CN200985775Y - 一种游梁抽油机的变矩平衡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为了进一步解决抽油机的节能问题，公开了一种游梁式抽油机的智能化变矩平衡装置，包括一个设带有平衡块的尾梁，该尾梁的一端与抽油机的游梁末端连接，尾梁的另一端为自由端，在尾梁上或在游梁末端与尾梁连接处固定有一个电机，该电机与抽油机的控制器电气连接，并通过传动装置与平衡块机械连接，所述平衡块在电机拖动下沿尾梁自由端方向往复运动而处于不同的平衡力矩位置。本实用新型可使得平衡块的力矩随着悬点载荷的变化而变化，变力矩平衡块对原有的悬点载荷起到类似“削峰平谷”的作用，最终使得电动机工作在恒力矩状态，从而达到最佳节能的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油开采中的抽油设备，特别涉及一种游梁式抽油机的变矩平衡装置。
背景技术
我国目前大部分油井已进入机采阶段。常规游梁式抽油机由于其结构简单，可靠性好，便于维护等优点，广泛应用于各大油田。随着其数量的增加，它耗能高的缺点日益突出，因此对游梁式抽油机的节能改造成为当前的一个主要研究方向。现有游梁式抽油机由于固有的四连杆机构，使得工作载荷近似于正弦曲线变化趋势，通过曲柄平衡的方法，即在游梁上增加平衡块，使得载荷变化曲线比较平滑，但由于目前采用的游梁平衡块或是固定的或利用连杆机构作简单的移动，从而所产生的平衡力矩是恒定的或按预先设计的曲线作不连续变化，这样只能是在几个典型点获得力矩平衡，并不能获得实时平衡的效果，因而不能使抽油机处于最佳节能状态。
发明内容
本实用新型为了进一步解决抽油机的节能问题，提供了一种游梁式抽油机的智能化变矩平衡装置，该装置使得平衡块的力矩可以随着悬点载荷的变化而变化，变力矩平衡块对原有的悬点载荷起到类似“削峰平谷”的作用，最终使得电动机工作在恒力矩状态，从而实现最佳节能的目的。
为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：
一种游梁抽油机的变矩平衡装置，包括一个带有平衡块的尾梁，该尾梁的一端与抽油机的游梁末端连接，尾梁的另一端为自由端，其特征是，在尾梁上或在游梁末端与尾梁连接处固定有一个电机，该电机与抽油机的控制器电气连接，并通过传动装置与平衡块机械连接，所述平衡块在电机拖动下沿尾梁自由端方向往复运动而处于不同的平衡力矩位置。
上述方案中，所述尾梁与游梁末端延长线的夹角小于30度；当所述电机固定在游梁末端与尾梁连接处时，所述的传动装置是通过钢绳将电机轴与平衡块连接在一起；当所述电机固定在尾梁上时，所述传动装置包括设置在电机轴上齿轮以及设置在尾梁水平方向的齿条导轨，该齿条导轨中设有齿条，齿条与齿轮啮合，平衡块固连于齿条并置于电机位置的尾梁下方。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果足，本实用新型通过在抽油机游梁的末端或尾梁上加装一个与控制器电连接的小型电机，以及改变尾梁与游梁末端延长线的角度等结构，并通过控制器检测抽油机主电动机的相关参数变化情况，判断电动机所受的载荷变化情况，经过软件分析，向电机发送指令，电机带动平衡滑块沿尾梁作直线往复运动，由于平衡滑块力臂发生变化，其产生的平衡载荷可以随着悬点载荷的变化自动调整，最终实现对电动机载荷的“削峰平谷”，使电动机工作于恒载荷方式下，提高了电动机的工作效率，实现了节能目的。
附图说明
