有桿泵采油技術(shù)

1、工藝研究所工藝研究所二一二年五月二一二年五月一、抽油機一、抽油機二、抽油泵二、抽油泵提提 綱綱三、抽油桿三、抽油桿四、螺桿泵采油系統(tǒng)四、螺桿泵采油系統(tǒng)有桿泵是應(yīng)用最為廣泛的一種機械采油有桿泵是應(yīng)用最為廣泛的一種機械采油設(shè)備，其主要特點是結(jié)構(gòu)堅固，適用范設(shè)備，其主要特點是結(jié)構(gòu)堅固，適用范圍廣?？蛇m用小到日產(chǎn)圍廣?？蛇m用小到日產(chǎn)1 1噸，大到日產(chǎn)數(shù)噸，大到日產(chǎn)數(shù)百噸的油井，也適用于井深幾十米幾百噸的油井，也適用于井深幾十米幾千米的油井。千米的油井?；窘M成是抽油機、抽油桿、油管、抽基本組成是抽油機、抽油桿、油管、抽油泵。油泵。對抽油機有以下要求：對抽油機有以下要求：1. 1. 良好的可靠性良好的可

2、靠性2. 2. 良好的耐久性良好的耐久性3. 3. 良好的工作能力良好的工作能力4. 4. 結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，操作維修方便結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，操作維修方便5. 5. 能量消耗低，材料消耗少能量消耗低，材料消耗少抽油機按抽油機按傳動方式傳動方式分為：分為：機械式機械式和和液壓傳動液壓傳動兩種方式兩種方式抽油機按抽油機按結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分為分為游梁式抽油機游梁式抽油機和和無游梁式抽油機無游梁式抽油機兩類。兩類。游梁式抽油機按游梁式抽油機按結(jié)構(gòu)型式結(jié)構(gòu)型式一般可分為一般可分為常規(guī)型、前置型、異相型常規(guī)型、前置型、異相型等；等；按按平衡方式平衡方式又可分為又可分為機械平衡式、氣平衡式、液力平衡式機械平衡式、

3、氣平衡式、液力平衡式等；等；按按驢頭結(jié)構(gòu)型式驢頭結(jié)構(gòu)型式可分為可分為上翻式、側(cè)轉(zhuǎn)式、旋轉(zhuǎn)式、懸掛式和雙驢頭式上翻式、側(cè)轉(zhuǎn)式、旋轉(zhuǎn)式、懸掛式和雙驢頭式等；等；按按減速器型式減速器型式可分為可分為齒輪式、鏈條式和皮帶式齒輪式、鏈條式和皮帶式等；等；按按驅(qū)動方式驅(qū)動方式可分為可分為電動機驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動電動機驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動等。等。無游梁式抽油機的明顯特點就是沒有一個能繞支架軸承上下擺動的游梁。無游梁式抽油機的明顯特點就是沒有一個能繞支架軸承上下擺動的游梁。無游梁式抽油機因其機理不同，結(jié)構(gòu)各異，目前尚無確定的分類方法和原無游梁式抽油機因其機理不同，結(jié)構(gòu)各異，目前尚無確定的分類方法和原則。一般有：塔架

4、式抽油機、鏈條式抽油機、矮形異相曲柄平衡抽油機、則。一般有：塔架式抽油機、鏈條式抽油機、矮形異相曲柄平衡抽油機、高原皮帶機等。高原皮帶機等。抽油機的分類抽油機的分類工作原理工作原理電動機將其高速旋轉(zhuǎn)運動傳給減電動機將其高速旋轉(zhuǎn)運動傳給減速箱的輸入軸，經(jīng)中間軸后帶動速箱的輸入軸，經(jīng)中間軸后帶動輸出軸、輸出軸帶動曲柄做低速輸出軸、輸出軸帶動曲柄做低速的旋轉(zhuǎn)運動，同時曲柄通過連桿、的旋轉(zhuǎn)運動，同時曲柄通過連桿、橫梁拉著游梁后臂上下擺動，驢橫梁拉著游梁后臂上下擺動，驢頭上下擺動，帶動抽油桿、活塞頭上下擺動，帶動抽油桿、活塞上下往復(fù)運動，抽油出井。上下往復(fù)運動，抽油出井。游梁式抽油機游梁式抽油機游梁式抽

5、油機組成：游梁式抽油機組成：游梁游梁- -連桿連桿- -曲柄機構(gòu)、減速箱、動力設(shè)備和曲柄機構(gòu)、減速箱、動力設(shè)備和輔助裝置。輔助裝置。后置式抽油機結(jié)構(gòu)簡圖后置式抽油機結(jié)構(gòu)簡圖前置式氣動平衡抽油機結(jié)構(gòu)簡圖前置式氣動平衡抽油機結(jié)構(gòu)簡圖游梁式抽油機系列型號表示方法游梁式抽油機系列型號表示方法CYJ 123.370(H) F(YCYJ 123.370(H) F(Y，B B，Q)Q)游梁式抽油機系列代號游梁式抽油機系列代號CYJ-CYJ-常規(guī)型常規(guī)型CYJQ-CYJQ-前置型前置型CYJY-CYJY-異相型異相型懸點最大載荷，懸點最大載荷，10 kN10 kN光桿最大沖程，光桿最大沖程，m m減速箱曲柄軸

6、最大允許扭矩減速箱曲柄軸最大允許扭矩,kN.m,kN.m減速箱齒輪形代號，減速箱齒輪形代號，H H為點嚙合雙圓弧齒輪，為點嚙合雙圓弧齒輪，省略漸開線人字齒輪省略漸開線人字齒輪平衡方式代號平衡方式代號F F：復(fù)合平衡：復(fù)合平衡Y Y：游梁平衡：游梁平衡B B：曲柄平衡：曲柄平衡Q Q：氣動平衡：氣動平衡(1)(1)動力設(shè)備：抽油機的動力機動力設(shè)備：抽油機的動力機是抽油機系統(tǒng)的動力裝置。是抽油機系統(tǒng)的動力裝置。1 1、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)電動機電動機抽油機懸抽油機懸點載荷點載荷KNKN抽油機光桿抽油機光桿最大沖程最大沖程m m減速器額定減速器額定扭矩扭矩kNmkNm電機額定電

7、機額定功率功率KwKw202.84 430301.2-2.11.2-2.16.5-136.5-135.5-7.55.5-7.540401.5-31.5-39.0-18.09.0-18.07.5-157.5-1550501.8-31.8-313-1813-1815-18.515-18.560602.52.5262618.5-2218.5-2280802.1-32.1-318-3718-3718.5-3018.5-301001003-4.23-4.237-5337-5322-3722-371201203.0-5.03.0-5.053-7353-7330-4530-451401

8、403.6-5.43.6-5.4737337-7537-751601604.8-64.8-61051059090以上以上常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機(2)(2)減速裝置：將電機減速裝置：將電機的高速旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榍母咚傩D(zhuǎn)運動變?yōu)榍牡退傩D(zhuǎn)運動，增柄的低速旋轉(zhuǎn)運動，增加扭矩。加扭矩。1 1、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)減速箱減速箱大小皮帶輪大小皮帶輪常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機1 1、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)減速箱減速箱大小皮帶輪大小皮帶輪皮帶輪：皮帶輪：連接電機和減速箱的兩個皮帶輪的直徑相差越大，傳動比就越連接電機和減速箱的兩個皮帶輪的直徑相差越大

