[实用新型]直接平衡式节能游梁抽油机

说明书

技术领域：

本实用新型属于机械采油技术领域，具体涉及一种改进的游梁抽油机。

背景技术：

随着油田的不断开发，采油成本也在日益增加，抽油机采油占我国生产油井总数的90％以上，是油田生产中主要的采油方式。常规曲柄平衡抽油机结构参见图1所示，包括有底座1’、支架2’、悬绳器3’、驴头4’、游梁5’、横梁轴承座6’、横梁7’、连杆8’、曲柄销装置9’、曲柄装置10’、减速器11’、刹车保险装置12’、刹车装置13’、电动机14’、和配电箱15’等；常规抽油机是能耗大户，抽油机井的系统效率较低，大量的能量(70％以上)在传递过程中损失掉。

常规游梁抽油机自身结构设计增大电能消耗。首先曲柄平衡方式使净扭矩曲线波动幅度大，形成高能耗。下冲程悬点载荷下落的回馈能量和电机共同对曲柄平衡装置做功，将其转化成势能储存起来；上冲程曲柄平衡装置将势能释放与电机共同对悬点作功，提起悬点载荷。图2是曲柄平衡方式抽油机减速器输出轴扭矩曲线图，由于抽油机四连杆机构的固有特性，致使悬点载荷(W)作用在减速器输出轴(曲柄轴)上的载荷扭矩(TW)在一个冲程中出现周期性的剧烈变化，这个周期性剧烈变化随井况、抽汲参数的不同而变化，是一组曲线形态各异、数值不同的曲线族，这就要求平衡装置作用在减速器输出轴上的平衡扭矩曲线是一组与载荷扭矩曲线TW镜像相似并且形态、数值可调整的曲线族。常规游梁式抽油机曲柄平衡装置在减速器输出轴上产生的平衡扭矩(Tr)按正弦规律变化，导致载荷扭矩曲线和曲柄平衡扭矩曲线折减后的净扭矩曲线(Tn)波动大，有较高的“峰值”和较深的负向“谷值”，需较大扭矩的减速器和较大功率的电动机，形成高能耗，而且电动机工作在低功率因数状态，使电网的供电质量变差。

其次曲柄平衡调节平衡精度低，降低系统效率增加能耗。游梁抽油机在运行过程中，曲柄的角度是时刻变化的，不同的角度平衡效果是不同的。当相位角有大于90°的情况下，有功电流为负，这就是发电状态，平衡效果越差，发电越多。抽油机平衡的好坏直接关系到有杆抽油系统效率的高低，抽油机井在举升高度及产液量基本不变的情况下，提高平衡度可使系统效率随之提高。然而，常规游梁抽油机由于调平衡难度大，无法使抽油机达到较好的平衡效果，降低抽油机系统效率增加能耗。因此，对现有机型进行节能改造十分必要。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于在不改变抽油机主体结构的前提下，实现抽油机节能改造，提供一种直接平衡式节能游梁抽油机。

本实用新型提供的直接平衡式节能游梁抽油机，包括驴头、游梁、支架、底座，还包括一平衡系统，由架体总成、动力总成、悬挂配重总成、和游梁配重总成组成，其中，架体总成装设在底座上，动力总成固定在架体总成上，游梁配重总成固定在游梁上，悬挂配重总成通过动力总成带动滑设于架体总成上，且悬挂配重总成通过钢丝绳与游梁尾部连接。

上述直接平衡式节能游梁抽油机，所述动力总成由依次连动的电动机、减速器、联轴器、传动组和曲柄组成，曲柄末端装设一滚轮；所述悬挂配重总成中设有轨道架，所述滚轮滑设于该轨道架中。

上述直接平衡式节能游梁抽油机，所述悬挂配重总成中设有轨道架、滑轮、上配重、配重滚轮和下配重；配重滚轮装设在轨道架四周，轨道架上部中央装设滑轮，两边装设可调整重量的上配重，轨道架下部装设下配重；所述动力总成的曲柄末端装设一滚轮，所述滚轮滑设于轨道架中。

上述直接平衡式节能游梁抽油机，所述轨道架内部上下面上对称装设滑轨，动力总成的滚轮卡装在该滑轨上。

上述直接平衡式节能游梁抽油机，架体总成垂向设两条平行的架体滑道，悬挂配重总成上轨道架四周装设的配重滚轮滑设于该架体滑道上。

上述直接平衡式节能游梁抽油机，架体总成垂向设两条平行的架体滑道，悬挂配重总成上轨道架四周装设的配重滚轮滑设于该架体滑道上。

采用以上设计，本实用新型的特点有：以滑轮、钢丝绳结合配重代替现有曲柄连杆机构；采用游梁平衡，即在游梁末端加装直接平衡装置；改变冲程调节方式，调节冲程操作简便，可实现单人操作。本实用新型通过以上设计达到了降低抽油机载荷，减小装机功率，降低游梁抽油系统拖动功率能耗的效果，最终实现了节能改造目的。

附图说明：

图1为现有常规游梁抽油机结构简图。

图2为现有常规游梁抽油机减速器输出轴扭矩曲线图。

图3为本实用新型直接平衡式节能游梁抽油机整体结构简图。

图4和图5为本实用新型直接平衡式节能游梁抽油机中平衡系统结构原理图。