CN2345676Y - 平衡游梁抽油机的动态调整机 - Google Patents

Abstract

一种平衡游梁抽油机的动态调整机,属于采油机械领域。其特征在于行走机座(17)上部,设有执行电机(18)直接联接的减速机(19),其输出轴端装双排链轮(20);机座(17)两侧各设置一支卷筒组件(14),轴端装单排链轮(15),分别与双排链轮(20)用动力链(16)联接。两支卷筒(14)又分别与固定在导向架(8)两端的两条钢丝绳(13)联接。机座(17)底部安置若干滚动钢珠(21)。置于导向架(8)上,沿(8)长度方向移动。本机可调整抽油机平衡,提高整机效率,具有极大的经济和社会效益。

Description

平衡游梁抽油机的动态调整机

本设计提供一种平衡游梁抽油机的动态调整机，属于采油机械领域。

国内外石油行业采油，在使用的抽油机中，绝大多数是常规型的机械游梁抽油机(图1)。我国在现有近八万台抽油机中，有91％是游梁抽油机(以下称为抽油机)。尽管抽油机应用广泛，但是它存在可能出现机械不平衡的最大弊病，这是一个一直没有解决好的难题。由于井下油泵上升和下降时的作用力不相等，使抽油机的转动力矩不平衡(机械不平衡)，导致驱动抽油机的电机(2)在油泵上升和下降段工作电流不相等(称为电流不平衡)。电流周期性的时大时小，增大了电机内的铜损，浪费电能。据调查，在抽油机的用电中，至少有15～20％的电能，由于电流不平衡被白白消耗掉。虽然，电机(2)直接拖动的齿轮减速机(3)曲柄(4)上，有供可调机械平衡的配重(5)，但必须停机，静态调整。调整一台往往要反复多次，耗费时间，减少采油，劳动强度大，作业危险。即使静态调整到位，抽油机进入工作状态以后，来自井下地质条件改变等因素的影响，又会破坏其平衡。石油系统重视抽油机的平衡，因为这是提高整机效率的关键。为此，建立调整平衡制度，开发新型机，可是还不能彻底地解决抽油机的平衡。

问题的核心是：保持抽油机在运行中，处于机械平衡状态，才能保证电流平衡。本实用新型从全新的角度，提出动态调整其机械平衡的办法，即抽油机在工作状态，随机地调整并保持机械平衡。同时，考虑到现有在用抽油机的改造，还务要遵循以下原则：

1、不改动抽油机，只附加其上，适用于多种型号抽油机。

2、工作可靠，适应于有抽油机设置处的环境条件。

3、短期回收投资，企业能明显获利。

本设计的目的在于提供一种平衡抽油机的动态调整机，随机地调整抽油机的机械平衡，提高整机效率，节约电能。

本设计的内容在于提出一套装置在游梁(6)上，通过钢丝绳牵引调整器移位的优化机型。

能够调整抽油机平衡的原理是：调整器自重与其所在位置到游梁转动轴(7)的距离，所形成的附加转动力矩，改变了抽油机原有转动力矩。移动调整器，使其在某一特定位置时，具有的附加转动力矩，就能保证抽油机实现平衡。

这套装置有调整器和导向架两部分。导向架(8)固定在游梁(6)上，并承载调整器移位。调整器以行走机座(17)为核心骨架，上置执行电机(18)、减速机(19)、链轮(15)、链轮(20)和动力链(16)，侧面有卷筒组件(14)和钢丝绳(13)等构成。它们的联接是：行走机座(17)置于导向架(8)上，底面配有若干个滚动钢珠(21)，可在两个限位开关(11)之间移动。它的两侧各有一支卷筒组件(14)(直径相等、转向相同、转动同步)。卷筒的轴端处装有单排链轮(15)。行走机座(17)上部设置有执行电机(18)为动力源的减速机(19)，其输出轴装双排链轮(20)，分别与卷筒的单排链轮(15)之间，用动力链(16)联接。两支卷筒又分别与采用联接叉(9)、螺旋扣(10)和绳夹(12)固定在导向架(8)两端的两条钢丝绳(13)联接。

本设计的主要技术特征在于：行走机座(17)上部，设置有执行电机(18)直接联接的减速机(19)，其输出轴端装双排链轮(20)；机座(17)两侧各设置一套卷筒组件(14)(含卷筒沿轴向移位机构和轴承等)，轴端装单排链轮(15)，分别与减速机输出轴端双排链轮(20)用动力链(16)联接，两支卷筒(14)又分别与固定在导向架(8)两端的两条钢丝绳(13)联接；机座(17)底部安置若干滚动钢珠(21)；组成的调整器置于导向架(8)上，并沿长度方向可移动。

