專利名稱：游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抽油機(jī)用平衡裝置，具體是涉及一種用于抽油機(jī)上的平衡 塊可移動式的平衡裝置。
背景技術(shù)：
油田廣泛使用曲柄平衡式抽油機(jī)，由于平衡塊在運(yùn)行時的位置是固定的， 在上、下沖程中所起的平衡作用是一樣的。但抽油機(jī)在實際運(yùn)行中，上沖程所 做的功是提升桿、泵、液柱等重量，而下沖程做的功只有桿、泵等的重量。這 就說明抽油機(jī)在實際運(yùn)行中，上、下沖程所需的平衡功是不一樣的，這就形成 了部分能量的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是針對現(xiàn)有曲柄平衡式抽油機(jī)存在的能源浪費(fèi)的缺點(diǎn)，而 提供一種移動式平衡塊裝置，達(dá)到節(jié)能目的。 采用的技術(shù)方案是
游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置，包括平衡塊、液壓泵或氣泵、平 衡塊滑動軌道、液壓缸或氣缸(儲油或氣)。
液壓缸或氣罐裝設(shè)在抽油機(jī)游梁的內(nèi)部，平衡塊滑動軌道為液壓靜壓浮動 軌道，設(shè)置在抽油機(jī)的游梁尾端延長線上。液壓缸或氣缸的活塞桿外端與平衡 塊固定連接。在液壓泵或氣泵的液體或氣體控制回路上裝設(shè)有電磁換向閥。通 過電磁換向閥控制液壓缸或氣缸作往復(fù)運(yùn)動，從而推動平衡塊在液壓靜軌道上 作往復(fù)運(yùn)動。
節(jié)能和工作原理
抽油機(jī)工作時，通過在抽油機(jī)運(yùn)行過程，改變平衡塊的位置，使平衡塊在 上、下沖程的平衡功不相等，按上、下沖程做功不同而提供不同的平衡功，即 可實現(xiàn)節(jié)能的效果。
附圖2為游梁式平衡抽油機(jī)工作原理圖，Wb為平衡塊，Xuc是抽油機(jī)本身
的不平衡值，折算到游梁平衡塊重心位置上的附加平衡力。
下面通過抽油機(jī)的能量計算，來闡述采用移動平衡塊法調(diào)整抽油機(jī)上、下 沖程平衡做功的原理因為<formula>formula see original document page 4</formula>注Eu—上沖程所需的能
Ed下沖程所需的能
Wr桿、泵重量。
Wl油管內(nèi)液柱重量
S—抽油泵沖程。
同樣通過平衡塊、曲柄、游梁做功可得出
<formula>formula see original document page 4</formula>
式中Wml、 Wm2分別是電機(jī)在上下沖程所做的功。 由公式1和公式2可知，Eu、 Ed的能量是不相等的，所以上、下沖程所需
的平衡功也是不一樣的，即在上、下沖程中所需的平衡力矩C是不相等的，也
就是C1^C2，，這樣依據(jù)
<formula>formula see original document page 4</formula>即得出
<formula>formula see original document page 4</formula>
化簡既得出<formula>formula see original document page 4</formula>
要是電機(jī)做的功最小，就令上沖程做的功等于下沖程做的功，艮口 Wml-Wm2=0這樣就得出
<formula>formula see original document page 4</formula>cl-c2就是在上、下沖程過程中在平衡塊沿游梁軸線移動的量。
現(xiàn)有抽油機(jī)的平衡塊是固定的，不可調(diào)節(jié)的。但對于抽油機(jī)在抽油過程中 上、下沖程所需的平衡重量又是不一樣的，依據(jù)以上計算已得出上、下沖程所 需的平衡力矩相差cl-c2。
由此我的解決辦法是將平衡塊Wb設(shè)計為可移動的，在上沖程時它處于c2 位置，在下沖程時它處于cl位置，以保證上、下沖程中所需的不同的平衡力矩， 保持上、下沖程做功的平衡，它的移動量為
