折梁式抽油机的设计原理及评价

折梁式抽油机是由常规游梁抽油机衍生而来,它有一个后伸并下折的游梁,废弃了钢丝绳而增加了游梁平衡;由于平衡重的多块组合方式,使得平衡重很容易得到增减而方便平衡调节。文中分析了折梁式抽油机的设计基础,对平衡重、连杆力和净扭矩进行了分析与推导,将常规游梁平衡、纯曲柄平衡和曲柄游梁复合平衡与折梁式平衡进行了对比。分析认为,折梁式抽油机平衡效果好,节能显著,适应大型机小泵深抽作业,但杆油比小时,连杆力会产生     

抽油机异相游梁平衡研究

首先介绍了异相型抽油机的特点和应用情况，然后提出了异相游梁平衡的概念，给出异相游梁平衡的定义，并推导出异相游梁平衡的理论计算公式，最后，以１６型６ｍ游梁式抽油机为例，计算了在曲柄平衡（τ＝－７°，Ｗ′＝０）、复合平衡（τ＝－７°，λ＝０°）及异相游梁复合平衡（τ＝－７°，λ＝－２１．８°）等３种平衡方式下该抽油机的主要技术参数和机构的受力情况。结果表明：抽油机采用异相游梁复合平衡无论与采用曲柄平衡，还是与采用复合平衡相比，都具有明显的优点。对重型、长冲程抽油机的设计具有重要的指导意义。     

16型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机

为了满足深井油区中后期开发的需要 ,研制成功CYJY16— 5 4— 89HF/B型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机。抽油机结构设计采用异相曲柄平衡和异相游梁平衡 ;游梁平衡重重心到游梁旋转中心连线与游梁后臂的夹角λ =2 2° ,游梁平衡重质量 6 5 0 0kg ,游梁平衡重最大平衡力臂 4 2 15mm ,最小平衡力臂 2 6 6 6mm ;曲柄偏置角τ =- 7° ,曲柄平衡重最大平衡扭矩 2 0 3kN·m ,游梁平衡重的平衡效应占总平衡效应 (曲柄水平时 )的 37%。     

可调径下偏复合平衡抽油机的研制

针对下偏杠铃抽油机游梁平衡力臂不可调节性和游梁平衡配重块笨重从而影响节能的问题,研制了可调径下偏复合平衡抽油机。该抽油机通过在常规游梁式抽油机的游梁尾部增设一套可以调节力臂的下偏游梁平衡装置,实现对抽油机的精确平衡,分散峰值扭矩,减小负扭矩,使净扭矩曲线更加平滑,达到节能降耗的目的。实际运行与测试结果表明,该抽油机节能效果明显,运行平稳,安全系数高,综合性能好,价格低,是稠油开发的理想节能产品。     

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机是在常规偏置型游梁式抽油机的基础上研制而成的一种新型抽油机。其结构特点是:在游梁和支架上加装副连杆和副游梁,改变其平衡方式,变曲柄平衡为随游梁位置变化而变化的平衡扭矩游梁平衡,从而使新型机既具有常规游梁式抽油机可靠耐用的优点,又有良好的节能效果。与相近井况的偏置型游梁式抽油机对比,测算近500台新型机平均节电率为18.3%,自2001年投产至今,连杆、曲柄销及平衡装置未发生故障,是一种值得大力推广的机型。     

峰值功率法游梁式抽油机游梁平衡重调整量计算模型

抽油机调平衡是油田生产管理中一项重要的工作,针对游梁平衡抽油机展开了峰值功率法调平衡研究。根据悬点上、下冲程中减速箱曲柄轴峰值转矩相等的准则,提出悬点上、下冲程中电机峰值功率相等的等价原则。利用电机功率与传到减速箱从动轴上的转矩的关系式,建立了峰值功率法游梁平衡重调整量计算模型,并推导了峰值功率法游梁平衡重调整量计算公式。计算结果表明:按照该方法调整游梁平衡重后,峰值功率相等,该模型正确,可为游梁平衡抽油机调平衡提供理论指导。     

游梁平衡和复合平衡弯梁抽油机的性能分析

对游梁平衡和复合平衡2种平衡方式的弯梁抽油机的结构特点、性能以及动力计算等方面进行了对比分析。分析结果表明,这2种平衡方式的弯梁抽油机在同井况、同型号的情况下,游梁平衡抽油机比复合平衡抽油机的净扭矩最大值小6.5%;游梁平衡抽油机具有无曲柄平衡重、曲柄质量轻、节省钢材和造价低等特点,且在平衡效果和降低扭矩峰值方面好于复合平衡弯梁抽油机,更适合长庆油田低成本和低产量油井的使用与推广。     

抽油机下偏杠铃节能改造技术在葡萄花油田的应用

目前油田普遍应用的常规游梁式抽油机存在平衡性能相对较差、启动扭矩大,使用大功率拖动电动机、耗能较高等问题,通过应用下偏杠铃复合平衡技术对常规抽油机进行了节能技术改造.原来的曲柄平衡方式变为曲柄与下偏杠铃的复合平衡方式,削减了抽油机峰值扭矩,降低了电动机消耗功率,有效改善了抽油机平衡效果,平均节电率达到20.56%.在不改变原机结构前提下,安装方便,投入成本较低,十型机改造的节电总体效果高于六型机.     