9、，傳動比就越大，減速效果就越好。大，減速效果就越好。皮帶傳動比：皮帶傳動比：i i皮皮=D/d=n=D/d=n電電/n/n入入D-D-大皮帶輪的直徑大皮帶輪的直徑; ;d-d-小皮帶輪的直徑小皮帶輪的直徑; ;n n電電-電機的轉(zhuǎn)速電機的轉(zhuǎn)速; ;n n入入-減速箱的輸入轉(zhuǎn)速。減速箱的輸入轉(zhuǎn)速。減速箱的傳動比：減速箱的傳動比：i i減減= z= z2 2/z/z1 1=n=n入入/n/n出出z z2 2 - -被動齒輪的齒數(shù)被動齒輪的齒數(shù); ;z z1 1 - -主動齒輪的齒數(shù)主動齒輪的齒數(shù); ;n n入入-輸入軸的轉(zhuǎn)速輸入軸的轉(zhuǎn)速; ;n n出出-輸出軸的轉(zhuǎn)速。輸出軸的轉(zhuǎn)速。抽油機的總傳動比

10、：抽油機的總傳動比：i=ii=i皮皮ii減減= n= n電電/n/n出出常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機1 1、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)(3)(3)游梁連桿曲柄機游梁連桿曲柄機構(gòu)：構(gòu)：作用是將曲柄的低作用是將曲柄的低速旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜅U速旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜅U的上下往復(fù)直線運動。的上下往復(fù)直線運動。常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機1 1、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)、常規(guī)游梁式抽油機結(jié)構(gòu)(4)(4)輔助設(shè)備：輔助設(shè)備：作用是將作用是將抽油機連接成一體，實抽油機連接成一體，實現(xiàn)抽油機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)?，F(xiàn)抽油機的協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機2 2、游梁式抽油機主要部件、游梁式抽油機主

11、要部件驢頭：驢頭：作用作用：將游梁前端的往復(fù)圓弧運動變?yōu)槌橛蜅U柱的垂直直線往復(fù)運動，將游梁前端的往復(fù)圓弧運動變?yōu)槌橛蜅U柱的垂直直線往復(fù)運動，同時可保證抽油時光桿始終對準(zhǔn)井口中心，承擔(dān)井下各種載荷的作用。同時可保證抽油時光桿始終對準(zhǔn)井口中心，承擔(dān)井下各種載荷的作用。常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機可拆卸式：螺栓連接可拆卸式：螺栓連接驢頭根驢頭根據(jù)移開據(jù)移開井口方井口方式分為式分為上翻式：驢頭穿銷為橫穿式，上翻式：驢頭穿銷為橫穿式，可上翻可上翻180180側(cè)轉(zhuǎn)式：驢頭穿銷為立穿式，側(cè)轉(zhuǎn)式：驢頭穿銷為立穿式，可側(cè)轉(zhuǎn)可側(cè)轉(zhuǎn)1801802 2、游梁式抽油機主要部件、游梁式抽油機主要部件游梁：游梁：1 1

12、）作用）作用裝在支架軸承上，前端安裝驢頭承受井下載荷，后端連接橫梁、連桿、裝在支架軸承上，前端安裝驢頭承受井下載荷，后端連接橫梁、連桿、曲柄。繞支架軸承上下擺動來傳遞動力。曲柄。繞支架軸承上下擺動來傳遞動力。2 2）特點）特點抽油機工作時，游梁繞支架軸承做搖擺運動傳遞動力，同時承受懸點抽油機工作時，游梁繞支架軸承做搖擺運動傳遞動力，同時承受懸點載荷、連桿拉力和支架通過軸承對游梁的反作用力等，因此，游梁本身載荷、連桿拉力和支架通過軸承對游梁的反作用力等，因此，游梁本身必須具有足夠的強度和剛度；必須具有足夠的強度和剛度；為使驢頭懸點與井口中心一致，游梁需配置微調(diào)裝置。為使驢頭懸點與井口中心一致，游

13、梁需配置微調(diào)裝置。3 3）分類）分類按材料分類：型材游梁和幅板箱式游梁按材料分類：型材游梁和幅板箱式游梁按結(jié)構(gòu)形式和截面形式分類：等截面游梁、變截面等強度游梁、繃?yán)K按結(jié)構(gòu)形式和截面形式分類：等截面游梁、變截面等強度游梁、繃?yán)K桁桁架式游梁架式游梁常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機2 2、游梁式抽油機主要部件、游梁式抽油機主要部件曲柄連桿機構(gòu)：曲柄連桿機構(gòu)：作用作用：是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成驢頭的上下往復(fù)運動：是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成驢頭的上下往復(fù)運動。曲柄曲柄是傳遞是傳遞扭矩的主要部件。扭矩的主要部件。常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機2 2、游梁式抽油機主要部件、游梁式抽油機主要部件平平 衡衡

14、 塊：塊：幫助電機做功，減小電動機上下行程的幫助電機做功，減小電動機上下行程的載荷差。載荷差。懸懸 繩繩 器：器：連接光桿和驢頭的柔性連接件，可供動力儀測示功圖用。連接光桿和驢頭的柔性連接件，可供動力儀測示功圖用。橫橫 梁：梁：連桿和游梁連接的中間部件，帶動游梁做擺動運動。連桿和游梁連接的中間部件，帶動游梁做擺動運動。剎車裝置：剎車裝置：有內(nèi)脹式和外抱式兩種，是靠剎車片和車輪轂接觸時發(fā)生摩擦有內(nèi)脹式和外抱式兩種，是靠剎車片和車輪轂接觸時發(fā)生摩擦而起到制動作用。而起到制動作用。常規(guī)游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機1 1、異相型游梁式抽油機、異相型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機結(jié)構(gòu)特

15、點：一是將減速器背離支架結(jié)構(gòu)特點：一是將減速器背離支架后移，增大了減速器輸出軸中心和后移，增大了減速器輸出軸中心和游梁擺動中心之間的水平距離，形游梁擺動中心之間的水平距離，形成了較大的極位夾角（即驢頭處于成了較大的極位夾角（即驢頭處于上、下死點位置時連桿中心線之間上、下死點位置時連桿中心線之間的夾角）；二是平衡重中心線與曲的夾角）；二是平衡重中心線與曲柄中心間有一個夾角柄中心間有一個夾角（平衡相位（平衡相位角），這種抽油機的曲柄均為順時角），這種抽油機的曲柄均為順時針旋轉(zhuǎn)，因此曲柄平衡重總是滯后針旋轉(zhuǎn)，因此曲柄平衡重總是滯后一個相位角一個相位角。1 1、異相型游梁式抽油機、異相型游梁式抽油機節(jié)

