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1、 抽油机自动平衡装置抽油机自动平衡装置大庆市新成泰科技有限公司大庆市新成泰科技有限公司 专利产品摘摘 要要 伴伴随随着着机机采采节节能能工工作作的的逐逐步步深深入入，节节能能抽抽油油机机的的研研发发工工作作也也在在紧紧锣锣密密鼓鼓的的进进行行。随随之之结结构构各各异异、其其节节能能机机理理大大相相径径庭庭的的各各类类节节能能抽抽油油机机层层出出不不穷穷，但但其其综综合性价比能够与常规四连杆机构抽油机相抗衡的产品却寥寥无几。合性价比能够与常规四连杆机构抽油机相抗衡的产品却寥寥无几。为为克克服服一一般般节节能能抽抽油油机机的的实实用用缺缺陷陷，人人们们从从保保留留常常规规四四连连杆杆机机构构的的优
2、优势势出出发发，依依据据复复荷荷平平衡衡中中尾尾部部平平衡衡重重心心位位置置的的变变化化，将将对对抽抽油油机机净净扭扭矩矩曲曲线线变变化化形形状状产产生生影影响响基基础础理理论论，开开始始围围绕绕尾尾部部平平衡衡重重做做文文章章，并并率率先先推推出出了了形形状状各各异异、但但相相对游梁尾部静止的对游梁尾部静止的下偏杠铃平衡方式。下偏杠铃平衡方式。下下偏偏杠杠铃铃平平衡衡方方式式在在一一定定程程度度上上降降低低了了净净扭扭矩矩曲曲线线的的峰峰值值，具具有有一一定定的的节节能能效效果果。我我们们也也遵遵循循这这一一理理论论，从从追追求求节节能能效效果果最最佳佳的的角角度度出出发发，研研制制、开开发
3、发了了新一代新一代产品产品抽油机抽油机自动平衡装置自动平衡装置。一、抽油机尾部平衡装置简介一、抽油机尾部平衡装置简介 1、常规四连杆机构抽油机、常规四连杆机构抽油机 在在2020世纪世纪3030年代前苏联人依据力学理论年代前苏联人依据力学理论中的中的“四连杆四连杆”机构发明了机构发明了游梁式抽油机游梁式抽油机 特特 点点、结构简单，成本低廉；、结构简单，成本低廉；、皮实耐用、方便管理、维护简单；、皮实耐用、方便管理、维护简单；、适应性强，配套工艺完善。、适应性强，配套工艺完善。1 1、常规四连杆机构抽油机、常规四连杆机构抽油机常见的三种平衡方式常见的三种平衡方式1 1、悬绳器；、悬绳器；2 2
4、、吊绳；、吊绳；3 3、驴头；、驴头；4 4游梁；游梁；5 5、支架；、支架；6 6、横梁（横船）；、横梁（横船）；7 7、连杆；、连杆；8 8、曲柄销装置；曲柄销装置；9 9、曲柄装置；、曲柄装置；1010、减速器；、减速器；11 11、刹车装置；、刹车装置；1212、底座；、底座；1313、皮带；、皮带；1414、电动机；、电动机；1515、电控箱、电控箱1 1、游梁平衡、游梁平衡2 2、曲柄平衡、曲柄平衡3 3、复合平衡、复合平衡2 2、下偏杠铃平衡方式、下偏杠铃平衡方式特特 点点设计理论：设计理论：通过改变尾部平衡重的形状，使平衡重相对通过改变尾部平衡重的形状，使平衡重相对于游梁尾部静
5、止，通过于游梁尾部静止，通过重心位置的变化重心位置的变化，达到降，达到降 低低净净扭矩峰值扭矩峰值的目的。的目的。、形状各异，设计自由度大；、形状各异，设计自由度大；、制造简单、安装方便、成本低廉；、制造简单、安装方便、成本低廉；、固定在游梁尾部，按定规律运动。、固定在游梁尾部，按定规律运动。2 2、下偏杠铃平衡方式、下偏杠铃平衡方式下偏杠铃抽油机下偏杠铃抽油机LL节能原理：节能原理：当驴头当驴头悬点载荷最大悬点载荷最大时，游梁平衡重时，游梁平衡重力臂最力臂最长长，抽油机驴头，抽油机驴头悬点载荷最小悬点载荷最小时，游梁平衡重时，游梁平衡重力臂变短力臂变短，使抽油机具有良好的平衡效果。使抽油机具
