專利名稱：游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置，屬于油氣田開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
機(jī)械采油是油田開發(fā)過程中必不可少的開采手段，而常規(guī)游梁式抽油機(jī)是機(jī)械采油的主力設(shè)備。在油田開采中，采油設(shè)備的95%以上是常規(guī)游梁式抽油機(jī)。該抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便及經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，同時由于抽油機(jī)本身結(jié)構(gòu)的原因，存在驢頭負(fù)荷點(diǎn)運(yùn)動加速度較大、平衡效果差、效率低及能耗過大等缺點(diǎn)，不能適應(yīng)油田開采深抽工藝的要求，越來越成為困擾油田生產(chǎn)，影響成本的一大問題。常規(guī)游梁式抽油機(jī)基本上采取曲柄平衡的方式，還有較少一部分采用游梁平衡加曲柄平衡的復(fù)合平衡方式。采用曲柄平衡的常規(guī)游梁式抽油機(jī)平衡扭矩是以曲柄轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的周期為2 π /W (W為曲柄角速度)的正/余弦函數(shù)(這里將該曲柄平衡稱為一級平衡)，而抽油機(jī)光桿載荷扭矩曲線是一條偏態(tài)曲線，兩條曲線的峰值并不對應(yīng)，所以說，單獨(dú)的曲柄平衡難以有效地消減載荷扭矩的峰值。常規(guī)游梁式曲柄平衡抽油機(jī)由于曲柄重量較大，當(dāng)曲柄由靜止開始旋轉(zhuǎn)時，為克服曲柄重量產(chǎn)生的很大慣性矩，電機(jī)輸出扭矩必須足夠大，那么相應(yīng)所需電機(jī)功率較大。當(dāng)抽油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，曲柄產(chǎn)生的慣性矩相對減小，而載荷變化較小，輸出軸上凈扭矩相應(yīng)較小。此時電機(jī)輸出功率也相應(yīng)減小，而大部分輸入電功率變成無用功(銅耗和鐵損)，白白的被消耗，因此常規(guī)抽油機(jī)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時利用率(50% -60% )較低。這就是我們常說的 “大馬拉小車”現(xiàn)象。此外，由上所述，常規(guī)抽油機(jī)曲柄平衡扭矩曲線與前載荷曲線相差較大，抽油機(jī)平衡效果不好，因此所需電動機(jī)輸出扭矩和功率變化較大。造成電機(jī)功率因數(shù)較低。根據(jù)現(xiàn)場測驗(yàn)常規(guī)抽油機(jī)功率因數(shù)一般為35% -60%。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置，即在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的游梁前端加裝彈簧節(jié)能裝置，使平衡抽油機(jī)獲得力學(xué)平衡，從而減輕曲柄重量， 達(dá)到節(jié)能目的。本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容如下游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置由活塞、缸筒、彈簧、頂絲、調(diào)節(jié)螺帽和連接座等組成活塞通過連接軸固定于抽油機(jī)游梁上的連接座上，活塞底端連接設(shè)在上缸筒內(nèi)的彈簧座和彈簧；上缸筒底端連接插在下缸筒內(nèi)的頂絲，下缸筒頂端設(shè)有調(diào)節(jié)螺帽，底端連接固定于抽油機(jī)底座上的連接座。當(dāng)抽油機(jī)下行時，在抽油桿的重力和抽油機(jī)動力的作用下，壓迫活塞下行，壓縮彈簧儲能；當(dāng)抽油機(jī)上行時，彈簧釋放能量，作用于活塞上向上的彈力，從而平衡抽油機(jī)抽油
3桿重力和油液的提升力，減少動力做功，節(jié)約能量。本實(shí)用新型解決了常規(guī)游梁式抽油機(jī)關(guān)鍵部位長期受力大，損壞頻率高，能耗高的問題，其優(yōu)點(diǎn)為安裝方便，不改動抽油機(jī)本體結(jié)構(gòu)。節(jié)能效果明顯，單井節(jié)電最高達(dá)30%。 可根據(jù)抽油機(jī)的工礦負(fù)荷方便調(diào)整平衡力，使平衡器與抽油機(jī)負(fù)荷達(dá)到最佳配合，達(dá)到節(jié)能效果。抽油機(jī)運(yùn)行過程中沖次小，因此使用壽命長。

附圖為游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參照附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)一步說明。用連接軸2將活塞3固定于抽油機(jī)游梁上的連接座1上，在彈簧6兩端安裝彈簧座4，將下彈簧座4固定在上缸筒5內(nèi)底端，將上彈簧座4與活塞3連接。在上缸筒5底端安裝起支撐作用的且插在下缸筒9內(nèi)的頂絲7，在下缸筒9頂端設(shè)置調(diào)整頂絲7的調(diào)節(jié)螺帽 8，將下缸筒9底端連接固定于抽油機(jī)底座上的連接座10上。應(yīng)用時，本實(shí)用新型設(shè)在常規(guī)游梁式抽油機(jī)的游梁前端，可跟據(jù)工礦負(fù)荷，用頂絲 7調(diào)整上缸筒5工位，以確定與調(diào)整平衡力相匹配的彈簧6壓縮沖程，從而起到平衡抽油機(jī)的作用。本實(shí)用新型既具有2 π/W周期的一級游梁平衡，又具有π/W為周期的二級平衡， 能減小曲柄重量，取消大回轉(zhuǎn)半徑的配重塊，使電機(jī)功率減小，功率因數(shù)大幅度提高。
權(quán)利要求1. 一種游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置，由活塞(3)、上缸筒(5)、彈簧(6)、頂絲(7)、 調(diào)節(jié)螺帽(8)和連接座(1)等組成，其特征在于活塞C3)通過連接軸O)固定于抽油機(jī)游梁上的連接座(1)上，活塞C3)底端連接設(shè)在上缸筒(5)內(nèi)的彈簧座(4)和彈簧(6)；上缸筒( 底端連接插在下缸筒(9)內(nèi)的頂絲 (7)；下缸筒(9)頂端設(shè)有調(diào)節(jié)螺帽(8)，底端連接固定于抽油機(jī)底座上的連接座(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種游梁式抽油機(jī)彈簧節(jié)能平衡裝置，是專為解決常規(guī)游梁式抽油機(jī)關(guān)鍵部位長期受力大，損壞頻率高，能耗高的問題而設(shè)計的，其由活塞、缸筒、彈簧、頂絲、調(diào)節(jié)螺帽和連接座等組成，其在使用時，裝在游梁式抽油機(jī)游梁的前端，當(dāng)抽油機(jī)下行時，在抽油桿重力和抽油機(jī)動力的作用下，通過活塞壓縮彈簧儲能；當(dāng)抽油機(jī)上行時，彈簧釋放能量，使抽油桿獲得向上的彈力，從而減輕曲柄重量，減少動力做功，節(jié)約能量。本實(shí)用新型安裝方便，節(jié)能效果明顯，平衡力調(diào)整方便，抽油機(jī)運(yùn)行過程中沖次小，使用壽命長。
文檔編號E21B43/00GK202301736SQ201120406279
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者宗貽平, 屈彬, 張海濤, 張祥, 涂述培 申請人:中國石油天然氣股份有限公司