16、能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機由于異相型游梁式抽油機具有較大由于異相型游梁式抽油機具有較大極位夾角，一般為極位夾角，一般為1212左右，使得左右，使得抽油機上沖程時曲柄轉(zhuǎn)過的角度增抽油機上沖程時曲柄轉(zhuǎn)過的角度增加加1212為為192192，下沖程時曲柄轉(zhuǎn)，下沖程時曲柄轉(zhuǎn)過的角度減少過的角度減少1212為為168168。當(dāng)曲。當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)速不變時，懸點上沖程的時間柄轉(zhuǎn)速不變時，懸點上沖程的時間就大于下沖程的時間。因此懸點上就大于下沖程的時間。因此懸點上沖程時加速度和動載荷減小。由于沖程時加速度和動載荷減小。由于平衡相位角改善了平衡效果，從而平衡相位角改善了平衡效果，從而使減速器的最大扭矩峰值降低

17、，扭使減速器的最大扭矩峰值降低，扭矩變化較均勻，電動機所需功率減矩變化較均勻，電動機所需功率減小，在一定條件下有節(jié)能效果。小，在一定條件下有節(jié)能效果。2 2、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機 下偏是指杠鈴的質(zhì)量中心與游下偏是指杠鈴的質(zhì)量中心與游梁回轉(zhuǎn)中心的連線與游梁中心線下梁回轉(zhuǎn)中心的連線與游梁中心線下偏一個角度。杠鈴是指偏置平衡重偏一個角度。杠鈴是指偏置平衡重配重裝置狀如杠鈴。配重裝置狀如杠鈴。 該抽油機是在常規(guī)機的基礎(chǔ)上該抽油機是在常規(guī)機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是以常規(guī)抽油機為發(fā)展起來的。它是以常規(guī)抽油機為基礎(chǔ)模型，保持了原機結(jié)構(gòu)不變

18、，基礎(chǔ)模型，保持了原機結(jié)構(gòu)不變，增加了下偏杠鈴剛性裝置，所以它增加了下偏杠鈴剛性裝置，所以它既繼承了常規(guī)機的全部優(yōu)點，同時既繼承了常規(guī)機的全部優(yōu)點，同時又達(dá)到了降低峰值扭矩節(jié)電的效果。又達(dá)到了降低峰值扭矩節(jié)電的效果。2 2、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機 下偏是指杠鈴的質(zhì)量中心與游下偏是指杠鈴的質(zhì)量中心與游梁回轉(zhuǎn)中心的連線與游梁中心線下梁回轉(zhuǎn)中心的連線與游梁中心線下偏一個角度。杠鈴是指偏置平衡重偏一個角度。杠鈴是指偏置平衡重配重裝置狀如杠鈴。配重裝置狀如杠鈴。 該抽油機是在常規(guī)機的基礎(chǔ)上該抽油機是在常規(guī)機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它是以常規(guī)

19、抽油機為發(fā)展起來的。它是以常規(guī)抽油機為基礎(chǔ)模型，保持了原機結(jié)構(gòu)不變，基礎(chǔ)模型，保持了原機結(jié)構(gòu)不變，增加了下偏杠鈴剛性裝置，所以它增加了下偏杠鈴剛性裝置，所以它既繼承了常規(guī)機的全部優(yōu)點，同時既繼承了常規(guī)機的全部優(yōu)點，同時又達(dá)到了降低峰值扭矩節(jié)電的效果。又達(dá)到了降低峰值扭矩節(jié)電的效果。2 2、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、運用偏置變矩原理加裝的下偏杠、運用偏置變矩原理加裝的下偏杠鈴裝置，使抽油機既結(jié)構(gòu)緊湊，布局鈴裝置，使抽油機既結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，又節(jié)能降耗，并可進行提高其合理，又節(jié)能降耗，并可進行提高其承載能力的改造

20、，實現(xiàn)抽油機的小結(jié)承載能力的改造，實現(xiàn)抽油機的小結(jié)構(gòu)、長沖程、低沖次，從而提高了抽構(gòu)、長沖程、低沖次，從而提高了抽油系統(tǒng)的綜合效益。油系統(tǒng)的綜合效益。2 2、由于是復(fù)合平衡，下偏杠鈴裝置、由于是復(fù)合平衡，下偏杠鈴裝置的重量和曲柄平衡塊的重量相應(yīng)較小，的重量和曲柄平衡塊的重量相應(yīng)較小，支架穩(wěn)定性較高，曲柄上的力和慣性支架穩(wěn)定性較高，曲柄上的力和慣性矩對減速器影響相應(yīng)減小，受力狀況矩對減速器影響相應(yīng)減小，受力狀況改變，分布合理，特別是整機平穩(wěn)性改變，分布合理，特別是整機平穩(wěn)性提高，增強了安全性和可靠性。提高，增強了安全性和可靠性。2 2、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機、下偏杠鈴游梁復(fù)合平衡抽油機節(jié)能型

21、游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機原理：原理：下沖程結(jié)束時和上沖程開始時，懸點下沖程結(jié)束時和上沖程開始時，懸點載荷較大，其下偏杠鈴的力臂也較大，載荷較大，其下偏杠鈴的力臂也較大，二者方向相反，削去了載荷峰值，使二者方向相反，削去了載荷峰值，使平衡后作用到曲柄輸出軸的扭矩不至平衡后作用到曲柄輸出軸的扭矩不至于過大；在上沖程結(jié)束和下沖程開始于過大；在上沖程結(jié)束和下沖程開始時，因懸點載荷較小，其下偏杠鈴力時，因懸點載荷較小，其下偏杠鈴力臂較小，使平衡后作用到曲柄輸出軸臂較小，使平衡后作用到曲柄輸出軸上的扭矩不至于過小，達(dá)到抽油機平上的扭矩不至于過小，達(dá)到抽油機平衡效果，降低其能耗的目的。衡效果，降低其能

22、耗的目的。3 3、調(diào)徑變矩抽油機、調(diào)徑變矩抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機采用了彎形游梁結(jié)構(gòu)，整采用了彎形游梁結(jié)構(gòu)，整個游梁的中心線由三段折個游梁的中心線由三段折線組成，呈顯著的三折形，線組成，呈顯著的三折形，并分解成兩折形的游梁體并分解成兩折形的游梁體和直線形的吊臂，通過銷和直線形的吊臂，通過銷軸和獨特的調(diào)徑變矩裝置軸和獨特的調(diào)徑變矩裝置安裝在游梁體的尾端，在安裝在游梁體的尾端，在吊臂的末端掛有自定心配吊臂的末端掛有自定心配重箱。重箱。3 3、調(diào)徑變矩抽油機、調(diào)徑變矩抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機調(diào)徑變矩裝置可使平衡力矩隨載荷力調(diào)徑變矩裝置可使平衡力矩隨載荷力矩的變化而

23、變化，提高動態(tài)平衡率，矩的變化而變化，提高動態(tài)平衡率，減小了減速箱輸出扭矩和電動機功率，減小了減速箱輸出扭矩和電動機功率，改善橫梁、曲柄銷等件的受力狀況，改善橫梁、曲柄銷等件的受力狀況，提高抽油機的可靠性和耐用性。用配提高抽油機的可靠性和耐用性。用配重箱代替常規(guī)機的平衡塊，簡化了曲重箱代替常規(guī)機的平衡塊，簡化了曲柄結(jié)構(gòu)，縮小了曲柄尺寸和重量。另柄結(jié)構(gòu)，縮小了曲柄尺寸和重量。另外，驢頭在上死點時配重箱距地面只外，驢頭在上死點時配重箱距地面只有有600mm600mm，小平衡塊每塊只有，小平衡塊每塊只有5kg5kg，調(diào)，調(diào)平衡時可不停機操作，只需在地面抽平衡時可不停機操作，只需在地面抽裝即可，并且小

