[發明專利]實現抽油機完全平衡的方法和裝置

無效

• 申請號: 201310238292.8
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103291249A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 王研;王德民;陳超
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;大慶油田有限責任公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 朱培杰

技術領域

?本發明涉及油田人工舉升領域，是一種實現游梁式抽油機完全平衡且電動機負載基本穩定的一種方法和裝置。

背景技術

目前，四連桿游梁式抽油機是國內外油田采油機械的主力機型，其平衡方式主要采用曲柄平衡，基于抽油機懸點交變載荷特性及抽油機四連桿機構結構參數特征，決定了抽油機電動機負載的特征：雖然采用了曲柄平衡，但電動機負載波動仍然很大，導致電機效率低、能耗居高不下。專利號為200910175190.X的專利申請，公開了一種以?抽油機減速箱輸出軸為研究對象、對減速箱輸出軸扭矩進行平衡的方法，但這種方法的缺陷在于：需要在抽油機旁邊另外增加基礎，同時靠隨動曲柄進行傳遞，依靠二次增速箱進行增速，結構復雜，同時穩定性、安全性和經濟效益較差。

發明內容

為了克服現有的游梁式抽油機電動機負載波動大、導致電機效率低、能耗大的不足，本發明提供一種實現抽油機完全平衡的方法和裝置，該方法以抽油機電動機負載為研究對象，通過增加一級或多級平衡裝置，使抽油電動機在基本穩定的負載下工作，實現抽油機完全平衡，減少電動機負載波動、提高電機效率、降低能耗；同時，該裝置利用抽油機原基礎通過鏈傳動進行增速，結構簡單、穩定性、安全性好。

本發明的技術方案是：一種實現抽油機完全平衡的方法，在原抽油機平衡的基礎上，增加一級或多級平衡裝置，所述的平衡裝置的轉速為原抽油機曲柄軸轉速的2(n-1)倍，其中n為多級平衡的次數，所述的?平衡裝置所提供的扭矩為上一級平衡裝置所提供扭矩的30%~70%，最好為50%。

一級或多級平衡裝置曲柄與原抽油機一次曲柄相對角度為-90°~90°，最佳角度為-45°或45°。

一種實現抽油機完全平衡的裝置，包括減速箱，減速箱通過減速箱輸出軸連接曲柄，所述的減速箱輸出軸通過傳動機構連接由小曲柄及小平衡重組成的平衡裝置，且平衡裝置的數量不小于1。

所述的減速箱輸出軸上連接有大鏈輪，大鏈輪通過鏈條連接小鏈輪，小鏈輪通過小鏈輪軸連接有小曲柄，小曲柄上連接有小平衡重。

本發明具有如下有益效果：由于采取上述方案，該方法通過在原抽油機平衡的基礎上，增加一級或多級平衡裝置，使負載波動率減少，電動機平均做功波動率減少，隨著平衡裝置級數的增加，使負載差波動率將趨近于0，趨于實現完全平衡。因此，抽油機經多級平衡后，可實現抽油機負載趨向于一恒定值，可以提高電動機工作效率，達到抽油機系統節能降耗的目的。

附圖說明

圖1為抽油機原始平衡電動機負載曲線示意圖；

圖2為抽油機增加一級平衡裝置電動機負載曲線示意圖；

圖3為抽油機增加二級平衡裝置電動機負載曲線示意圖；

圖4為抽油機增加三級平衡裝置電動機負載曲線示意圖；

圖5為抽油機增加四級平衡裝置電動機負載曲線示意圖；

圖6為本發明的結構原理圖；

圖7為抽油機增加一級前置式鏈傳動平衡裝置結構示意圖；

圖8為前置式鏈傳動大鏈輪與原抽油機安裝結構示意圖；

圖9為前置式鏈傳動支撐機構安裝結構示意圖。

圖1~圖5橫坐標為曲柄轉角（°），縱坐標為電動機負載。

圖中1-游梁，2-橫梁，3-連桿，4-原曲柄，5-減速箱，6-大鏈輪，7-鏈條，8-小鏈輪，9-支撐裝置，10-小鏈輪脹套，?12-小曲柄，13-小平衡重，14-三角架，15-減速箱輸出軸，16-壓蓋，17-壓緊螺釘，18-脹套，19-減速箱端蓋，20-小鏈輪軸，21-軸承座，22-剎車裝置，23-螺栓，24-大橫梁，25-抽油機底座，31-二級大鏈輪，32-一級平衡重，33-二級鏈條，34-二級小鏈輪，35-二級平衡重。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

該實現抽油機完全平衡的方法，是基于抽油機電動機負載波動特性和曲柄平衡原理的方法進行削峰填谷，通過削峰達到降低電動機最大負載，填谷抬高電動機最小負載，達到平緩電動機負載波動、提高電動機工作效率及節能的目的。在原抽油機平衡的基礎上，增加一級或多級平衡裝置，所述的平衡裝置的轉速為原抽油機曲柄軸轉速的2(n-1)倍，其中n為多級平衡的次數，所述的平衡裝置所提供的扭矩為上一級平衡裝置所提供扭矩的30%~70%之間，最好為50%。一級或多級平衡裝置曲柄與原抽油機一次曲柄相對角度為-90°~90°，最佳角度為-45°或45°。

具體步驟如下：