CN208073439U - 一种动平衡抽油机装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种动平衡抽油机装置，包括底座(2)和机架(8)；底座(2)上设置有控制柜(3)和机架(8)；机架(8)上设置有机架平台(17)，机架平台(17)上设置有电机(16)、减速器(14)、滚筒(12)和滑轮(11)；电机(16)和减速器(14)通过减速器联轴器(15)相连，减速器和滚筒通过滚筒联轴器相连，滚筒和滑轮相连，滚筒上通过平衡块钢丝绳连接有平衡块，滚筒上通过抽油杆钢丝绳(9)连接有抽油杆(10)，控制柜(3)通过电缆与电机(16)相连。该装置具有平衡效果好、节能、冲程长、重量轻、配重调节方便和自动化等优点，满足了抽油机对长冲程、低冲次、低耗能、精确平衡和自动化发展的需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻采技术领域，尤其涉及一种动平衡抽油机装置。
背景技术
油田机械采油抽油机用量大、耗能高，约占油田总用电量的70％，是影响油田采油成本的重要因素。现有游梁式抽油机的两大电能浪费问题是“半捞”和“自发电”，在抽油机(磕头机)的运行中，因为配重的不平衡问题，就造成了在抽油机的上升或下降过程中因为配重而造成了电机自发电(负载牵引电机)现象，产生电能回馈电网，会对电机产生大的损害，且发的电可利用率很低，为25％左右。传统抽油机存在平衡效果差、载荷率低、工作效率低、“大马拉小车”、能耗高等问题。近20年来，国内大油田及抽油机生产企业在抽油机的节能降耗上做了很大的努力和尝试。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种动平衡抽油机装置，解决现有游梁式抽油机存在的诸多问题。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种动平衡抽油机装置，包括底座和机架；底座上设置有控制柜和机架；机架上设置有机架平台，机架平台上设置有电机、减速器、滚筒和滑轮；电机和减速器通过减速器联轴器相连，减速器和滚筒通过滚筒联轴器相连，滚筒和滑轮相连，滚筒上通过平衡块钢丝绳连接有平衡块，滚筒上通过抽油杆钢丝绳连接有抽油杆，控制柜通过电缆与电机相连。
所述的滑轮位于抽油杆与滚筒之间。
所述的机架上设置有用于预防平衡块脱离安全范围的限位器。
所述的限位器包括上限位器和下限位器；控制柜通过电缆与上限位器和下限位器相连。
所述的上限位器和下限位器均有光限位和机械限位功能，光限位实现平衡块的正常工作状态检测，机械限位实现平衡块的位置异常的紧急制动检测。
所述的上限位器的机械限位在光限位上方；下限位器的机械限位在光限位下方。
所述的机架平台侧面设置有用于维修人员上下的维修梯，维修梯位于远离钢丝绳的电机端。
所述的平衡块为组合式。
所述的平衡块钢丝绳在滚筒左端以逆时针缠绕后，与平衡块连接；所述抽油杆钢丝绳在滚筒右端以顺时针缠绕后，通过滑轮，最后与抽油杆连接。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型提供的动平衡抽油机装置，设计独特、结构新颖，所述动平衡抽油机装置大幅度降低了抽油机对电机扭矩的需求，电机的功率可为游梁式抽油机的25％—30％，大大提高了抽油机的泵效；同时，只需提高机架的高度即可提高冲程，使实现长冲程简单易行。因此，所述动平衡抽油机装置具有平衡效果好、节能、冲程长、重量轻、配重调节方便和自动化等优点，满足了抽油机对长冲程、低冲次、低耗能、精确平衡和自动化发展的需求。
附图说明
图1为本实用新型提供的动平衡抽油机装置结构示意图；
图2为本实用新型提供的动平衡抽油机装置的控制原理图。
其中，1.维护梯；2.底座；3.控制柜；4.上限位器；5.下限位器；6.平衡块钢丝绳；7.平衡块；8.机架；9.抽油杆钢丝绳；10.抽油杆；11.滑轮；12.滚筒；13.滚筒连轴器；14.减速器；15.减速器连轴器；16.电机；17.支架平台。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
请参阅图1，图1为本实用新型提供的动平衡抽油机装置的结构示意图。如图1所示：所述动平衡抽油机装置包括电机16、减速器14、滚筒12、滑轮11、平衡块7、抽油杆10、机架8、机架平台17、控制柜3和底座2；所述机架8、控制柜3置于底座2上；所述机架上层设有机架平台，所述电机16、减速器14、滚筒12、滑轮11置于机架平台17上；所述平衡块7与所述滚筒12通过平衡块钢丝绳6连接；所述抽油杆10与所述滚筒12通过抽油杆钢丝绳9连接。所述控制柜控制电机形成正反转，进而带动滚筒正反转实现抽油杆的往复直线运动，实现长冲程、低冲次的抽油动作。
进一步地，所述的电机16和减速器14通过减速器联轴器15相连；所述的减速器14和滚筒12通过滚筒联轴器13相连。
所述的动平衡抽油机装置，其中，所述动平衡抽油机装置还包括：用于预防平衡块脱离安全范围的限位器、用于维修人员上下的维修梯；所述限位器设置在机架上，当限位器检测到平衡块脱离安全范围置时，控制柜将停止电机的一切动作并发出故障警报；所述维修梯设置在机架平台侧面，位于远离钢丝绳的电机端，防止钢丝绳意外断裂伤及维修人员。
所述的动平衡抽油机装置，其中，所述平衡块为组合式的，方便进行安装、配重和调节。
所述的动平衡抽油机装置，其中，所述限位器分为上限位器和下限位器两组。