24、平衡塊可用混凝土代裝即可，并且小平衡塊可用混凝土代替，成本低。替，成本低。4 4、懸掛偏置式游梁抽油機、懸掛偏置式游梁抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機曲柄上無平衡塊，在游梁曲柄上無平衡塊，在游梁后端裝有后驢頭，整機像后端裝有后驢頭，整機像一架天平，一端是抽油載一架天平，一端是抽油載荷，一端是平衡配重載荷。荷，一端是平衡配重載荷。后驢頭與游梁下腹板間設(shè)后驢頭與游梁下腹板間設(shè)置有抬頭變矩裝置，弧面置有抬頭變矩裝置，弧面上有易調(diào)平衡配重裝置，上有易調(diào)平衡配重裝置，尾端通過芯軸串裝有杠鈴尾端通過芯軸串裝有杠鈴式偏置配重裝置。式偏置配重裝置。4 4、懸掛偏置式游梁抽油機、懸掛偏置式游梁抽油機節(jié)

25、能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機該機采用了三項平衡機理：該機采用了三項平衡機理：偏置平衡、偏置平衡、懸掛易調(diào)平衡、抬頭變矩平衡。三者懸掛易調(diào)平衡、抬頭變矩平衡。三者都設(shè)在后驢頭上，抽油機尾梁平衡配都設(shè)在后驢頭上，抽油機尾梁平衡配重的力臂是變化的，相對于中央軸承重的力臂是變化的，相對于中央軸承座，偏置平衡裝置的運動軌跡是一段座，偏置平衡裝置的運動軌跡是一段圓弧，且當(dāng)裝置中的變矩塊采用不同圓弧，且當(dāng)裝置中的變矩塊采用不同方位時，它的運動軌跡是上下往復(fù)的方位時，它的運動軌跡是上下往復(fù)的斜線運動。抬頭變矩平衡裝置的運動斜線運動。抬頭變矩平衡裝置的運動軌跡是將后驢頭的定值圓弧變成多個軌跡是將后驢頭的定

26、值圓弧變成多個變徑圓弧。在抽油機運行時，可同抽變徑圓弧。在抽油機運行時，可同抽油裝置載荷的變化相適應(yīng)，達(dá)到加強油裝置載荷的變化相適應(yīng)，達(dá)到加強抽油機的平衡效果，降低其曲柄軸凈抽油機的平衡效果，降低其曲柄軸凈扭矩的峰值，降低能耗目的。扭矩的峰值，降低能耗目的。5 5、特型雙驢頭游梁式抽油機、特型雙驢頭游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機該機是將常規(guī)機的游梁與橫梁的鉸接，該機是將常規(guī)機的游梁與橫梁的鉸接，改為變徑圓弧形的后驢頭、鋼絲繩與橫改為變徑圓弧形的后驢頭、鋼絲繩與橫梁的軟連接，構(gòu)成變參數(shù)四連桿機構(gòu)來梁的軟連接，構(gòu)成變參數(shù)四連桿機構(gòu)來傳遞運動和扭矩，克服了原機構(gòu)的死角，傳遞運動和扭

27、矩，克服了原機構(gòu)的死角，創(chuàng)造出新的運轉(zhuǎn)機理。創(chuàng)造出新的運轉(zhuǎn)機理。工作原理：工作原理：工作時，依靠游梁后臂有效長度的有規(guī)工作時，依靠游梁后臂有效長度的有規(guī)律變化實現(xiàn)負(fù)載大時平衡力矩大，負(fù)載律變化實現(xiàn)負(fù)載大時平衡力矩大，負(fù)載小時平衡力矩小的工作狀態(tài)，其游梁力小時平衡力矩小的工作狀態(tài)，其游梁力臂變化產(chǎn)生的變動扭矩和平衡塊按正弦臂變化產(chǎn)生的變動扭矩和平衡塊按正弦規(guī)律產(chǎn)生的平衡扭矩之和能盡可能地擬規(guī)律產(chǎn)生的平衡扭矩之和能盡可能地擬和載荷扭矩的變化，從而使凈扭矩波動和載荷扭矩的變化，從而使凈扭矩波動小，達(dá)到加強平衡，降低能耗的目的。小，達(dá)到加強平衡，降低能耗的目的。5 5、特型雙驢頭游梁式抽油機、特型雙驢

28、頭游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機節(jié)能型游梁式抽油機結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：后臂是變徑圓弧面的后驢頭，后臂是變徑圓弧面的后驢頭，當(dāng)曲柄順時針（面對抽油機讓當(dāng)曲柄順時針（面對抽油機讓井口位于右手一側(cè)來觀察）旋井口位于右手一側(cè)來觀察）旋轉(zhuǎn)使，上行程中，游梁后臂的轉(zhuǎn)使，上行程中，游梁后臂的有效長度由最大逐漸變??；下有效長度由最大逐漸變??；下行程中，游梁后臂的有效長度行程中，游梁后臂的有效長度由最小逐漸變大。為使連桿始由最小逐漸變大。為使連桿始終與后驢頭曲面相切，部分連終與后驢頭曲面相切，部分連桿采用柔性索（鋼絲繩）。電桿采用柔性索（鋼絲繩）。電機安裝在抽油機底座的專用滑機安裝在抽油機底座的專用滑軌上，電機

29、在前后或左右方向軌上，電機在前后或左右方向上調(diào)整、移動，便于對正和脹上調(diào)整、移動，便于對正和脹緊皮帶。緊皮帶。高原皮帶機高原皮帶機無游梁式抽油機無游梁式抽油機皮帶抽油機是從美國威澤福公司皮帶抽油機是從美國威澤福公司引進的專利產(chǎn)品。其克服了老鏈引進的專利產(chǎn)品。其克服了老鏈條式抽油機的雙排鏈?zhǔn)芰Σ痪?、條式抽油機的雙排鏈?zhǔn)芰Σ痪?、小鏈輪換向沖擊大、可靠性差的小鏈輪換向沖擊大、可靠性差的弱點，采用了負(fù)荷皮帶的吸振特弱點，采用了負(fù)荷皮帶的吸振特性、大鏈輪減小了換向沖擊、重性、大鏈輪減小了換向沖擊、重載鏈條增加了可靠性等，實現(xiàn)了載鏈條增加了可靠性等，實現(xiàn)了沖程長、節(jié)能、可靠性高等優(yōu)點，沖程長、節(jié)能、可靠性

30、高等優(yōu)點，其獨特的設(shè)計是抽油機的一大突其獨特的設(shè)計是抽油機的一大突破。目前生產(chǎn)破。目前生產(chǎn)“500500型、型、600600型、型、700700A A型、型、700700B B型、型、800800型、型、900900型、型、900U900U型型”7 7種機型的抽油種機型的抽油機。它是一種純機械傳動的鏈條機。它是一種純機械傳動的鏈條皮帶抽油機，具有沖程長、節(jié)皮帶抽油機，具有沖程長、節(jié)能、可靠性高等優(yōu)點的新型抽油能、可靠性高等優(yōu)點的新型抽油機。機。高原皮帶機高原皮帶機無游梁式抽油機無游梁式抽油機動力傳動系統(tǒng)：動力傳動系統(tǒng)：包括電動機、皮帶傳動裝置包括電動機、皮帶傳動裝置和減速箱等和減速箱等換向系統(tǒng)

