扭矩分析和平衡調整ppt課件

1、減速器是抽油機的心臟，就其價格而言，它占全套抽油機設備的一半以上。在一定條件下，減速器的許用扭矩限制著油井生產(chǎn)時所采用的最大抽汲參數(shù)，也限制著保證大參數(shù)生產(chǎn)所需要的電動機功率。減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析在曲柄位置的瞬間，單位懸點載荷在曲柄軸上產(chǎn)生的扭矩稱為扭矩因數(shù)TF。扭矩因數(shù)TF 的物理意義是單位懸點載荷在曲柄軸上產(chǎn)生的扭矩。其實質是表征抽油機的運動特性，即懸點位移隨曲柄轉角的變化率，其量綱是長度單位m）。把懸點載荷扭矩 Mp與平衡扭矩 Mc之差稱為凈扭矩。減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析cpMMMsin)(maxcbMWacBTFPTF凈扭矩負荷扭矩平衡扭矩扭矩曲

2、線扭矩曲線抽油機運動規(guī)律抽油機運動規(guī)律實測示功圖實測示功圖懸點載荷與曲柄轉懸點載荷與曲柄轉角的關系角的關系扭矩因數(shù)與曲柄轉扭矩因數(shù)與曲柄轉角的關系角的關系反映曲柄軸扭矩隨曲柄轉角的變化曲線稱為曲柄軸扭矩曲線，簡稱扭矩曲線。減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析扭矩曲線的應用 由于懸點載荷和平衡機構造成的扭矩與電動機輸入給曲柄軸的扭矩相平衡，因此，扭矩曲線除了可用來確定最大扭矩和檢查是否超扭矩之外，還可以檢查抽油機的平衡狀況以及進行平衡計算、確定電動機輸出功率，檢查功率的利用情況及利用均方根扭矩選擇電動機功率。（1檢查是否超扭矩當出現(xiàn)負扭矩時，說明減速箱的主動輪變?yōu)閺膭虞啞Ｈ绻?/p>

3、負扭矩值較大，將發(fā)生從動輪沖擊主動輪，從而降低齒輪壽命。這種現(xiàn)象常發(fā)生在不平衡、輕載荷或載荷突變的油井上。減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析 (2) 判斷及計算平衡判斷及計算平衡在檢驗平衡和進行調整平衡的計算時，通常是以上、下沖在檢驗平衡和進行調整平衡的計算時，通常是以上、下沖程的峰值扭矩相等為標準，若上沖程峰值扭矩大于下沖程，程的峰值扭矩相等為標準，若上沖程峰值扭矩大于下沖程，即上重下輕，說明平衡不夠，需要增大平衡扭矩；反之，即上重下輕，說明平衡不夠，需要增大平衡扭矩；反之，則說明平衡過重，需要減小平衡扭矩。則說明平衡過重，需要減小平衡扭矩。 (3) 功率分析功率分析減速箱輸出的瞬時功率等于瞬時扭

4、矩與曲柄角速度的乘積。減速箱輸出的瞬時功率等于瞬時扭矩與曲柄角速度的乘積?？衫门ぞ厍€求得減速箱的平均輸出功率。由于通過懸可利用扭矩曲線求得減速箱的平均輸出功率。由于通過懸點載荷計算扭矩時忽略了從曲柄到懸點的傳動效率，因此，點載荷計算扭矩時忽略了從曲柄到懸點的傳動效率，因此，根據(jù)扭矩曲線計算得出的功也就是光桿功率。根據(jù)扭矩曲線計算得出的功也就是光桿功率。減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析許用載荷曲線來顯示減速箱或抽油機是否過載。cpMMMsin)(maxcbMWacBTFPTF凈扭矩負荷扭矩平衡扭矩減速箱扭矩分析減速箱扭矩分析許用載荷曲線還可以顯示抽油機與系統(tǒng)載荷是否匹配。常規(guī)抽油機玻璃鋼桿前置型

5、抽油機玻璃鋼桿抽油機平衡抽油機平衡不平衡造成的后果不平衡造成的后果上沖程中電動機承受著極大的負荷，下沖程中抽上沖程中電動機承受著極大的負荷，下沖程中抽油機帶著電動機運轉，造成功率的浪費，降低油機帶著電動機運轉，造成功率的浪費，降低電動機的效率和壽命；電動機的效率和壽命； 由于負荷極不均勻，會使抽油機發(fā)生激烈振動，由于負荷極不均勻，會使抽油機發(fā)生激烈振動，而影響抽油裝置的壽命；而影響抽油裝置的壽命；破壞曲柄旋轉速度的均勻性，影響抽油桿和泵正破壞曲柄旋轉速度的均勻性，影響抽油桿和泵正常工作。常工作。抽油機平衡抽油機平衡平衡的基本原理:下沖程過程中以某種方式把抽油桿柱所放出的能量、電動機提供的能量儲