所述平衡块钢丝绳在所述滚筒左端以逆时针缠绕后，与所述平衡块连接；所述抽油杆钢丝绳在所述滚筒右端以顺时针缠绕后，通过所述滑轮，最后与所述抽油杆连接。
所述滑轮位于所述抽油杆与滚筒之间。
请参阅图2，图2为本实用新型提供的动平衡抽油机控制原理图。如图2所示：所述控制柜3通过电缆与电机16、上限位器4、下限位器5相连。所述上限位器4、下限位器5均有光限位和机械限位功能，光限位实现平衡块7的正常工作状态检测，机械限位实现平衡块7位置异常的紧急制动检测。具体安装时，上限位器4的机械限位在光限位上方；下限位器5的机械限位在光限位下方。工作时，所述控制柜3控制电机16的正反转，正反转的判断标准是上限位器4、下限位器5的光限位是否动作。如果抽油机发生钢丝绳断裂等异常情况，平衡块脱离安全范围，限位器的机械限位功能会动作，控制柜立即停止电机并发出报警。
其工作原理如下：所述控制柜3控制电机16正转，通过减速器联轴器15带动减速器14转动。所述减速器14通过滚筒联轴器13带动滚筒12转动。所述平衡块7的自重+电机16的扭矩，通过滚筒12、抽油杆钢丝绳9带动抽油杆10上升，完成上冲程动作。当下限位器光限位检测到平衡块7时，发出信号通知控制柜，控制柜控制电机16停止并转入反转，电机16通过减速器14带动滚筒12反转。所述抽油杆10自重+电机16的反向扭矩，通过滚筒12、平衡块钢丝绳6带动平衡块7上升，抽油杆10下降，完成下冲程动作。当上限位器光限位检测到平衡块7时，发出信号通知控制柜，控制柜控制电机16停止并转入正转。如此往复实现抽油功能。
综上所述，本实用新型设计独特、结构新颖，独特的设计不仅使电机功率降到游梁式抽油机的25％—30％，达到了大幅节能的效果，而且使实现长冲程简单易行，具有平衡效果好、节能、冲程长、重量轻、配重调节方便和自动化等优点，满足了抽油机对长冲程、低冲次、低耗能、精确平衡和自动化发展的需求。该装置具有结构简单，操作方便，实用性强等优点，并且具备简易适用，市场前景广阔。
本实用新型公开了一种动平衡抽油机装置，通过控制柜控制电机的正反转，进而带动滚筒正反转实现抽油杆的往复直线运动，实现长冲程、低冲次的抽油动作。动平衡实现过程为：在上冲程中，通过平衡块自重+电机扭矩带动抽油杆向上运动，完成抽油动作；在下冲程中，通过抽油杆自重+电机扭矩带动平衡块向上运动，完成复位动作。合理的动平衡设计大幅度降低了抽油机对电机扭矩的需求，电机的功率可为游梁式抽油机的1/4—1/3，既提高了抽油机的泵效又可提高冲程，具有平衡效果好、节能、冲程长、重量轻、配重调节方便和自动化等优点，满足了抽油机对长冲程、低冲次、低耗能、精确平衡和自动化发展的需求。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种动平衡抽油机装置，其特征在于，包括底座(2)和机架(8)；底座(2)上设置有控制柜(3)和机架(8)；机架(8)上设置有机架平台(17)，机架平台(17)上设置有电机(16)、减速器(14)、滚筒(12)和滑轮(11)；电机(16)和减速器(14)通过减速器联轴器(15)相连，减速器(14)和滚筒(12)通过滚筒联轴器(13)相连，滚筒(12)和滑轮(11)相连，滚筒(12)上通过平衡块钢丝绳(6)连接有平衡块(7)，滚筒(12)上通过抽油杆钢丝绳(9)连接有抽油杆(10)，控制柜(3)通过电缆与电机(16)相连。
2.根据权利要求1所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的滑轮(11)位于抽油杆(10)与滚筒(12)之间。
3.根据权利要求1所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的机架(8)上设置有用于预防平衡块脱离安全范围的限位器。
4.根据权利要求3所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的限位器包括上限位器(4)和下限位器(5)；控制柜(3)通过电缆与上限位器(4)和下限位器(5)相连。
5.根据权利要求4所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的上限位器(4)和下限位器(5)均有光限位和机械限位功能，光限位实现平衡块(7)的正常工作状态检测，机械限位实现平衡块(7)的位置异常的紧急制动检测。
6.根据权利要求4或5所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的上限位器(4)的机械限位在光限位上方；下限位器(5)的机械限位在光限位下方。
7.根据权利要求1所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的机架平台(17)侧面设置有用于维修人员上下的维修梯(1)，维修梯(1)位于远离钢丝绳的电机端。
8.根据权利要求1所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的平衡块(7)为组合式。
9.根据权利要求1所述的动平衡抽油机装置，其特征在于，所述的平衡块钢丝绳(6)在滚筒左端以逆时针缠绕后，与平衡块连接；所述抽油杆钢丝绳在滚筒右端以顺时针缠绕后，通过滑轮，最后与抽油杆连接。
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