31、：換向系統(tǒng)：包括主動、從動鏈輪、單排重載包括主動、從動鏈輪、單排重載直板滾子鏈、曲拐、滑車架、往返架總成等。直板滾子鏈、曲拐、滑車架、往返架總成等。平衡系統(tǒng)：平衡系統(tǒng)：包括平衡箱總成、平衡塊等。包括平衡箱總成、平衡塊等。懸掛系統(tǒng)：懸掛系統(tǒng)：包括負(fù)荷皮帶、懸繩器、吊繩等。包括負(fù)荷皮帶、懸繩器、吊繩等。剎車系統(tǒng)：剎車系統(tǒng)：包括剎車盤、剎車卡子、電控柜、包括剎車盤、剎車卡子、電控柜、電磁剎車保護系統(tǒng)等。電磁剎車保護系統(tǒng)等。機架底座系統(tǒng)：機架底座系統(tǒng)：包括抽油機塔架、塔基、底包括抽油機塔架、塔基、底座等。座等。高原皮帶機高原皮帶機無游梁式抽油機無游梁式抽油機抽油機的動力傳動路線：抽油機的動力傳動路線：

32、電動機電動機 窄窄V V帶帶 減速箱減速箱 主動鏈輪主動鏈輪 鏈鏈條條 曲拐軸曲拐軸 滑車架滑車架 往返架往返架 負(fù)荷皮帶負(fù)荷皮帶 懸繩器懸繩器 抽油抽油桿柱桿柱工作原理：工作原理：電機通過皮帶傳動、減速箱減速后，驅(qū)動主動鏈輪旋轉(zhuǎn)。主電機通過皮帶傳動、減速箱減速后，驅(qū)動主動鏈輪旋轉(zhuǎn)。主動鏈輪帶動鏈條在上下鏈輪之間運動，而軌跡鏈條通過一個特殊鏈節(jié)，動鏈輪帶動鏈條在上下鏈輪之間運動，而軌跡鏈條通過一個特殊鏈節(jié)，即我們指的曲拐，然后通過滑車架、滾輪帶動往返架上下運動。在平衡即我們指的曲拐，然后通過滑車架、滾輪帶動往返架上下運動。在平衡箱、往返架總成的上端通過負(fù)荷皮帶繞過滾筒連接到掛光桿的懸繩器。箱、

33、往返架總成的上端通過負(fù)荷皮帶繞過滾筒連接到掛光桿的懸繩器。這樣就把往返架的上、下垂直往返運動傳遞給光桿和抽油桿相應(yīng)地進行這樣就把往返架的上、下垂直往返運動傳遞給光桿和抽油桿相應(yīng)地進行上沖程和下沖程，實現(xiàn)抽油的目的。往返架的上端有平衡箱，通過調(diào)節(jié)上沖程和下沖程，實現(xiàn)抽油的目的。往返架的上端有平衡箱，通過調(diào)節(jié)平衡塊，以滿足抽油機的平衡要求。平衡塊，以滿足抽油機的平衡要求。高原皮帶機高原皮帶機無游梁式抽油機無游梁式抽油機鏈傳動在塔架內(nèi)垂直布置，軌跡鏈條掛在上下鏈輪上，在鏈傳動在塔架內(nèi)垂直布置，軌跡鏈條掛在上下鏈輪上，在下鏈輪的驅(qū)動下作長環(huán)形運動。曲拐軸的頭部實際上充當(dāng)下鏈輪的驅(qū)動下作長環(huán)形運動。曲拐

34、軸的頭部實際上充當(dāng)著軌跡鏈條的一個特殊鏈節(jié)，其圓軸部插入滑車架，可以著軌跡鏈條的一個特殊鏈節(jié)，其圓軸部插入滑車架，可以在滑車架內(nèi)轉(zhuǎn)動?；嚰芸梢栽谕导軆?nèi)沿導(dǎo)軌橫向移動。在滑車架內(nèi)轉(zhuǎn)動。滑車架可以在往返架內(nèi)沿導(dǎo)軌橫向移動。當(dāng)曲拐軸隨軌跡鏈條的直線部分上行時，曲拐軸帶動滑車當(dāng)曲拐軸隨軌跡鏈條的直線部分上行時，曲拐軸帶動滑車架，滑車架帶動往返架，往返架只能沿著塔梁架，滑車架帶動往返架，往返架只能沿著塔梁H H鋼內(nèi)壁作上鋼內(nèi)壁作上下運動，此時滑車架與往返架相對靜止，往返架的運動速下運動，此時滑車架與往返架相對靜止，往返架的運動速度與鏈條的運動速度相等，整個往返架向上運動。當(dāng)曲拐度與鏈條的運動速度相等

35、，整個往返架向上運動。當(dāng)曲拐軸運動到軌跡鏈條的圓弧部分即鏈輪部分時，它繼續(xù)帶動軸運動到軌跡鏈條的圓弧部分即鏈輪部分時，它繼續(xù)帶動往返架向上運動，同時帶動滑車架沿導(dǎo)軌繼續(xù)向橫向移動，往返架向上運動，同時帶動滑車架沿導(dǎo)軌繼續(xù)向橫向移動，達(dá)到最高點后曲拐帶動往返架改變方向向下運動，同時帶達(dá)到最高點后曲拐帶動往返架改變方向向下運動，同時帶動滑車架沿導(dǎo)軌繼續(xù)橫向移動，直到曲拐運轉(zhuǎn)到鏈條的垂動滑車架沿導(dǎo)軌繼續(xù)橫向移動，直到曲拐運轉(zhuǎn)到鏈條的垂直部分后往返架與滑車架又相對靜止實現(xiàn)抽油機的下沖程，直部分后往返架與滑車架又相對靜止實現(xiàn)抽油機的下沖程，同樣完成下?lián)Q向。這樣就把鏈輪的圓周運動變成往返架的同樣完成下?lián)Q向

36、。這樣就把鏈輪的圓周運動變成往返架的直線運動。塔架的頂部有一個滾筒，上面搭著負(fù)荷皮帶，直線運動。塔架的頂部有一個滾筒，上面搭著負(fù)荷皮帶，負(fù)荷皮帶的一端與平衡箱、往返架總成連接；另一端連接負(fù)荷皮帶的一端與平衡箱、往返架總成連接；另一端連接懸繩器，滾筒相當(dāng)于一個定滑輪，這樣就把往返架的直線懸繩器，滾筒相當(dāng)于一個定滑輪，這樣就把往返架的直線往返運動變成了懸繩器的直線往返運動。往返運動變成了懸繩器的直線往返運動。換向原理換向原理高原皮帶機高原皮帶機無游梁式抽油機無游梁式抽油機特點：特點：1 1、重負(fù)荷、長沖程，低沖次。、重負(fù)荷、長沖程，低沖次。2 2、整機、整機100%100%機械傳動，折疊機械傳動，

