新型抽油機(jī)載荷、扭矩計(jì)算公式

1、新型抽油機(jī)載荷、扭矩計(jì)算公式及平衡調(diào)整方法一、抽油機(jī)載荷、扭矩計(jì)算公式1雙驢頭抽油機(jī)：，懸點(diǎn)最大載荷：Pmax=(P '液 + P：) l+Sri/2390)kN懸點(diǎn)最小載荷：Pmir =P'桿 (1-Sr2/1470)kN減速器曲柄軸最大扭矩：Mmax =0.22S ( Pmax-Pmir )kN.m2、高原皮帶式抽油機(jī)：，懸點(diǎn)最大載荷：Pmax = P液+ P 桿kN懸點(diǎn)最小載荷：Pmir = P 桿kN減速器輸出軸最大扭矩：Mmax= 0.5R(Pmax-Pmin)= 0.5R P液kN.m平衡箱總配重：P配二0.5(Pmax+Pmin)kN式中：卩'液一抽油泵柱

2、塞全斷面上的液柱重力(沉沒度太大時(shí)要考慮動(dòng)液面深 度)，kN; P 液=p gLAQ32pf井液密度，t/m ;g 重力加速度(=9.81m/s );Aq柱塞全斷面積， m2；L下泵深度，m;P：抽油桿在井液中的重力，kN; P桿=9.81 X0-3L P 桿(1-p/pP 桿 每米抽油桿在空氣中的重量，kgp抽油桿密度(對鋼桿 pr=7.85t/m3)對R12型高原皮帶機(jī)R=0.347/對R16型高原皮帶機(jī)R=0.438S沖程長度，m;n沖程次數(shù)，min-1;R懸繩器驅(qū)動(dòng)摩擦輪節(jié)圓半徑，m;二、雙驢頭抽油機(jī)平衡調(diào)整 雙驢頭抽油機(jī)安裝前應(yīng)根據(jù)油井井況和抽油機(jī)工況，初步估算平衡塊的組合和平衡塊的

3、位置，以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的不平衡現(xiàn)象。投產(chǎn)后，應(yīng)根據(jù)曲柄 軸實(shí)際凈扭矩情況，調(diào)整平衡，以保證抽油機(jī)在最佳狀態(tài)下工作，現(xiàn)介紹兩 種平衡調(diào)整的計(jì)算方法。1、安裝前初步估算平衡(1)估算所需的平衡力矩 M平(據(jù)已有數(shù)據(jù)選用三式之一)千牛噸米M 平=0.47 （ P 桿一B+ p/ 液/2）M 平=0.235 Sx （Pmax+Pmir）千牛噸米M平=0.51 （ |M上max|+|M下min）千牛噸 米式中：P/桿抽油桿在油液中的重量（千牛噸）P7液動(dòng)液面以上，泵柱塞全斷面上液柱的重量（千牛噸）S所用沖程長度（米）M上max, M下min分別為上、下沖程懸點(diǎn)負(fù)荷在曲柄軸上產(chǎn)生的載荷扭矩代數(shù)和的最大、最小

4、值（千牛頓 米）P”= q，LP$= r F e g Pmax -M 上 max= Pmax -B tf 100M 下 min= Pmin -B TF 280式中：q每米抽油桿在油液中的重量（千牛頓）L泵掛深度（米）r油液密度（千克/米 3）e-動(dòng)液面至井口的深度（米）F泵柱塞斷面積（米2）g重力加速度值：取g=9.8米/秒 2B抽油機(jī)結(jié)構(gòu)不平衡力（千牛頓），查抽油機(jī)銘牌或說明書的平衡力矩 圖解。TF 100, TF 280 分別為曲柄位置角等于100和280時(shí)的據(jù)矩因數(shù)（米,有正，負(fù)），查說明書光桿位置因數(shù)和扭矩因數(shù)表。Pmax、Pmin懸點(diǎn)負(fù)荷的最大、最小值(千牛頓)，此值可取自示功圖,也

5、可按下面公式計(jì)算：Pmax=（ P桿干 + P液）«1+a 上/g）Pmin= P干1+7.85a下/g （7.85-r）沖次(沖/分)456沖程(m)345345345加速度(m/s2)-a上0.1810.2420.3020.2830.3780.4720.4620.5720.673-a下-0.319-0.425-0.531-0.498-0.664-0.830-0.71-0.946-1.182(2)平衡塊組合方式根據(jù)求得的M平值確定平衡塊的安裝位置，平衡塊可同時(shí)裝八塊、六塊、 四塊、兩塊多種組合方法，平衡塊的安裝位置確定的方法如下：查平衡力矩圖解，在該圖縱座標(biāo)軸上找到等于M平的點(diǎn)，由

