CN204964219U - 一种抽油机试验悬点载荷模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；属石油抽油机设备领域。该模拟装置包括抽油机、钢丝绳、拉力传感器、安装底板、试验坠块和换向滑轮，抽油机一侧下方设置有安装底板，安装底板上通过销轴活动安装有支撑斜板，支撑斜板上活动设置有试验坠块，支撑斜板端头固装有滑轮；支撑斜板下方的安装底板上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板活动铰接。该模拟装置可按实际工况调整抽油机上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；具有结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间的特点。适用于各种型式的抽油机加载试验使用。

Description

一种抽油机试验悬点载荷模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；属石油抽油机设备领域。

背景技术

抽油机在出厂前要进行负载运行试验，对抽油机的制造质量和各项性能指标进行检测，以确保出厂产品的质量。为了能够真实模拟抽油机工作时的载荷状态，试验中需要提供一种与油井上实际载荷相近似的负载装置。目前常用的悬点载荷模拟方法主要有以下几种：（一）吊挂重物加载的方法。该方法简单易行，但该法在抽油机上下冲程中悬点载荷大小一样，不能真实模拟抽油机工作过程中上下悬点载荷不同的工况。（二）液压加载。抽油机利用钢丝绳经定滑轮和液压缸与重物相连。在上下冲程时，利用缸内左右两边液体压力不同，从而形成不同载荷，以达到模拟真实悬点载荷的目的。该方法可以较好地模拟抽油机的某些工况，但是由于液压元件的限制，使之只限于小载荷，短冲程抽油机的加载。并且由于控制元件过多，控制过程复杂，使其推广受到限制。（三）水井模拟加载。在试验台处钻一深水井，利用抽水法对抽油机进行加载试验，这种加载方法与油井的某些实际工况很接近，但是该方法参数调节难度大，周期长，投资高。

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种结构简单可靠，可有效模拟油田抽油机的工况，降低抽油机测试成本的抽油机试验悬点载荷模拟装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；包括抽油机、钢丝绳、拉力传感器、安装底板、试验坠块和换向滑轮，其特征在于：抽油机一侧下方设置有安装底板，安装底板上通过销轴活动安装有支撑斜板，支撑斜板上活动设置有试验坠块，支撑斜板端头固装有滑轮；支撑斜板下方的安装底板上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板活动铰接；斜板调节器一侧的安装底板上固装有换向滑轮，抽油机的驴头上装有钢丝绳，钢丝绳的一端绕换向滑轮和滑轮与试验坠块连接，所述的钢丝绳上设置有拉力传感器；所述的支撑斜板上表面活动设置有摩擦面板。

所述的斜板调节器由伺服电机、传动丝杆、滑块和支撑调节杆构成；安装底板上通过安装座装有传动丝杆，传动丝杆一侧设置有伺服电机；伺服电机与传动丝杆连接；传动丝杆上通过滑块活动安装有支撑调节杆，支撑调节杆的一端与支撑斜板活动铰接。

所述的斜板调节器由支撑杆构成。

所述的斜板调节器由液压油缸构成。

所述的摩擦面板由金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成。

本实用新型的优点是：

（1）可按实际工况调整抽油机上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；

（2）整个模拟装置结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间。适用于各种型式的抽油机做加载试验。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的斜板调节器由支撑杆构成的结构示意图；

图3是本实用新型的斜板调节器由液压油缸构成的结构示意图。

图中：1、抽油机，2、钢丝绳，3、拉力传感器，4、安装底板，5、试验坠块，6、换向滑轮，7、支撑斜板，8、滑轮，9、伺服电机，10、传动丝杆，11、滑块，12、支撑调节杆，13、安装座，14、支撑杆，15、固定孔，16、液压油缸，17、摩擦面板。

具体实施方式

该抽油机试验悬点载荷模拟装置包括抽油机1、钢丝绳2、拉力传感器3、安装底板4、试验坠块5和换向滑轮6。抽油机1一侧下方设置有安装底板4，安装底板4上通过销轴活动安装有支撑斜板7，支撑斜板7上表面活动设置有金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成的摩擦面板17。摩擦面板17上活动设置有试验坠块5，支撑斜板7端头固装有滑轮8；支撑斜板7下方的安装底板4上装有斜板调节器.斜板调节器由伺服电机9、传动丝杆10、滑块11和支撑调节杆12构成。安装底板4上通过安装座13装有传动丝杆10，传动丝杆10一侧设置有伺服电机9；伺服电机9与传动丝杆10连接；传动丝杆10上通过滑块11活动安装有支撑调节杆12，支撑调节杆12的一端与支撑斜板7活动铰接。该斜板调节器在工作过程中，伺服电机9带动传动丝杆10正反转动，从而带动滑块11在传动丝杆10上左右移动，由此调整支撑斜板7的倾斜度，进而通过改变支撑斜板7上的摩擦面板17与试验坠块5两个摩擦面之间的摩擦力大小来模拟所需不同的悬点载荷值。