37、折疊結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,具有操作簡單，安裝、具有操作簡單，安裝、運輸方便運輸方便, ,運行安全的特點。運行安全的特點。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡1 1、平衡原理：、平衡原理：下沖程靠抽油桿和電動機共同作功，將平衡塊從低處移到高處，變成下沖程靠抽油桿和電動機共同作功，將平衡塊從低處移到高處，變成平衡塊的位能儲存起來；上沖程，平衡塊靠自重下落釋放位能，幫電平衡塊的位能儲存起來；上沖程，平衡塊靠自重下落釋放位能，幫電動機作功；若平衡塊選擇合適，電動機上下沖程作功相等。動機作功；若平衡塊選擇合適，電動機上下沖程作功相等。下沖程：下沖程：dwmdAAA上沖程：上沖程：wumuAAA平衡條件：平衡

38、條件：mumdAA2duwAAA 所以，為了使抽油機平衡，在下沖程中需要儲存的能量或上沖程中需要所以，為了使抽油機平衡，在下沖程中需要儲存的能量或上沖程中需要釋放的能量應(yīng)該是懸點在上下沖程中所做功之和的一半。釋放的能量應(yīng)該是懸點在上下沖程中所做功之和的一半。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡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(fù)荷，下沖程中抽油機帶著電動機上沖程中電動機承受著極大的負(fù)荷，下沖程中抽油機帶著電動機運轉(zhuǎn)，造成功率的浪費，降低電動機的效率和壽命；運轉(zhuǎn)，造成功率的浪費，降低電動機的效率和壽命； 由于負(fù)荷極不均勻，會使抽油機發(fā)生激烈振動，而影響抽油裝置的由于

39、負(fù)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。壽命。 破壞曲柄旋轉(zhuǎn)速度的均勻性，影響抽油桿和泵正常工作。破壞曲柄旋轉(zhuǎn)速度的均勻性，影響抽油桿和泵正常工作。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡方式抽油機平衡方式抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡計算抽油機平衡計算 復(fù)合平衡復(fù)合平衡1)1)復(fù)合平衡復(fù)合平衡平衡半徑公式平衡半徑公式: :cbcccbbubcblrWWRWrbcWXWrbaWWR2抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡計算抽油機平衡計算 2)2)曲柄平衡曲柄平衡平衡半徑公式平衡半徑公式: :曲柄平衡曲柄平衡cbcccbubcblr

40、WWRWXrWrbaWWR2抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡計算抽油機平衡計算 3)3)曲柄平衡曲柄平衡游梁平衡游梁平衡ubrbXcaWWW)2(1達(dá)到平衡所需要的游梁平衡塊重達(dá)到平衡所需要的游梁平衡塊重: : 抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡判斷方法抽油機平衡判斷方法 (1)(1)觀察法觀察法 電動機是否有不正常的電動機是否有不正常的“嗚嗚嗚嗚”聲。聲。 采取反復(fù)開停抽油機的方法來觀察驢頭和曲柄的停留位置。一般平衡理采取反復(fù)開停抽油機的方法來觀察驢頭和曲柄的停留位置。一般平衡理想的抽油機，當(dāng)曲柄在任何轉(zhuǎn)角停抽時，曲柄可停留在任何位置。如果想的抽油機，當(dāng)曲柄

41、在任何轉(zhuǎn)角停抽時，曲柄可停留在任何位置。如果當(dāng)驢頭在任何位置停抽時，最后驢頭停在上死點，表明平衡塊偏重；相當(dāng)驢頭在任何位置停抽時，最后驢頭停在上死點，表明平衡塊偏重；相反，最后驢頭停在下死點，則表明平衡塊偏輕。反，最后驢頭停在下死點，則表明平衡塊偏輕。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡判斷方法抽油機平衡判斷方法 (2) (2) 測時法測時法對于常規(guī)型游梁式抽油機來說，當(dāng)完全平衡時，抽油機上下行程的時對于常規(guī)型游梁式抽油機來說，當(dāng)完全平衡時，抽油機上下行程的時間是相等的。如果上沖程快，下沖程慢，則說明所加的平衡塊過重，間是相等的。如果上沖程快，下沖程慢，則說明所加的平衡塊過重，應(yīng)

42、減輕平衡塊的重量，或是減小平衡半徑；相反，如果下沖程快，上應(yīng)減輕平衡塊的重量，或是減小平衡半徑；相反，如果下沖程快，上沖程慢，則說明所加的平衡塊過輕，應(yīng)加重平衡塊的重量，或是增加沖程慢，則說明所加的平衡塊過輕，應(yīng)加重平衡塊的重量，或是增加平衡半徑。但是，測時法不適用于異相平衡或氣平衡的游梁式抽油機平衡半徑。但是，測時法不適用于異相平衡或氣平衡的游梁式抽油機的平衡判的平衡判斷。斷。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡判斷方法抽油機平衡判斷方法 (3) (3) 測電流法測電流法現(xiàn)場最簡便的方法就是用鉗形電流表測量電動機的三相電流。對于平現(xiàn)場最簡便的方法就是用鉗形電流表測量電動機的三相

43、電流。對于平衡良好的抽油機來說，上下行程電動機的電流峰值是相等或相近的。衡良好的抽油機來說，上下行程電動機的電流峰值是相等或相近的。如果測得上沖程電流大于下沖程電流，則表明平衡重偏輕，否則平衡如果測得上沖程電流大于下沖程電流，則表明平衡重偏輕，否則平衡重偏重。要使抽油機上下行程時電動機的電流峰值相等是很困難的。重偏重。要使抽油機上下行程時電動機的電流峰值相等是很困難的。一般規(guī)定，抽油機平衡率不小于一般規(guī)定，抽油機平衡率不小于8080即認(rèn)為抽油機已處于平衡狀態(tài)。即認(rèn)為抽油機已處于平衡狀態(tài)。抽油機平衡抽油機平衡抽油機抽油機平衡平衡抽油機平衡調(diào)整方法抽油機平衡調(diào)整方法 平衡塊偏輕：平衡塊偏輕：游梁平

44、衡的抽油機可加重平衡塊的重量；曲柄平衡、游梁平衡的抽油機可加重平衡塊的重量；曲柄平衡、復(fù)合平衡的抽油機，既可增加平衡重，也可加大曲柄平衡塊的旋轉(zhuǎn)復(fù)合平衡的抽油機，既可增加平衡重，也可加大曲柄平衡塊的旋轉(zhuǎn)半徑，即平衡塊外調(diào)。半徑，即平衡塊外調(diào)。平衡塊偏重：平衡塊偏重：游梁平衡的抽油機可減輕平衡塊的重量；曲柄平衡、游梁平衡的抽油機可減輕平衡塊的重量；曲柄平衡、復(fù)合平衡的抽油機，既可減輕平衡重，也可減小曲柄平衡塊的旋轉(zhuǎn)復(fù)合平衡的抽油機，既可減輕平衡重，也可減小曲柄平衡塊的旋轉(zhuǎn)半徑，即平衡塊里調(diào)。半徑，即平衡塊里調(diào)。1 1、曲柄軸扭矩計算及分析、曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及