6、有良好的平衡效果。由于由于平衡重平衡重位置位置固定固定，故此其，故此其平衡效果受限平衡效果受限。二、自动平衡方式二、自动平衡方式自动平衡装置自动平衡装置组成：组成：专用立式电机驱动的减速机；专用立式电机驱动的减速机；减速机拖动的平衡锤；减速机拖动的平衡锤；检测运动位置的接近开关组；检测运动位置的接近开关组；专用的智能控制系统。专用的智能控制系统。依据与依据与下偏杠铃下偏杠铃相同的相同的设计理念设计理念，为进一步，为进一步提升提升尾部平衡装置的尾部平衡装置的平衡平衡效果效果，使其达到，使其达到最佳的节能状态最佳的节能状态。我们结合抽油机负载的变化规律，研。我们结合抽油机负载的变化规律，研发了发了
7、自动平衡装置自动平衡装置。二、自动平衡方式二、自动平衡方式工作原理工作原理 依据依据接近开关组接近开关组监测到监测到冲程位置变化冲程位置变化时所发出时所发出的的信号信号，由控制系统发出指令，此时，电机驱动，由控制系统发出指令，此时，电机驱动减速机将平衡锤迅速调整到极限平衡位置，使其减速机将平衡锤迅速调整到极限平衡位置，使其达到达到最佳的平衡状态最佳的平衡状态。特点：特点：实现了尾部平衡重心相对游梁尾部运动的特性；实现了尾部平衡重心相对游梁尾部运动的特性；依据载荷变化情况快速使平衡力矩达到最佳；依据载荷变化情况快速使平衡力矩达到最佳；利用控制装置自动调整平衡重心位置。利用控制装置自动调整平衡重心
8、位置。二、自动平衡方式二、自动平衡方式节能原理：节能原理：当驴头当驴头悬点载荷最大悬点载荷最大时，游梁平衡重时，游梁平衡重力臂最力臂最长长，抽油机驴头，抽油机驴头悬点载荷最小悬点载荷最小时，游梁平衡重时，游梁平衡重力臂最短力臂最短，使抽油机具有使抽油机具有最佳最佳的的极限平衡效果极限平衡效果。上冲程：当上冲程开始时，中轴位置的接近开关组发出监测信号，控制系统依据该信号立刻发出指令，由电动机驱动减速器将平衡锤摆到最大力臂的位置，最大力臂的位置同样由接近开关组定位。极限平衡的实现过程极限平衡的实现过程二、自动平衡方式二、自动平衡方式接近开关组接近开关组二、自动平衡方式二、自动平衡方式 下冲程：当下
9、冲程开始时，中轴位置的接近开关组发出监测信号，控制系统依据该信号立刻发出指令，由电动机驱动减速器将平衡锤摆到最小力臂的位置，最小力臂的位置同样由接近开关组定位。极限平衡的实现过程极限平衡的实现过程接近开关组接近开关组适用条件适用条件二、自动平衡方式二、自动平衡方式 由此不难看出：自动平衡装置由于其平衡锤能够相对于游梁尾部运动，故此其平衡优势明显高于下篇杠铃。依据能量守衡原理可得出，最佳极限平衡位置的能耗为最低。从其设计理念及其工作原理中可得到其适用条件如从其设计理念及其工作原理中可得到其适用条件如下：下：常规四连杆机构的抽油机（常规四连杆机构的抽油机（CYJCYJ及及CYJYCYJY系列）；系
10、列）；重负载井的节能效果显著；重负载井的节能效果显著；若目标井应用的为常规若目标井应用的为常规Y Y系列电机，最好实施能耗的系列电机，最好实施能耗的合理匹配（即适当降低其装机功率）。合理匹配（即适当降低其装机功率）。三、现场应用情况三、现场应用情况 该产品在喇该产品在喇7-25487-2548等多口井上的应用情况显示，其产品等多口井上的应用情况显示，其产品性能稳性能稳定定，运行平稳、，运行平稳、安全可靠安全可靠、节能效果显著节能效果显著，达到了预期效果。，达到了预期效果。三、现场应用情况三、现场应用情况节能效果显著：节能效果显著：综合节电率达到了综合节电率达到了28.83%谢谢！请各位专家提出宝贵意见！谢谢！请各位专家提出宝贵意见！谢谢！请各位专家提出宝贵意见！谢谢！请各位专家提出宝贵意见！