cl-c2
這樣的做法可以消除在下沖程中，抽油機(jī)做的(cl-c2) * (Wb+Xuc)這部 分無用功，達(dá)到了抽油機(jī)節(jié)約電能的目的。
平衡塊的移動方式可采用液壓、氣動、電磁等方法來實現(xiàn)。由于平衡塊的 重量一般都很大，要移動克服的摩擦力也很大，不能快速移動。鑒于此，可將 平衡塊的移動軌道設(shè)計為液壓靜壓滑道式，降低軌道的摩擦力，實現(xiàn)快速移動。 移動的動力源可以從抽油機(jī)電機(jī)取力，加裝氣泵，用氣缸來推動平衡塊的快速 移動。
總之，平衡塊設(shè)計為可移動的方式，可以合理配置上、下沖程的平衡重量， 進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。


圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是游梁式平衡抽油機(jī)工作原理圖。
具體實施例方式
游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置，包括平衡塊l、液壓靜壓浮動軌道 2、液壓缸3、電磁換向閥4、液壓泵5、液壓油箱6、溢流閥7和儲油缸8。
液壓缸3的活塞桿9的外端與平衡塊1固定連接，平衡塊1設(shè)置在液壓靜 壓浮動軌道2上。液壓缸3裝設(shè)在抽油機(jī)游梁10的內(nèi)部，液壓靜壓浮動軌道2 設(shè)置在抽油機(jī)游梁10尾端延長線上。儲油缸8的出液口通過管路與液壓泵5的 進(jìn)液口連接，液壓泵5的出液口通過管路與電磁換向閥4的進(jìn)液口連接。液壓 缸3的第一油腔11和第二油腔12分別通過管路與電磁換向閥4的對應(yīng)接口連 接，電磁換向閥的兩個回油出口分別通過回油路13、 14與液壓油箱6連接?；?油路13通過支管15與溢流閥7連接，當(dāng)液壓油箱6內(nèi)油壓超過設(shè)定壓力時， 溢流閥7開啟溢出適量油。
液壓缸3可由氣壓缸替代，液壓泵5可由氣泵替代。
權(quán)利要求
1、游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置，包括平衡塊(1)，其特征在于平衡塊(1)設(shè)置在液壓靜壓浮動軌道(2)上，液壓靜壓浮動軌道(2)設(shè)置在抽油機(jī)游梁(10)尾端的延長線上；平衡塊(1)與液壓缸(3)的活塞桿(9)連接，液壓缸(3)設(shè)置在抽油機(jī)游梁(10)尾端內(nèi)；液壓缸(3)的第一油腔(11)和第二油腔(12)分別通過管路與電磁換向閥(4)的對應(yīng)接口連接，電磁換向閥的兩個回油出口分別通過回油路(13)和回油路(14)與液壓油箱(6)連接；電磁換向閥(4)的進(jìn)液口通過管與液壓泵(5)的出液口連接，液壓泵(5)的進(jìn)液口通過管路與儲液罐連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置，其特征 是回油路(13)通過支管(15)與溢流閥(7)連接。
全文摘要
游梁式平衡抽油機(jī)用移動式平衡塊裝置，包括平衡塊，平衡塊設(shè)置在液壓靜壓浮動軌道上，液壓靜壓浮動軌道設(shè)置在抽油機(jī)游梁尾端的延長線上；平衡塊與液壓缸的活塞桿連接，液壓缸設(shè)置在抽油機(jī)游梁尾端內(nèi)；液壓缸的第一油腔和第二油腔分別通過管路與電磁換向閥的對應(yīng)接口連接，電磁換向閥的兩個回油出口分別通過回油路和回油路與液壓油箱連接；電磁換向閥的進(jìn)液口通過管與液壓泵的出液口連接，液壓泵的進(jìn)液口通過管路與儲液罐連接。本發(fā)明的平衡塊設(shè)計為可移動的方式，可以合理配置上、下沖程的平衡重量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。
文檔編號E21B43/00GK101614119SQ20091001276
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者樊紅海 申請人:樊紅海