45、分析計算扭矩的基本公式計算扭矩的基本公式抽油過程中減速箱輸出軸抽油過程中減速箱輸出軸( (曲柄軸曲柄軸) )的扭矩的扭矩M M等于等于曲柄半徑曲柄半徑與作用在與作用在曲柄銷處的曲柄銷處的切線力切線力T T的乘積，即：的乘積，即：rTM 1 1、曲柄軸扭矩計算及分析、曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析不同平衡方式的抽油機扭矩精確計算不同平衡方式的抽油機扭矩精確計算復(fù)合平衡抽油機：復(fù)合平衡抽油機：sinsinsin)(cosrWrgaacWbcPbaMcAbcom曲柄平衡抽油機：曲柄平衡抽油機：sinsinsinrWrPbaMccr游梁平衡抽油機：游梁平衡抽油機：sins

46、in)(cosrgaacWbcPbaMAbwb1 1、曲柄軸扭矩計算及分析、曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析不同平衡方式的抽油機扭矩簡化計算不同平衡方式的抽油機扭矩簡化計算簡化條件：簡化條件：忽略游梁擺角和游梁平衡重慣性力矩的影響。忽略游梁擺角和游梁平衡重慣性力矩的影響。sin)(maxcbcomMWacBPTFM復(fù)合平衡抽油機復(fù)合平衡抽油機: :sin)(maxccrMBPTFM曲柄平衡抽油機：曲柄平衡抽油機：)(bwbWacBPTFM游梁平衡抽油機：游梁平衡抽油機：2 2、扭矩因數(shù)計算、扭矩因數(shù)計算曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析抽油機幾何尺寸與曲銷受力

47、圖抽油機幾何尺寸與曲銷受力圖sinsinrbaPMTFp扭矩因數(shù)：扭矩因數(shù)：懸點載荷在曲柄軸上造成懸點載荷在曲柄軸上造成的扭矩與懸點載荷的比值。的扭矩與懸點載荷的比值。bLkrrkLb2)cos(2cos022221)(3600曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析3 3、懸點位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系、懸點位移與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系扭矩曲線扭矩曲線b驢頭在下死點位置時的角t驢頭在上死點位置時的角隨角而變的b和K之間的夾角tbbPR沖程百分?jǐn)?shù)：沖程百分?jǐn)?shù)：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懸點載荷與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系轉(zhuǎn)角的關(guān)系扭矩因素與曲柄扭矩因素與曲柄轉(zhuǎn)角的關(guān)系轉(zhuǎn)角的關(guān)系扭矩曲

48、線1.1.凈扭矩；凈扭矩；2.2.油井負(fù)荷扭矩；油井負(fù)荷扭矩；3.3.曲柄平衡扭矩曲柄平衡扭矩曲柄軸扭矩計算及分析曲柄軸扭矩計算及分析4 4、扭矩曲線的應(yīng)用、扭矩曲線的應(yīng)用1 1、檢查是否超扭矩及判斷是否發(fā)生、檢查是否超扭矩及判斷是否發(fā)生“背面沖突背面沖突”2 2、判斷及計算平衡、判斷及計算平衡maxmaxduMM平衡條件：平衡條件：3 3、功率分析、功率分析)()(MN減速箱輸出的瞬時功率：減速箱輸出的瞬時功率： 202021)(21dMdNNr平均功率：平均功率：4 4、效率分析、效率分析最大扭矩計算公式最大扭矩計算公式1 1、計算最大扭矩的近似公式、計算最大扭矩的近似公式)(4)(2mi

49、nmaxmaxmaxPPSCPSMeI(1) (1) 抽油機懸點運動簡化為簡諧運動抽油機懸點運動簡化為簡諧運動(2) (2) 忽略抽油機系統(tǒng)的慣性和游梁擺角的影響忽略抽油機系統(tǒng)的慣性和游梁擺角的影響(3) (3) 最大峰值扭矩發(fā)生在曲柄轉(zhuǎn)角為最大峰值扭矩發(fā)生在曲柄轉(zhuǎn)角為9090 時時簡簡化化條條件件有效平衡值：有效平衡值： 抽油機結(jié)構(gòu)不平衡重及平衡重在懸點產(chǎn)生的平衡力。它抽油機結(jié)構(gòu)不平衡重及平衡重在懸點產(chǎn)生的平衡力。它表示了被實際平衡掉的懸點載荷值。表示了被實際平衡掉的懸點載荷值。eC在平衡條件下：在平衡條件下：2)(minmaxPPCerRWRWabWacBCcccbbe/ )(最大扭矩計算

50、公式最大扭矩計算公式1 1、計算最大扭矩的經(jīng)驗公式、計算最大扭矩的經(jīng)驗公式蘇聯(lián)拉瑪扎諾夫于蘇聯(lián)拉瑪扎諾夫于19571957年提出：年提出：)(236. 0300minmaxmaxPPSSMII根據(jù)國內(nèi)油井扭矩曲線的峰值建立的經(jīng)驗公式：根據(jù)國內(nèi)油井扭矩曲線的峰值建立的經(jīng)驗公式：)(202.01800minmaxmaxPPSSMIII最大扭矩計算公式最大扭矩計算公式1 1、計算最大扭矩的經(jīng)驗公式、計算最大扭矩的經(jīng)驗公式蘇聯(lián)拉瑪扎諾夫于蘇聯(lián)拉瑪扎諾夫于19571957年提出：年提出：)(236. 0300minmaxmaxPPSSMII根據(jù)國內(nèi)油井扭矩曲線的峰值建立的經(jīng)驗公式：根據(jù)國內(nèi)油井扭矩曲線的

51、峰值建立的經(jīng)驗公式：)(202.01800minmaxmaxPPSSMIII電動機選擇和功率計算電動機選擇和功率計算1 1、電動機功率計算、電動機功率計算 電動機的選擇關(guān)系到電能的利用效率和能否充分發(fā)揮抽油設(shè)備與油電動機的選擇關(guān)系到電能的利用效率和能否充分發(fā)揮抽油設(shè)備與油層生產(chǎn)能力。層生產(chǎn)能力。游梁式抽油裝置的特點游梁式抽油裝置的特點：a.a.負(fù)荷是脈沖的，而且變化大；負(fù)荷是脈沖的，而且變化大； 目前國產(chǎn)抽油機所選配的電動機大多是高起動轉(zhuǎn)矩系列的三相異步封目前國產(chǎn)抽油機所選配的電動機大多是高起動轉(zhuǎn)矩系列的三相異步封閉式鼠籠型電動機。閉式鼠籠型電動機。b.b.啟動條件困難，要求有大的啟動轉(zhuǎn)矩；啟

52、動條件困難，要求有大的啟動轉(zhuǎn)矩；c.c.所用的電動機功率不太大，但總的數(shù)量大；所用的電動機功率不太大，但總的數(shù)量大；d.d.在露天工作，要求電動機維護簡單、工作可靠。在露天工作，要求電動機維護簡單、工作可靠。電動機選擇和功率計算電動機選擇和功率計算1 1、電動機功率計算、電動機功率計算電動機功率與曲柄軸上的扭矩關(guān)系式為：電動機功率與曲柄軸上的扭矩關(guān)系式為：9549MnNr由于抽油機懸點載荷是變化的，所以電動機功率與傳到曲柄軸上的扭矩也是由于抽油機懸點載荷是變化的，所以電動機功率與傳到曲柄軸上的扭矩也是變化的，因此在變負(fù)荷條件下，電動機選擇的一般是根據(jù)扭矩的變化規(guī)律，變化的，因此在變負(fù)荷條件下，