6、此作縱座標(biāo)軸的垂線與斜線相交，由交點(diǎn)作橫座標(biāo)軸的垂線，此垂線與橫座標(biāo)的交點(diǎn)值 即為平衡塊位置。平衡塊的位置，用平衡塊上的”下角所對齊曲柄上的數(shù)字來表示，無” 者用保險(xiǎn)鎖塊孔”位置代用。2、投產(chǎn)后調(diào)整平衡的計(jì)算可以按下面兩方法之一進(jìn)行計(jì)算。(1)電流法分別測量上、下沖程時(shí)，電動(dòng)機(jī)輸入的最大電流值I上和I下。若I上和I下相差 太多，則認(rèn)為平衡不好，此時(shí)可用下式計(jì)算平衡塊應(yīng)移動(dòng)的距離。（米）R/ = Mmax/ Q曲x（| 上 I 下）/ （I 上+ I 下）式中：W 為達(dá)到平衡，原安裝的平衡塊應(yīng)該移動(dòng)的距離。W為正值時(shí), 表示平衡塊應(yīng)離開曲柄軸心向外移，R/為負(fù)值，表示應(yīng)移向曲柄軸心。Q曲一原安裝

7、的平衡塊重量(包括連接件，千牛頓)。查平衡力矩圖解的平衡 塊重量欄。Mmax=0.236S(Pmax-Pmin)-0.1令千牛頓 米此式中的S Pmax、Pmin意義與前同，n為每分鐘的沖次數(shù)，但作為投產(chǎn) 后的準(zhǔn)確調(diào)整平衡，Pmax Pmin值應(yīng)從近期示功圖求得。值得注意的是電流計(jì)算法有一定的適應(yīng)范圍，當(dāng)抽油機(jī)嚴(yán)重不平衡時(shí)，即 I上或I下中有一個(gè)是電動(dòng)機(jī)回饋發(fā)電電流(負(fù)電流)時(shí)，此公式不能使用。這時(shí)應(yīng) 按照：I上為負(fù)電流”時(shí)，平衡塊向接近曲柄軸心方向移動(dòng)，I下為負(fù)電流”時(shí)， 平衡塊向遠(yuǎn)離曲柄軸心方向移動(dòng)的原則進(jìn)行粗調(diào)，當(dāng)I上、I下均不為 負(fù)電流' 時(shí)，再按上述電流計(jì)算法進(jìn)行精確調(diào)整。判

8、斷電動(dòng)機(jī)上沖或下沖是否工作在回饋發(fā)電狀態(tài)，方法有兩種：一種是如 果配電箱內(nèi)若有電度表，當(dāng)抽油機(jī)在上沖、下沖的最大電流時(shí)，看電度表鋁盤 是否倒轉(zhuǎn)，上沖時(shí)倒轉(zhuǎn)則I上為負(fù)電流；下沖時(shí)倒轉(zhuǎn)則I下為負(fù)電流。若沒倒轉(zhuǎn)， 則I上、I下均為正值，即電動(dòng)機(jī)上、下沖均沒工作在回饋發(fā)電狀態(tài)。第二種方法 是：在抽油機(jī)上、下沖的最大電流時(shí)，聽電動(dòng)機(jī)的聲音同時(shí)觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速， 若此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速已高出額定值，則表明此沖程階段，電動(dòng)機(jī)工作在回饋發(fā)電 狀態(tài)。(2)扭矩法按曲柄實(shí)際凈扭矩曲線進(jìn)行調(diào)整計(jì)算，測得示功圖后，凈扭矩按下式計(jì)算：Tn=（ P一B） Xtf 一 M 平x sin © 式中：Tn曲柄凈扭矩（千牛頓

9、米）P懸點(diǎn)負(fù)荷（千牛頓）。用光桿位置因數(shù)劃分示功圖求得，光桿位置因數(shù)查 光桿位置因數(shù)和扭矩因數(shù)表。TF 扭矩因數(shù)（米），查光桿位置因數(shù)和扭矩因數(shù)表M平一最大平衡力矩（千牛頓米），按原裝平衡塊組合及實(shí)際位置（平衡塊上 ”或保險(xiǎn)鎖塊孔所對曲柄上的數(shù)）查平衡力矩圖解。©曲柄位置角，規(guī)定：井口在觀察者的右側(cè)，以12點(diǎn)鐘的位置為零度， 順時(shí)針轉(zhuǎn)為正。按上式取©角間隔10 °重復(fù)計(jì)算一次，并繪制Tn©曲線。由Tn©曲線上讀得上、下沖程凈扭矩的最大值，分別記作 Tn上和Tn下, 若Tn上、Tn下相差較多，則認(rèn)為平衡不好，此時(shí)可按下式計(jì)算平衡塊應(yīng)移動(dòng)的 距離R'。r/ = （ Tn 上-Tn 下）/ （| sin 上©+| sin 下 © X1/Q 曲（米）式中：©上、©下一為發(fā)生Tn上、Tn下時(shí)的曲柄位置角。Q曲一意義與前同。以上兩種方法，均為近似計(jì)算法，由于井況是復(fù)雜的，多因素的，若一次 調(diào)不準(zhǔn)，可再調(diào)一次，以求最佳平衡效果?？紤]到功耗和結(jié)蠟等因素，若沒把 平衡率調(diào)到100%,以I下或Tn下較大一些較為適宜。三、數(shù)據(jù)說明1、光桿位置因數(shù)：曲柄轉(zhuǎn)角為©時(shí)，光桿的行程長度（