本机械动作过程是：控制执行电机(18)转动，在减速机(19)链轮(20)与卷筒链轮(15)之间，经链(16)传动，两支卷筒同步地向同一方向转动，这时一支卷筒收卷钢丝绳，而另一支卷筒施放钢丝绳，牵引调整器沿长度方向在导向架上移动。若执行电机反向旋转，卷筒亦反转，对应的卷筒由收绳变放绳，放绳变收绳的状态，调整器向相反方向移动。

该调整机可以通过控制箱(1)经馈线(22)人为地控制或自动控制执行电机转动(含转向)，实现调整过程。自动控制是由“游梁抽油机机械平衡调节装置电控制仪”来完成。该电控仪已经由本发明人为第一申请人申报专利，申请号：98211391.9。

本设计说明书附图的图面说明如下：

图1为加装动态调整机的游粱抽油机示意图。

图2为本设计动态调整机的主视图，也是摘要附图。

图3为本设计动态调整机的俯视图。

图中：

1、控制箱            12、绳夹(标准件)

2、抽油机驱动电机    13、钢丝绳

3、齿轮减速机        14、卷筒组件

4、曲柄              15、单排链轮(标准件)

5、配重              16、动力链

6、游梁              17、行走机座

7、游梁转动轴        18、执行电机

8、导向架            19、减速机

9、联接叉(标准件)    20、双排链轮(标准件)

10、螺旋扣(标准件)   21、滚动钢珠

11、限位开关         22、馈线

本设计是一种为游梁抽油机提供的附加机械。加置该机械以后，可以实现在抽油机工作的状态，随机地调整抽油机的机械平衡，提高整机效率，达到节约电能的目的。

该项新型技术合理，结构简单、易行，实用性强，适宜改造现有在用的抽油机，也适宜制造抽油机厂家的新机配用。应用该项新型，每台抽油机(按6型机计算)年节约电费1～1.5万元(电价以每千瓦小时0.5元计)，提高整机效率，同时可以减小抽油机电机的额定功率。由此，采油企业可以从中获得相当可观的直接经济效益。减少清洁能源的消耗，无疑将具有良好的环境效益和深远的社会意义。

本设计的实施例是在通用的游粱抽油机上进行的。导向架(8)用27a型槽钢制成，长2.5米，扣置在游梁(6)上，由6支螺栓固定其上。铸造成型重约450公斤铸铁件的行走机座(17)，外形尺寸约600×400×300毫米，有两开口端呈方形缺口。机座(17)底面装两列直径为20毫米的钢珠(48个)，骑放在导向架(8)上，机座(17)上平面中线处卧置XWED-42型行星减速机(19)和0.75千瓦的三相异步电机(18)，在机座(17)两方形缺口处各装置直径150毫米，长250毫米的卷筒组件(14)一套。减速机(19)和两卷筒组件(14)的轴端分别装双排链轮(20)和单排链轮(15)。由两支1112型动力链(16)联接。用联接叉(9)、螺旋扣(10)和绳夹(12)将两条直径7.7毫米，长2米的钢丝绳(13)分别固定在导向架(8)的两端。绳(13)的另一端又分别固定在两卷筒(14)上。

本实例的具体技术参数如下：

1、电流平衡率调整范围：0.5～0.95

2、使用环境温度：-40～+50℃

3、使用环境湿度：＜90％

4、工作性质：连续

5、调整状态功率消耗：0.75KW

6、保持状态功率消耗：0.05KW

注：电流平衡率为油泵下降段与上升段峰值电流比值。

Claims (1)

1、一种平衡游粱抽油机的动态调整机，包括固定在抽油机游梁(6)上的导向架(8)和由行走机座(17)、执行电机(18)、减速机(19)、卷筒组件(14)、链轮(15)、链轮(20)、动力链(16)、钢丝绳(13)等组成的调整器，其特征在于承载调整器移位的导向架(8)固定在游梁(6)上，作为调整器核心骨架的可沿导向架(8)移动的行走机座(17)上，在中部置有执行电机(18)和减速机(19)，后者(19)的输出轴端装有双排链(20)、行走机座(17)的两侧各设置一套卷筒组件(14),(14)的轴端安装有单排链轮(15)，并分别与减速机(19)的输出轴端双排链轮(20)以动力链(16)联接，两支卷筒组件(14)又分别与固定在导向架(8)两端的两条钢丝绳(13)连接，行走机座(17)底部与导向架(8)之间安装若干滚动钢珠(21)。

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