6、存起來，到上沖程時再釋放出來幫助電動機做功。 為使抽油機平衡，下沖程中需要儲存的能量或上沖程中為使抽油機平衡，下沖程中需要儲存的能量或上沖程中需要釋放的能量是懸點載荷在上下沖程中所做功之和的一需要釋放的能量是懸點載荷在上下沖程中所做功之和的一半。半。下沖程：下沖程：dwmdAAA上沖程：上沖程：wumuAAA平衡條件：平衡條件：mumdAA2udwAAAuA上沖程懸點做的功上沖程懸點做的功 muA上沖程電動機做上沖程電動機做的功的功 抽油機平衡抽油機平衡u平衡原則：電機在上下沖程中做功相等平衡原則：電機在上下沖程中做功相等u實際檢驗和調整平衡時：實際檢驗和調整平衡時：u上下沖程電機電流峰值相等

7、上下沖程電機電流峰值相等u或減速器扭矩峰值相等或減速器扭矩峰值相等u方法：測量下行電流和上行電流比值，方法：測量下行電流和上行電流比值，0.70.71 1之間平衡之間平衡抽油機平衡抽油機平衡國外在估算抽油機平衡狀況和電機功率選擇時，常使用周國外在估算抽油機平衡狀況和電機功率選擇時，常使用周期載荷系數(shù)期載荷系數(shù)(cyclic load factor)(cyclic load factor)的概念。的概念。周期載荷系數(shù)：扭矩或電流的均方根值與扭矩的平均值的周期載荷系數(shù)：扭矩或電流的均方根值與扭矩的平均值的比值。扭矩載荷比較平穩(wěn)時，系數(shù)小，接近比值。扭矩載荷比較平穩(wěn)時，系數(shù)小，接近1 1；波動越大，

8、；波動越大，系數(shù)越大，可能達到系數(shù)越大，可能達到1.5-2.01.5-2.0。抽油機平衡抽油機平衡nnCLFMMMMMMnn./.2122221扭矩nnCLFIIIIIInn./.2122221電流RODSTARRODSTAR和和XDIAGXDIAG使用周期載荷系數(shù)計算需要的最小電機功使用周期載荷系數(shù)計算需要的最小電機功率。地面設備傳動效率取率。地面設備傳動效率取0.90.9。抽油機平衡抽油機平衡sEffCLF*光桿功率最小電機功率 電動機功率計算電動機功率計算 電動機的選擇關系到電能的利用效率和能否充分發(fā)揮抽電動機的選擇關系到電能的利用效率和能否充分發(fā)揮抽油設備與油層生產(chǎn)能力。油設備與油層生

9、產(chǎn)能力。 目前國產(chǎn)抽油機所選配的電動機大多是高起動轉矩系列的目前國產(chǎn)抽油機所選配的電動機大多是高起動轉矩系列的三相異步封閉式鼠籠型電動機。三相異步封閉式鼠籠型電動機。9549MnNm電動機功率與曲柄軸上的扭矩關系式為：電動機功率與曲柄軸上的扭矩關系式為：抽油機平衡抽油機平衡電機功率:mN沖次:n曲柄扭矩:M傳動效率:9549nMNem)(2iieMM由于抽油機懸點載荷、電動機功率與曲柄軸扭矩是變化的，由于抽油機懸點載荷、電動機功率與曲柄軸扭矩是變化的，因此電動機選擇的一般是根據(jù)扭矩的變化規(guī)律，按等值扭矩因此電動機選擇的一般是根據(jù)扭矩的變化規(guī)律，按等值扭矩計算，即：計算，即：等值扭矩等值扭矩Me Me ：用一個不變化的固定扭矩代替變化的實際扭矩，：用一個不變化的固定扭矩代替變化的實際扭矩，使其電動機的發(fā)熱條件相同，則此固定扭矩即為實際變化的使其電動機的發(fā)熱條件相同，則此固定扭矩即為實際變化的扭矩的等值扭矩。扭矩的等值扭矩。抽油機平衡抽油機平衡等值扭矩與最大扭矩之間的關系等值扭矩與最大扭矩之間的關系max707. 0MM