[实用新型]一种无驱动游梁式抽油机自动调节平衡装置

说明书

本实用新型涉及一种无驱动游梁式抽油机自动调节平衡装置。其技术方案是：曲柄两侧使用平衡块固定螺丝各两个固定底座，依次将储砂箱对称安装于曲柄同侧，由联通管及电控阀连接的两个储砂箱为一组，安装多组；装于储砂箱的太阳能蓄电模块给控制模块及电控阀提供电源，控制模块通过抽油机电机提供的调平衡数据和装于曲柄末端的位置传感器确定曲柄的圆周运动位置，控制电控阀的开闭时间，重力驱动铁砂流动，改变各组储砂箱的铁砂的储放位置，实现平衡自动调节。本实用新型可以实现游梁式抽油机调平衡作业自动化、实时化，大大减轻工人劳动强度，提高工作效率，提高平衡度，降低峰值扭矩、电流以及减少无功损耗、提高功率因数，实现能耗最低要求。

技术领域

本实用新型涉及一种抽油机调平衡装置及方法，特别涉及一种无驱动游梁式抽油机自动调节平衡装置。

背景技术

游梁式抽油机是油田生产的主要设备，其平衡运行是抽油机安全和节能的基础。抽油机在不平衡状态运行时，易造成减速器损坏、诚短皮带使用寿命、抽油杆断裂和电能浪费，给抽油机井的安全造成了潜在的威胁。

抽油机的平衡调节频繁而必要，经过多年研究的游梁式抽油机平衡调整，现在已取得了一定成绩，出现了直线式调平衡：（1）在曲柄上安装辅助平衡重，利用电机驱动蜗杆和斜齿条移动平衡重，参照附图1，包括机架a1、导电滑环a2、传动机构a3、辅助平衡块a4、曲柄平衡块a5、曲柄a6、曲柄轴a7。其存在的问题是装置复杂，故障率高，容易失灵，同时成本较高；（2）在游梁上方安装移动平衡重，通过控制系统移动钢丝绳拉动平衡重调整位置。由于平衡由电机驱动钢丝绳调节，钢丝绳、丝杆等在实际操作中，容易受潮腐蚀，产生自适应平衡装置损伤失灵。

旋转式调平衡：在游梁尾轴加装配重，通过液压调节配重与游梁角度增减力矩实现调节，装置摆杆与平衡重完全由推杆链接，游梁尾部支架支撑，实际长期使用，对支架具有一定磨损，容易造成支架坍塌，平衡重坠落，具有一定安全隐患。

由于游梁式抽油机是重型机械设备，自动平衡装置需要高驱动力的同时本身要承受吨级重量，需要牢固、高强度。上述调节平衡的方式上主要有直线式和旋转式，其原理均为复杂的机械外力驱动。在苛刻的使用环境中，往往出现机械驱动零部件磨损、老化，造成功能失效，设备故障，使用寿命及安全可靠性差；同时机械部件多，用料成本高昂。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种无驱动游梁式抽油机自动调节平衡装置，简化了装置的构造，实现提高寿命及可靠性的同时降低成本投入，且本实用新型从调控原理入手，创新使用重力驱动代替机械驱动，改变驱动方式，实现自动调节平衡装置简单、安全、可靠。

本实用新型提到的一种无驱动游梁式抽油机自动调节平衡装置，其技术方案是：包括固定底座（a1），储砂箱（a2），铁砂（a3），联通管（a4），电控阀（a5），三轴位置传感器（17），太阳能蓄电模块（18）和控制模块（19）组成，曲柄（10）两侧使用平衡块固定螺丝各两个固定底座（a1），保持一定距离；通过固定螺丝依次将储砂箱（a2）对称安装于曲柄（10）同侧，由一根联通管（a4）及中间电控阀（a5）连接的两个储砂箱（a2）为一组，曲柄（10）的每一侧安装多组；装于储砂箱（a2）表面的太阳能蓄电模块（18）给控制模块（19）及电控阀（a5）提供电源，控制模块（19）通过抽油机电机提供的调平衡数据和装于曲柄（10）末端的三轴位置传感器（17）确定曲柄（10）的圆周运动位置，在曲柄（10）的直立点的前后15°的区间控制电控阀（a5）的开闭时间，重力驱动铁砂（a3）流动，改变各组储砂箱（a2）的铁砂的储放位置，实现平衡自动调节。

优选的，上述的电控阀（a5）包括阀体（a5.1）、中间挡板（a5.2）、阀芯（a5.3）、阀杆（a5.4）、控制阀（a5.5）、缓冲挡板（a5.6），阀体（a5.1）的一侧设有进口，另一侧设有出口，在阀体（a5.1）的中间设有阀芯（a5.3），阀芯（a5.3）的中间设有阀杆（a5.4）和控制阀（a5.5），阀杆（a5.4）处设有中间挡板（a5.2），在阀芯（a5.3）的两侧分别设有缓冲挡板（a5.6）。