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型的另一种结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，一种游梁抽油机的变矩平衡装置，包括：悬绳器1、冲程头2、游梁3、支架4、电机5、横梁6、尾梁7、平衡块8、连杆9、减速器10、曲柄11、电动机12、控制器13、刹车装置14、底座15。游梁3固定在支架4上，游梁3左端和冲程头2相固连，右端和尾梁7固连，悬绳器1上端固定在冲程头2上；电机5固定在游梁右端上方，平衡块8位于尾梁7上，并可沿尾梁7的自由端往复滑动，电机5和平衡块8通过钢绳连接，电机5转动可以拖动平衡块8沿尾梁7作直线运动；横梁6和游梁3末端相铰链，并和连杆9固连，连杆9下端和曲柄11铰链，曲柄11一端和减速器10相连；支架4、减速器10、电动机12、控制器13、刹车装置14都固定在底座15上，电动机12和减速器10通过传送带相连，控制器13通过电气方式一路和电机5电连接，另一路和电动机12电连接。
本实施例中，在游梁3的尾端设置的尾梁7与游梁3末端延长线的夹角不超过30度。
在下冲程时，平衡块8逐渐滑向尾梁7远端，这样可以给电动机5施加一个额外的负载，从而避免了冲程头2对电动机12做功。当冲程头2悬点处于下死点时，平衡块8处于尾梁7的最远端，尾梁7处于水平或微下偏状态，使得平衡块8产生的力矩为最大值，起到充分的“平谷”作用。尾梁7的下偏不但有有利于发挥平衡块8的最大力矩，而且简化了滑块--电机的结构，使得平衡块8利用自身重力向尾梁远端滑行。
在上冲程时，由于电动机载荷会出现一个峰，平衡块8由尾梁7远端向近端滑行，靠电机5提供动力拖动，平衡块8产生的力矩逐渐减小，使得电动机12的负载不至于变化过大。当冲程头2悬点处于上死点时，平衡块8处于尾梁7靠近游梁3的最近端，尾梁7的下偏角度处于最大值，使得滑块产生的力矩为最小值，起到了“削峰”的作用
在平衡块8滑动过程中，通过控制器13检测电动机12的相关参数，判断即时原来的负载变化曲线所在的值，通过程序分析，计算需要平衡滑块8所产生的力矩，进而控制电机5拖动平衡块8，使其处于恰当的位置，最大限度的平衡常规抽油机固有的电动机负载波动，使得电动机负载始终处于恒转矩状态。
实施例2
如图2所示，本实用新型另一种游梁抽油机的变矩平衡装置，其结构基本同实施例1。不同之处在于，游梁3的右端和尾梁7水平固连，尾梁7水平方向安装有齿条导轨16，齿条导轨16中设有齿条，电机5固定在尾梁7上方，电机轴上安装有齿轮，平衡块8与固连于齿条，并置于电机8位置的尾梁7下方，通过和齿条导轨16中的齿条啮合，可以把电机5的转动转化为齿条的直线运动带动平衡块8沿尾梁7左右移动。
Claims (4)
1.一种游梁抽油机的变矩平衡装置，包括一个带有平衡块的尾梁，该尾梁的一端与抽油机的游梁末端连接，尾梁的另一端为自由端，其特征是，在尾梁上或在游梁末端与尾梁连接处固定有一个电机，该电机与抽油机的控制器电气连接，并通过传动装置与平衡块机械连接，所述平衡块在电机拖动下沿尾梁自由端方向往复运动而处于不同的平衡力矩位置。
2.根据权利要求1所述的游梁抽油机的变矩平衡装置，其特征是，所述尾梁与游梁末端延长线的夹角小于30度。
3.根据权利要求1所述的游梁抽油机的变矩平衡装置，其特征是，当所述电机固定在游梁末端与尾梁连接处时，所述的传动装置是通过钢绳将电机轴与平衡块连接在一起。
4.根据权利要求1所述的游梁抽油机的变矩平衡装置，其特征是，当所述电机固定在尾梁上时，所述传动装置包括设置在电机轴上齿轮以及设置在尾梁水平方向的齿条导轨，该齿条导轨中设有齿条，齿条与齿轮啮合，平衡块固连于齿条并置于电机位置的尾梁下方。
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