斜板调节器一侧的安装底板4上固装有换向滑轮6，抽油机1的驴头上装有钢丝绳2，钢丝绳2上设置有拉力传感器3。钢丝绳2的一端绕换向滑轮6和滑轮8与试验坠块5连接（参见附图1）。工作过程中通过拉力传感器3测量抽油机1的上下冲程拉力的值判断实验所需支撑斜板7的倾斜状态。

该抽油机试验悬点载荷模拟装置的钢丝绳2在换向滑轮6和滑轮8共同作用，使得一部分钢丝绳2与地面保持垂直，另一部分钢丝绳2与支撑斜板7平行。工作时，首先通过斜板调节器将支撑斜板7调整至一定的倾斜角度；并将其锁死从而固定在某一角度；然后在抽油机1的作用下，带动试验坠块5在支撑斜板7上滑动，由此采集摩擦面板17与试验坠块5两个摩擦面之间的摩擦因数来模拟所需不同的悬点载荷值。

该抽油机试验悬点载荷模拟装置的斜板调节器亦可设计为支撑杆14的方式（参见附图2），即在安装底板4和支撑斜板7的侧端面上分别设置多个固定孔15；将两端带孔的支撑杆14通过销钉分别与支撑斜板7和安装底板4连接，通过选择不同的固定孔15达到调整支撑斜板7不同倾斜角度的目的。同理；也可将斜板调节器设计为液压油缸16的方式（参见附图3），通过液压油缸16的伸缩，实现调整支撑斜板7不同倾斜角度的目的。

该抽油机试验悬点载荷模拟装置的工作原理是：两个物体相对运动，摩擦力的方向总是与运动方向相反，根据这一原理，让抽油机1驴头通过钢丝绳2提升或者下放在支撑斜板7上运动的试验坠块5，以达到模拟抽油机1上冲程载荷大于下冲程载荷的真实工况。钢丝绳2一端固定在抽油机1的驴头上，另一端通过换向滑轮6与支撑斜板7上的试验坠块5固定，根据待测抽油机1工作工况，确定抽油机1上下冲程悬点载荷值，然后通过调节支撑斜板7的角度、试验坠块5的质量，监测拉力传感器3所测参数，让试验坠块5在支撑斜板7上上下运动所需拉力值与抽油机1上下冲程载荷值对应一致，以模拟抽油机上下冲程悬点载荷。

该抽油机试验悬点载荷模拟装置可按实际工况调整抽油机1上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；具有结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间的特点。适用于各种型式的抽油机加载试验使用。

Claims (6)

1.一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；包括抽油机（1）、钢丝绳（2）、拉力传感器（3）、安装底板（4）、试验坠块（5）和换向滑轮（6），其特征在于：抽油机（1）一侧下方设置有安装底板（4），安装底板（4）上通过销轴活动安装有支撑斜板（7），支撑斜板（7）上活动设置有试验坠块（5），支撑斜板（7）端头固装有滑轮（8）；支撑斜板（7）下方的安装底板（4）上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板（7）活动铰接；斜板调节器一侧的安装底板（4）上固装有换向滑轮（6），抽油机（1）的驴头上装有钢丝绳（2），钢丝绳（2）的一端绕换向滑轮（6）和滑轮（8）与试验坠块（5）连接，所述的钢丝绳（2）上设置有拉力传感器（3）。

2.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于：所述的斜板调节器由伺服电机（9）、传动丝杆（10）、滑块（11）和支撑调节杆（12）构成；安装底板（4）上通过安装座（13）装有传动丝杆（10），传动丝杆（10）一侧设置有伺服电机（9）；伺服电机（9）与传动丝杆（10）连接；传动丝杆（10）上通过滑块（11）活动安装有支撑调节杆（12），支撑调节杆（12）的一端与支撑斜板（7）活动铰接。

3.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于：所述的斜板调节器由支撑杆（14）构成。

4.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于：所述的斜板调节器由液压油缸（16）构成。

5.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于：所述的支撑斜板（7）上表面活动设置有摩擦面板（17）。

6.根据权利要求5所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于：所述的摩擦面板（17）由金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成。