[發明專利]一種游梁式抽油機平衡裝置

在審

• 申請號: 201811607730.2
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109681415A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 王鈺文;侯勇俊;邱忠誠;方潘;姜魯航
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: F04B47/14
• 分類號: F04B47/14;F04B17/03;E21B43/00
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 何凡

本發明提供了一種游梁式抽油機平衡裝置，涉及采油機械技術領域，其包括可拆卸連接于游梁上的電機，電機的輸出軸上同軸固定安裝有齒輪，齒輪與齒條嚙合，齒條沿游梁長度方向滑動連接，齒條遠離游梁的一端鉸接于擺動梁的中部，擺動梁的一端鉸接于連桿的一端，連桿的另一端鉸接于游梁上。本裝置是通過擺動梁產生的平衡力矩使抽油機平衡，擺動梁以鉸接的方式連接于游梁上，隨著齒條長度的變化，擺動梁不僅會隨著齒條移動，同時還會以齒條與擺動梁連接的點為中心轉動，解決了現有技術中的游梁式抽油機中調平衡的裝置結構復雜、平衡效果差的問題。

技術領域

本發明涉及采油機械技術領域，特別是涉及一種游梁式抽油機平衡裝置。

背景技術

游梁式抽油機是國內外油田主要的機抽設備，具有結構簡單、可靠耐用的優點，在機械采油中占有絕對主導地位。常規型游梁式抽油機不足之處在于平衡不均勻、平衡度低，平衡率直接影響著抽油機本身的能耗、平穩性和使用壽命，以及惡化抽油桿的工作條件。因此，設計游梁式抽油機裝置必須合理解決平衡問題。

為了解決游梁式抽油機平衡的問題，通常采用機械平衡和氣動平衡兩種方法，機械平衡可以分為游梁平衡、曲柄平衡和復合平衡三種，其中復合平衡方式綜合了前兩種平衡的特點，在油田現場大多采用此平衡方式，應用范圍較廣。但是復合平衡并不能從根本上解決常規型抽油機扭矩波動大的問題，所以需要在游梁式抽油機上添加輔助平衡機構。目前輔助平衡機構主要是抽油機游梁尾部設置平衡裝置，將電機、絲杠傳動總成、平衡塊安裝在尾梁上，通過控制電機轉動方向，將電機輸出轉動轉化成絲杠傳動總成的往復運動，該設計的絲杠螺母傳動結構復雜，加工成本高，負載能力低，因此傳動力矩平衡效果有限。

發明內容

針對現有技術中的上述問題，本發明提供了一種游梁式抽油機平衡裝置，解決了現有技術中的游梁式抽油機的平衡裝置結構復雜、平衡效果差的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

提供一種游梁式抽油機平衡裝置，其包括可拆卸連接于游梁上的電機，電機的輸出軸上同軸固定安裝有齒輪，齒輪與齒條嚙合，齒條沿游梁長度方向滑動連接，齒條遠離游梁的一端鉸接于擺動梁的中部，擺動梁的一端鉸接于連桿的一端，連桿的另一端鉸接于游梁上。

進一步地，擺動梁上固定連接有增重塊。通過增重塊增加擺動梁受到的重力，從而增大本裝置產生的力矩來使游梁式抽油機保持平衡。

進一步地，齒條滑動連接于游梁的內壁上。齒條位于游梁的內壁上，那么與齒條嚙合的齒輪也位于游梁的內腔中，能夠有效減小環境中的沙塵對齒輪和齒條的磨損，增加齒輪、齒條的工作壽命。

進一步地，齒條上齒面的對側設置有滑槽，滑槽與可拆卸連接于游梁內壁且截面為工字型的滑軌嵌連接。截面為工字型的滑軌能夠有效保證滑槽沿著滑軌滑動，避免滑槽脫離滑軌導致本裝置失效甚至帶來危險。

進一步地，滑槽與滑軌之間設置有滾輪。通過滾輪將滑槽與滑軌之間的滑動摩擦力變為滾動摩擦力，降低了滑動阻力，提高傳動效率。

進一步地，滾輪對稱且可轉動連接于滑槽的兩側。對稱設置的滾輪能夠使滑槽與滑軌始終平行，保證了齒條滑動的順暢性。

進一步地，電機為伺服電機。伺服電機為閉環控制電機，控制精度高，能夠根據游梁式抽油機的不平衡信號精確地控制齒條的移動距離。

進一步地，齒輪鍵連接于電機的輸出軸上。鍵連接加工方便、固定牢固，能夠限制齒輪相對于輸出軸周向的移動。

進一步地，齒輪通過軸端擋圈和端部螺栓軸向固定于輸出軸上。該固定方式成本低且固定牢固、可靠。