[实用新型]游梁式自动变矩平衡抽油机

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油开采领域，特别涉及一种抽油机，是一种自动变矩平衡的节能抽油机。

背景技术

我国抽油机的保有量在10万台以上，并且每年还以5000台的速度增加。在使用的抽油机中大部分还采用的是常规游梁式抽油机，常规游梁式抽油机效率很低，致使我国抽油机平均效率为25.96％，而国外平均水平为30.05％，按每台抽油机电机平均容量为16KW计算，我国抽油机年耗电量达140亿kw·h，年节能潜力可达几十亿kw·h。所以提高抽油机效率在提倡节能减排的今天显得更加紧迫。

目前，常规的游梁式抽油机平衡位置都是固定的，很难适应不断变化的悬点载荷，因为抽油机上下行程悬点载荷差别很大，上冲程中悬点承受着最大载荷，下行程承受最小载荷，悬点还存在随抽油机上下行程不断改变方向和大小的动载荷。而抽油机的平衡重是固定的，只能平衡悬点静载荷，而不能平衡在一个行程中变化大小和方向的悬点动载荷。所以目前使用的常规抽油机只能在一个冲程的部分时段达到平衡状态，这样就会造成电机功率的浪费。在采油现场规定平衡率达到80％就算平衡是合格的。现场计算平衡率所使用的方法是以上、下冲程的电机电流峰值的百分比来代替的。而抽油机在运行过程中电机的电流变化很大，会产生冲击电流，特别是在上下死点都会使电流发生大的改变。所以电流峰值的百分比达到80％不等于电机在上下行程做功比能达到80％。并且在现场实际工作中的很多抽油机往往连上、下行程电流峰值之比也达不到80％，这种抽油机的不平衡状态，会造成电机在上下行程中做功不相等，有时还会造成电机做负功，会造成电机功率极大的浪费，降低电机和抽油设备的使用寿命，会破坏曲柄旋转速度的均匀性，从而影响到抽油杆和抽油泵的正常工作。

目前也有能动态调整抽油机平衡力矩的梁式抽油机，如游梁下偏平衡抽油机和下偏杠铃式抽油机，这两种抽油机平衡重也是固定的，只是游梁后端弯曲，在运行过程中平衡力矩有一定的变化，但该种抽油机调整平衡力矩幅度有限，在抽油机上下行程中存在矛盾，抽油机下行过程中程调整平衡力矩增大就会减小抽油机上行的平衡力矩，平衡力矩的变化不能跟抽油机载荷变化相匹配。还有一些自动调整平衡力矩的抽油机，如专利公开号CN201187283，提供了一种游梁平衡抽油机，该种抽油机能自动调整平衡力矩，但该专利是靠平衡重滑动来改变平衡力矩，在工作现场不适用，因为抽油机都是安装在野外，风沙和雨雪会对滑轨造成破坏，并且长期的滑动也会使滑轨磨损，使得摩擦阻力增加，造成能源浪费。还有一类抽油机是靠钢丝绳来调整平衡力矩的，该类抽油机存在安全隐患，长期磨擦会造成钢丝绳磨损，容易断裂。在井下故障造成光杆不下或钢丝绳断裂时，平衡重就会失载，失载的平衡重会对抽油机造成巨大的冲击，造成设备损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种游梁式自动变矩平衡抽油机，通过平衡梁连杆，使得抽油机能随悬点动载荷的变化同步自动调整平衡力矩，提高抽油机平衡率，使电机在抽油机上下行程中做功基本相等，达到节能目的。并克服现有变矩平衡抽油机中的不安全和结构不合理因素。

本实用新型采用的技术方案是：游梁式自动变矩平衡抽油机，主要由底座、支架、中轴、尾轴、游梁、平衡梁、配重箱、长方体配重块、驴头、平衡梁轴承、下轴承、上轴承、平衡梁连杆、限位工字梁、卸载顶丝、曲柄连杆机构、横梁、减速箱、大皮带轮、电机皮带轮、斜支架、蜂窝状薄钢板缓冲体、橡胶缓冲体组成。

在底座上固定有支架，支架的顶部固定有中轴，中轴上连接有一个游梁和驴头。游梁的尾端通过平衡梁轴承连接有平衡梁，平衡梁的下端固定有配重箱，配重箱内有长方体配重块。在底座上固定有减速箱和电机，电机皮带轮由皮带与减速箱的大皮带轮连接。其特征在于：减速箱的输出轴连接有曲柄连杆机构。曲柄连杆机构的顶端通过横梁和尾轴与游梁的尾端连接。在抽油机支架上部左右两侧分别固定有一个下轴承，在两个下轴承之间的轴上连接有平衡梁连杆的下端，平衡梁连杆上端部连接有上轴承，上轴承安装在平衡梁的销孔内；平衡梁上的销孔有3～8个，能通过将平衡梁连杆上端安装在不同的销孔上，改变平衡梁自动调整的角度，平衡梁通过平衡梁轴承安装在抽油机游梁的尾端。通过平衡梁连杆拉动平衡梁改变平衡力矩，自动调整抽油机的平衡。