53、電動機選擇的一般是根據(jù)扭矩的變化規(guī)律，按等值扭矩來計算，即：按等值扭矩來計算，即：9549nMNer等值扭矩等值扭矩MeMe ：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：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扭矩的等值扭矩。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。)(2iieMM電動機選擇和功率計算電動機選擇和功率計算等值扭矩與最大扭矩之間的關(guān)系等值扭矩與最大扭矩之間的關(guān)系作作簡諧運動簡諧運動時，扭矩呈正弦規(guī)律變化：時，扭矩呈正弦規(guī)律變化：max707.0MMe真實運動真實運動規(guī)律：規(guī)律：max54. 0MM

54、e考慮到不平衡等因素考慮到不平衡等因素，實際計算時建議采用：，實際計算時建議采用：max6 . 0 MMe電動機功率：電動機功率：95496 .0maxnMNr電動機選擇和功率計算電動機選擇和功率計算2 2、抽油效率計算、抽油效率計算水力功率：水力功率：在一定時間內(nèi)將一定量的液體提升一定距離所需要的功率。在一定時間內(nèi)將一定量的液體提升一定距離所需要的功率。8640086400LgQQLgHPltH光桿功率：光桿功率：通過光桿來提升液體和克服井下?lián)p耗所需要的功率。通過光桿來提升液體和克服井下?lián)p耗所需要的功率。100060SnWHPlPR(3) (3) 光桿功率計算的近似計算：光桿功率計算的近似計

55、算：100060100lAsncHPPR(1) (1) 根據(jù)實測示功圖準(zhǔn)確計算：根據(jù)實測示功圖準(zhǔn)確計算：(2) (2) 根據(jù)示功圖繪制扭矩曲線準(zhǔn)確計算光桿平均功率。根據(jù)示功圖繪制扭矩曲線準(zhǔn)確計算光桿平均功率。電動機選擇和功率計算電動機選擇和功率計算2 2、抽油效率計算、抽油效率計算rPRNHP地面地面效率：地面效率：電動機效率電動機效率皮帶和減速箱效率皮帶和減速箱效率四連桿機構(gòu)效率四連桿機構(gòu)效率盤根盒效率盤根盒效率抽油桿效率抽油桿效率抽油泵效率抽油泵效率管柱效率管柱效率PRHHPHP井下井下效率：井下效率：rHNHP井下地面抽油抽油效率：抽油效率：抽油泵：抽油泵：機械能轉(zhuǎn)化為流體壓能的設(shè)備機械

56、能轉(zhuǎn)化為流體壓能的設(shè)備主要組成：主要組成：工作筒工作筒( (外筒和襯套外筒和襯套) )、柱塞及游動閥、柱塞及游動閥( (排出閥排出閥) )和固定閥和固定閥( (吸入閥吸入閥) )分分 類：類：按照抽油泵在油管上的固定方式可分為按照抽油泵在油管上的固定方式可分為管式泵管式泵和和桿式泵桿式泵一般要求：a.a.結(jié)構(gòu)簡單，強度高，質(zhì)量好，連接部分密封可靠；結(jié)構(gòu)簡單，強度高，質(zhì)量好，連接部分密封可靠；b.b.制造材料耐磨和抗腐蝕性好，使用壽命長；制造材料耐磨和抗腐蝕性好，使用壽命長；c.c.規(guī)格類型能滿足油井排液量的需要，適應(yīng)性強；規(guī)格類型能滿足油井排液量的需要，適應(yīng)性強；d.d.便于起下；便于起下；e

57、.e.結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防砂、防氣，并帶有必要的輔助設(shè)備。結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防砂、防氣，并帶有必要的輔助設(shè)備。管式泵管式泵管式泵：管式泵：外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部外筒和襯套在地面組裝好接在油管下部先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后再把柱塞接先下入井內(nèi)，然后投入固定閥，最后再把柱塞接在抽油桿柱下端下入泵內(nèi)。在抽油桿柱下端下入泵內(nèi)。管式泵特點管式泵特點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，排量大。結(jié)構(gòu)簡單、成本低，排量大。但檢泵時必須起出油管，修井工作量大，故但檢泵時必須起出油管，修井工作量大，故適用于下泵深度不很大，產(chǎn)量較高的油井。適用于下泵深度不很大，產(chǎn)量較高的油井。桿式泵：桿式泵：整個泵在地面組裝好后接在抽整個泵

58、在地面組裝好后接在抽油桿柱的下端整體通過油管下入井內(nèi)，油桿柱的下端整體通過油管下入井內(nèi)，由預(yù)先裝在油管預(yù)定深度由預(yù)先裝在油管預(yù)定深度( (下泵深度下泵深度) )上上的卡簧固定在油管上，檢泵時不需要起的卡簧固定在油管上，檢泵時不需要起油管。油管。桿式泵桿式泵桿式泵特點：桿式泵特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，排量小，修井工作量小。桿式泵適用于排量小，修井工作量小。桿式泵適用于下泵深度大、產(chǎn)量較小的油井。下泵深度大、產(chǎn)量較小的油井。管式泵管式泵型號標(biāo)識：型號標(biāo)識：例：例：CYB225TH-1.2CYB225TH-1.2 CYB CYB抽油泵，抽油泵，2255722557泵泵 TT管

59、式泵（管式泵（R R是桿式泵）是桿式泵） HH厚壁泵筒（厚壁泵筒（W W薄壁泵筒、薄壁泵筒、L L組合泵筒）組合泵筒） 1.21.2柱塞長度柱塞長度1.2m1.2m泵型泵型32323838444457577070代號代號125125150150175175225225275275泵型與代號的對應(yīng)關(guān)系表泵型與代號的對應(yīng)關(guān)系表管式泵管式泵規(guī)格尺寸：規(guī)格尺寸：普通抽油泵的凡爾球與座的規(guī)格尺寸（單位：普通抽油泵的凡爾球與座的規(guī)格尺寸（單位：mmmm）泵泵 型型凡爾球外徑凡爾球外徑凡爾座尺寸凡爾座尺寸2828泵泵16162020141412123232泵泵19192323151512123838泵泵25

60泵28283434232312125757泵泵35354444272715157070泵泵4444515133331313固定凡爾固定凡爾3838555530302020固定凡爾固定凡爾7070泵泵50.850.8686842422020管式泵管式泵等級標(biāo)準(zhǔn)：等級標(biāo)準(zhǔn)：等級標(biāo)準(zhǔn)以漏失量的大小來劃分。漏失量是指在保持等級標(biāo)準(zhǔn)以漏失量的大小來劃分。漏失量是指在保持10MPa10MPa的壓力下，的壓力下，1 1分鐘時間流過泵筒與活塞間隙的液體（輕柴油）體積。分鐘時間流過泵筒與活塞間隙的液體（輕柴油）體積。抽油泵常用等級標(biāo)準(zhǔn)（單位：抽油泵常用等級標(biāo)準(zhǔn)（單位：ml/