衡梁自動調整的角度，平衡梁通過平衡梁軸承安裝在抽油機游梁的尾端。通過平衡梁連桿拉動平衡梁改變平衡力矩，自動調整抽油機的平衡。