[实用新型]一种抽油机跟踪平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及抽油机技术，特指一种抽油机跟踪平衡装置，可实现抽油机液柱载荷的平衡，使抽油机始终在天平状态下运行，属于石油开采设备技术领域。 

背景技术

目前世界上油田采油举升设备以游梁式抽油机为主，游梁式抽油机采用力学理论中的杠杆原理，在游梁尾部设计了四连杆机构，通过电动机带动减速器，把圆周运动改变为抽油杆的直线往复运动，实现了抽油的目的。 

现在常见的采油机及采油方式，其平衡装置都是基于其自身的结构而设计的，例如主要针对前驴头的平衡装置，鲜有针对采油过程中的液柱载荷的平衡装置和措施。而在实际采油过程中，由于不同工作状态(负载/卸载)下液柱载荷的不平衡，其对抽油机自身的平衡的影响还是很大的，从而造成了相当数量的能量损耗。 

申请号为200610105241.8的实用新型专利申请，公开了一种吊重平衡游梁式抽油机，其在原有游梁式抽油机基础上，采用额外的托架承载机构和吊重滑轮组平衡结构、游梁前置、驱动前置结构，来实现抽油机在抽汲过程中的跟踪平衡。其缺点是结构庞杂，对原有游梁式抽油机的改动很大，不利于现有游梁式抽油机的改造和技术自身的推 广。 

申请号为92201468.X、名为“液平衡游梁式抽油机”的专利申请，公开了一种以液体介质来平衡游梁机的不平衡能量的抽油机，但其不能实现液柱的重量完全平衡，且需要增设体积庞大的液体平衡缸，给采油现场空间和采油企业的资金投入提出了更高的要求。 

基于上述问题，能否找到一种简便实用的装置和方法，用以实现采油机采油过程中液柱重量的全部平衡，使采油机始终在天平状态下运行，高效节能，且能够方便地在现有采油机上进行加装和改造，是本领域技术人员亟待解决的一道技术难题。 

实用新型内容

本实用新型旨在公开一种结构合理，高效节能的抽油机跟踪平衡装置，能够实现采油机采油过程中液柱重量的全部平衡。该装置包括：包括探测单元、配电控制单元、液柱平衡制动单元、平衡单元以及游梁连接单元；其中，所述探测单元与所述配电控制单元通信连接，所述配电控制单元还连接到所述液柱平衡制动单元，所述平衡单元连接到所述液柱平衡制动单元，所述游梁连接单元实现所述装置的主体与抽油机游梁的连接和固定； 

优选地，所述探测单元为接近传感器； 

优选地，所述探测单元设置在抽油机游梁与支架的交点的附近位置，用于根据游梁与支架的相对位置关系，实时获知抽油机前驴头的运行状态； 

优选地，所述配电控制单元包括控制箱和变频器； 

优选地，所述液柱平衡制动单元包括制动电机和减速器，所述的制动电机与所述减速器对接，用于为实现液柱平衡的所述平衡单元提供动力； 

优选地，所述平衡单元包括连杆和配重块，所述连杆一端与所述液柱平衡制动单元轴对接，另一端连接所述配重块； 

优选地，所述游梁连接单元包括固定部件和设置在所述装置的主体上的连接部件； 

优选地，所述连接部件为连接座板，所述固定部件为螺杆； 

优选地，所述装置的主体设置在抽油机游梁上的与前驴头相对的一端； 

本实用新型还公开了一种采用该抽油机跟踪平衡装置进行抽油机液柱平衡的方法，其特征在于包括以下步骤： 

(1)通过设置在抽油机底座附近的配电控制单元内的配电总开关控制该抽油机跟踪平衡装置的启动； 

(2)抽油机运转，当前驴头带着液柱载荷扬起时，探测单元根据游梁与支架的相对位置关系，实时探测到前驴头的上行的运行状态，并传送到配电控制单元； 

(3)配电控制单元根据前驴头的运行状态控制变频器，产生相应的电机供电信号传送到液柱平衡制动单元，液柱平衡制动单元内的电机向相应的方向转动，并经过减速器带动平衡单元内的连杆和配重块，使连杆和配重块向顺时针方向摆动，以实现与液柱载荷的平衡； 

(4)当前驴头卸载并下行时，探测单元根据游梁与支架的相对位置关系，实时探测到前驴头的下行的运行状态，并传送到配电控制单元； 

(5)配电控制单元根据前驴头的运行状态控制变频器，产生相反的电机供电信号传送到液柱平衡制动单元，液柱平衡制动单元内的电机向相反的方向转动，并经过减速器带动平衡单元内的连杆和配重块，使连杆和配重块向逆时针方向摆动，以实现与液柱卸载情况的平衡； 

(6)重复步骤(2)～(5)，直至关断抽油机或抽油机跟踪平衡装置的电源。 

本实用新型实现了抽油机液柱载荷的平衡，使抽油机始终在天平状态下运行，结构简单，易于推广。 

附图说明