[发明专利]游梁式抽油机

说明书

技术领域

本发明涉及一种游梁式抽油机，特别是一种带有可折叠平衡重的游梁式 抽油机。

背景技术

游梁式抽油机是油田重要的工作设备之一。工作时，每台游梁式抽油机 均需配套相应的感应电动机，由于鼠笼转子感应电动机(以下简称电动机) 具有结构简单、工作可靠、造价低等优点，因此该电动机广泛用于油田抽油 机中。

油田抽油机不同于一般负载，抽油机在上冲程时处于抽油状态，载荷大， 电动机出力也大；在下冲程时，抽油机基本上不工作，载荷小，电动机出力 也小。为平衡这两种工作状态，抽油机一般都带有较大惯量的平衡重装置。 由于较大惯量平衡重的存在，使抽油机由停止状态起动时需要较大转矩，因 此要求配套电动机的起动转矩高。为了提高电动机的起动转矩，现有技术通 常采取提高配套电动机容量的办法，通过提高容量提高起动转矩的绝对值。 但是，这种解决方法随之带来了典型的“大马拉小车”技术缺陷，即在正常 运行过程中使用较大容量的电动机带动小容量的抽油机负载，从而造成电动 机的负载率较低，电动机处于非经济运行状态，此时的效率及功率因数均较 低。工程表明：正常运行的电动机功率仅仅是启动功率的1/3，平均效率为 50％--70％，抽油机在启动瞬间所需的起动力矩和启动功率是其平均工作力矩 和平均功率的3～7倍，其动力矩和启动功率较大，并且抽油机正常工作时的 峰值力矩和峰值功率是其平均工作力矩和平均功率的2～3倍。工程规定，抽 油机的装机功率选择一般按均方根力矩或峰值力矩确定，由此造成抽油机的 电动机装机功率比正常运转状态下所需的功率高3～4倍，导致电动机正常运 转时的功率利用率仅为30％左右。现有技术这种现状不仅造成初期建设投资 成本增加，而且造成运行成本提高，且电能严重浪费。例如，对于一台轴功 率为77.5千瓦的抽油机，正常运行时应选择功率为100千瓦的电动机，但考 虑启动问题后，至少应选择155千瓦的电动机。经计算可知，使用该电动机 将多损失有功电能4029千瓦小时/年，多损失无功电能17082千瓦小时/年， 而且增加了大量的线路损耗，加重了对电网的冲击。

发明内容

本发明的目的是提供一种游梁式抽油机，从根本上解决油田抽油机电动 机“大马拉小车”的技术缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种游梁式抽油机，包括依次连接的 电动机、传动装置和抽油机装置，所述抽油机装置包括抽油机架连接轴、可 折叠平衡重、以及在电动机启动时使抽油机架连接轴与可折叠平衡重断开、 在抽油机启动时使抽油机架连接轴与可折叠平衡重连接的离合器，所述可折 叠平衡重设置成在电动机启动时处于展开状态，在抽油机启动时处于折叠状 态。

所述可折叠平衡重包括设置在壳体内的数个可展开或折叠的基叶片，所 述基叶片包括作为辐条的叶茎和作为平衡重的叶片，所述叶片连接在叶茎的 一端，所述叶茎的另一端开设有穿设在折叠轴上的轴孔，所述叶茎的中部设 置有固定软连接线的软连接座，相邻的基叶片通过软连接线相互连接。

所述可折叠平衡重还包括驱动所述基叶片展开或折叠并将首位置的基叶 片与尾位置的基叶片连接在一起的叶片连接装置。

所述可折叠平衡重还包括放置折叠状态基叶片的折叠盒，所述折叠盒上 设置有将数个基叶片锁死在折叠盒中的闭锁装置。

在上述技术方案基础上，所述电动机通过电源开关与交流电源电连接， 所述电动机通过电机轴与所述传动装置传动连接。

所述可折叠平衡重通过减速箱与所述传动装置传动连接。

还包括分别与所述电源开关、离合器和可折叠平衡重连接的控制器。

本发明提出了一种带有可折叠平衡重的游梁式抽油机，突破了现有抽油 机设计理念，将“铁板一块”的抽油机平衡重设置成可折叠平衡重，应用机 械储能原理来提高抽油机电动机效率。在电动机启动过程中，首先将可折叠 平衡重设置成展开状态，展开状态的可折叠平衡重转动惯量分布均匀，减小 了电动机的起动负载，在电动机转动中，逐步将电能变成机械能并储存在折 叠平衡重里；然后在抽油机启动过程中，将可折叠平衡重设置成折叠状态， 折叠状态的可折叠平衡重将能量集中，由电动机和折叠式平衡重共同做功启 动抽油机，从而降低电动机的启动功率。本发明不但能够降低抽油机电动机 的装机功率，从根本上解决了油田抽油机电动机“大马拉小车”的技术缺陷， 同时也能在抽油机运行过程中提高电动机的效率，减少对电网的冲击。

附图说明