[實用新型]游梁式自動變矩平衡、旋轉驢頭增程抽油機

有效

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• 申請日: 2009-06-09
• 公開（公告）號: CN201412125Y
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設計）人: 曾志強;王文蘭;尹雪蓮;張春麗;劉斌;張玉華;門虎;徐龍偉;楊小榮
• 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;F16H21/18;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技術領域，尤其涉及抽油機，是一種將自動變矩平衡和增加沖程于一體的節(jié)能型抽油機。

背景技術

目前，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功率為16KW計算，我國抽油機年耗電量達140億kW·h，年節(jié)能潛力可達幾十億kW·h。所以提高抽油機效率在提倡節(jié)能減排的今天顯得更加緊迫。游梁式旋轉驢頭增程抽油機是目前設計比較先進的抽油機，能夠在不增加抽油機高度的情況下增加沖程。目前大部分游梁式旋轉驢頭增程抽油機平衡重位置都是固定的，如專利公開號CN2243530所公布的異形旋轉驢頭增程式抽油機，專利公開號CN88202313所公布的旋轉驢頭增距式長沖程抽油機，這些機型都不能夠隨懸點載荷變化自動調整平衡力矩，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變化很大，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，不能平衡在一個行程中變化大小和方向的懸點動載荷。這種抽油機的不平衡狀態(tài)，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。

目前游梁式旋轉驢頭增程抽油機大多使用在稠油井開采領域的中小型抽油機上，而稠油開采時，抽油機上下行程載荷變化很大，由于油稠的原因，抽油機上行時懸點載荷會增大很多。由于油稠井，在抽油機下行時會造成光桿難以下行，這樣抽油機懸點負荷就會變得很小，這種上下行程中負荷的巨大變化會造成抽油機的嚴重不平衡，會浪費大量的電能，并且會造成抽油機震動載荷和慣性載荷增加，減少抽油機和電機的使用壽命。目前也有能動態(tài)調整抽油機平衡力矩的游梁式旋轉驢頭增程抽油機，如專利公開號CN2505590所公布的游梁變矩平衡、偏輪增程式抽油機，這種抽油機平衡重也是固定的，只是游梁尾部懸掛了一組可調異相偏置角的平衡重，可以通過人工改變平衡重懸掛的角度改變平衡力矩。在運行過程中平衡力矩有一定的變化，但該種抽油機在運行中調整平衡力矩幅度有限，不能適應稠油開采時上下行程負荷的變化。

實用新型內容

本實用新型的目的是：提供一種游梁式自動變矩平衡、旋轉驢頭增程抽油機，使得抽油機在驢頭旋轉增加沖程的過程中自動調整平衡力矩，加大抽油機變矩幅度，調整平衡重的使用量。以適應抽油機在上下行程懸點的負荷變化，提高抽油機平衡率，達到節(jié)能目的。

本實用新型采用的技術方案是：游梁式自動變矩平衡、旋轉驢頭增程抽油機，主要由擺桿上軸、驢頭旋轉軸、擺桿下軸、L形擺桿、拉桿前軸、拉桿、拉桿后軸、平衡臂軸、平板式平衡臂、片狀平衡重、平衡力矩調節(jié)孔、曲柄連桿機構、減速箱、電機、底座、支架、游梁、驢頭組成。在底座上固定有支架、電機和減速箱，減速箱輸出端連接有曲柄連桿機構，曲柄連桿機構的端部連接游梁的尾端。支架的頂端有軸承座，軸承座支撐游梁的中部。在游梁的前端通過驢頭旋轉軸，連接有驢頭。

其特征在于：在游梁的尾端固定有平衡臂軸，通過平衡臂軸連接平板式平衡臂的中部，平板式平衡臂能在平衡臂軸上擺動。在平板式平衡臂的下端固定有片狀平衡重。在平板式平衡臂的上端固定有拉桿后軸，通過拉桿后軸連接拉桿的一端。拉桿的另一端通過拉桿前軸連接在L形擺桿短桿端部。L形擺桿由短桿和長桿組成，短桿垂直固定在長桿上。L形擺桿的長桿上端與固定在驢頭上的擺桿上軸連接，L形擺桿的長桿下端與固定在支架上的擺桿下軸連接。

在平板式平衡臂上有一排平衡力矩調節(jié)孔，通過平衡力矩調節(jié)孔固定有片裝平衡重。能調節(jié)平衡力矩。

所述的L形擺桿有兩個，分別固定在驢頭的兩側。擺桿上軸的位置在驢頭旋轉軸的上部。

本實用新型在抽油機游梁上部設有拉桿，由支架上安裝的兩根L形擺桿帶動拉桿前后移動，再通過拉桿帶動平板式平衡臂上下擺動，自動改變平衡力矩，能有效平衡懸點不斷變化的動載荷。通過一個L形擺桿帶動抽油機驢頭旋轉。在驢頭旋轉的過程中，拉桿也在L形擺桿的帶動下做前后移動，拉桿再拉動平板式平衡臂擺動，能在抽油機運轉過程中動態(tài)調整抽油機的平衡力矩。在游梁尾部增加了一個平衡臂軸和一個能上下自動擺動的平板式平衡臂。通過人工增減片狀平衡重或改變片狀平衡在平衡力矩調節(jié)孔上的安裝位置來調整抽油機平衡力矩，進而調整抽油機的平衡。在抽油機運行過程中，在驢頭旋轉的過程中L形擺桿會帶動拉桿前后移動，拉桿就會帶動平板式平衡臂上下擺動，進而自動的調整抽油機平衡力矩。