[实用新型]吊摆式动态平衡增效节能抽油机

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种采油机械与控制技术相结合的石油开采系统，是一种吊摆式动态平衡增效节能抽油机。

二、背景技术

常规游梁式抽油机是目前油田上广泛使用的一种石油开采设备，它是由底座、电机和传动带、减速器、曲柄连杆、曲柄平衡重、支架、悬绳及悬绳器组件、驴头、游梁组件及轴承组件等部分组成的四连杆机构，这种机构自身所存在的弊端尽管十分突出：负荷力矩波动大、动力性能差、系统效率低、动力损耗大、平衡调节不方便，且游梁摆角相对较小，难以满足油田开发后期在油井注水量骤增时的长冲程抽汲需要等，然而由于这种机构具有结构简单、安装便捷、工作可靠性高，并适合常年工作在野外而无需专人看管等显著优势，所以百余年来在油田一直占据着主导地位。

随着油田的不断开发，油层能量以及油井液面的日趋下降，通过节能挖潜、提高抽汲效率与延长抽油机使用寿命的问题越发显得重要。为此，人们从不同角度进行了大量的研究和探索，试图在技术上有所改进和突破。目前在全国各油田进行试验或已投运的抽油机技改措施不下数百种之多，但归纳起来不外乎两种技术思路：即对抽油机本身的机械结构进行革新和对抽油机动力设备或电气控制方式进行改进、替换。

国内外现已公开的多种类型的抽油机，如异型游梁式抽油机、异形轮双速节能抽油机、吊重滑轮组平衡式抽油机、复合天轮式抽油机、气动储能游梁式抽油机、六连杆游梁式抽油机、偏心轮式抽油机等，都是通过对抽油机本体的机械结构做了一定程度的改动，虽然解决了常规游梁式抽油机的低效率、高能耗等一种或几种技术问题，但其同时也往往会伴随其它诸如结构复杂、运输装卸麻烦、安装效率低下、运行可靠性差等新的问题应运而生。目前仅有异型游梁式抽油机实现了批量化生产。

在抽油机动力设备或电气控制方式的改进中，目前所应用的技术主要有：采用永磁电机等新型节能电机替换交流异步电机，加装无功补偿装置减少系统损耗，安装Δ/Y转换装置、晶闸管相控与调压装置、变频器控制电机输出功率，使用间抽控制器解决抽油机空抽低效的问题。运用这些技术虽然能够取得一定的节能增效效果，但除过无功补偿技术被油田广泛认同外，其它绝大多数技术由于成本高、可靠性低、与机械设备间的紧密性与关联度差等因素而一直无法与抽油机形成配套供油田规模化使用。

致使上述技术造成解决了老问题又添新问题的根本原因在于研究方向大都从节能或增效的单一方向出发，忽略了油田对抽油机的要求首先是可靠性、耐用性。油田绝对不会用牺牲因故障频发导致经常停井以至影响正常生产为代价，而接纳节能性能与技术缺陷同样突出的新技术产品的。

三、发明内容

本实用新型为了解决上述背景技术中的不足之处，提供一种吊摆式动态平衡增效节能抽油机，其设计独特、结构简单，运行可靠，平衡程度好，系统效率高，制造与运行维护成本低，设备吊运安装简便，且节能效果十分显著。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种吊摆式动态平衡增效节能抽油机，包括机架、动力驱动与电气控制系统，其特征在于：横梁通过机架轴承安置在机架上，横梁的前端为驴头，后端连接尾梁平衡装置，在横梁上连接一组或多组通过连接件对称设置在机架左右两侧的摆臂机构，摆臂机构的下端连接吊重装置，摆臂机构与横梁共同形成稳固的游梁结构，摆臂机构与吊重装置组合为用于接受驱动动力和平衡负荷的吊摆装置。

吊重容器为实体、腔体或外设隔挡的支架体，吊重容器若为动力从动轮，吊重容器的底面形状则呈以机架轴承为圆心、以机架轴承至其底端的距离为半径的圆弧断面状。

横梁为直梁结构，或折梁结构，或三角形结构。

尾梁平衡装置整体高于横梁呈上偏尾梁状；或为在横梁后端配置一个在抽油机正常运行时能使悬挂其上的平衡重发生前后位移的异型驴头；或为在横梁后端直接连接一个位置固定的平衡重或悬挂有平衡重的常规驴头；或为在横梁尾部铰链一套下偏平衡重装置；或为采用吊摆装置直接替代尾梁平衡装置。

驴头的悬挂绳与柔性绳带相连，并越过驴头顶部，途经固定在横梁中部的定向轮和固定在横梁尾部的换向轮与铰链在横梁尾部的下偏平衡重装置连接，形成柔性负荷悬挂装置；驴头的顶部呈与常规驴头大弧面平滑相切的小弧面形状，且所有与悬挂装置能发生接触的驴头弧面侧，均安装能够确保悬挂装置上下顺畅滑动的驴头弧面滑动件；设置在驴头上部用于固定悬挂绳的卡件的承载能力与凸出驴头弧面的高度至少提高两倍以上；下偏平衡臂与横梁间相铰的轴承固定在横梁末端，或与导向轮可以为同轴。