CYJL3-2.1-6.5F型六连杆复合平衡抽油机研制与应用

CYJL3- 2 .1- 6 .5F型六连杆复合平衡抽油机是将六连杆游梁抽油机与偏置游梁平衡有机结合的新型节能抽油机。六连杆的使用能达到长冲程低冲次的有杆抽汲作业目的,偏置游梁平衡的采用是对抽油机进行了二次平衡,不仅改善了抽油机各构件的受力,还与曲柄平衡形成复合平衡,有效地减少减速器的峰值。     

CYJL3-2．1-6．5F型六连杆

CYJL3-2．1-6.5F型六连杆复合平衡抽油机是将六连杆游梁抽油机与偏置游梁平衡有机结合的新型节能抽油机。六连杆的使用能达到长冲程低冲次的有杆抽汲作业目的，偏置游梁平衡的采用是对抽油机进行了二次平衡，不仅改善了抽油机各构件的受力，还与曲柄平衡形成复合平衡，有效地减少减速器的峰值。     

下偏杠铃游梁复合平衡抽油机及节能技术改造

文章介绍了下偏杠铃游梁复合平衡抽油机的结构，从受力分析入手对其平衡机理、平衡扭矩、5种扭矩曲线形态及失载进行了分析。该机继承和保留了原常规抽油机的优点，具有结构简单、可靠、耐用、维护费用低等优点，尾部采用下偏杠铃游梁复合平衡装置，改善了整机的受力条件，延长了使用寿命。该机既可用于新机制造，又可对常规抽油机进行升级改造，具有推广价值。     

游梁式抽油机连杆辅助曲柄平衡改造研究

为解决常规游梁式抽油机存在的平衡效果差、曲柄净扭矩脉动大、负扭矩和能耗大等问题,提出连杆辅助曲柄平衡的复合平衡改造方案。建立改造后的CYJY10-4.2-53HB型抽油机改造机的虚拟样机,运用ADAMS仿真软件对虚拟样机进行运动学仿真、动力学仿真和优化设计试验,计算出改造后抽油机理论节电率约30%。现场改造样机1台,并进行改造前、后对比测试。测试结果表明,抽油机有功功率下降5.436 kW,系统效率提高13.79%,百米吨液耗电下降0.16 kW.h,年节电量4.76×104kW.h,节电率23.55%。改造机消除了负扭矩,降低了峰值扭矩,从而降低了电机的装机容量,且改造方法简单,节能效果显著。     

两级配重补偿型游梁式抽油机

由于普通游梁式抽油机存在"大马拉小车"的缺点,致使所配备电动机的平均效率和平均功率因数都远低于其额定效率和额定功率因数,造成巨大的资源浪费。为解决以上问题,研制了两级配重补偿型游梁式抽油机。该抽油机在现有一级补偿的基础上,采用附加第2级偏心配重的方法进行再次补偿,使抽油机配用电动机的额定功率降低20%以上,工作效率提高10%以上,平均功率因数提高10%以上。两级配重补偿型游梁式抽油机能够节能降耗、降低生产成本,具有很好的推广应用前景。     

关于游梁抽油机合理驱动和电机节能的讨论

游粱抽油机承受一种交变载荷．启动转矩大，在1个周期(1个冲次)内载荷变化很大。游梁抽油机通常用Y系列电机驱动，其机械特性是硬特性，这使得电机与游梁抽油机匹配不合理，系统效率不高。文章介绍了游梁抽油机负载特点，对合理驱动以及电机节能的问题进行了讨论．提出了应综合考虑的观点。即，首先要考虑合理驱动．其次是电机节能的问题。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

采用同一动力源的联动抽油机组

联动抽油机组是将多台抽油机用一根动力轴连接而成的一种用于丛式井抽油的新型采油装置。这种机组由驱动电动机、胶带轮、支架轴、离合器、万向轴、传动链、游梁式抽油机、测试仪、显示报警装置和计算机等组成。由于采取了联动,下冲程时抽油杆柱及抽油机杆件所积蓄的势能都传到动力轴带动各台抽油机运行,使扭矩曲线水平轴以下的负值得以消除,即在下冲程时形成的无用功全部转换成动力做功。运行试验证实,联动抽油机组载荷波动小,运行平稳,输电线路损耗低,有功节电率约43%,综合节电率约72%。     

CYJB8—3—26HB六连杆摆杆式游梁抽油机

采用六连杆摆杆式结构型式 ,研制成CYJB8— 3— 2 6HB六连杆摆杆式游梁抽油机。这种抽油机的悬点载荷 80kN ;冲程 3、 2 5、 2 1m ;冲次 5、 6、 7min- 1;减速器扭矩 2 6kN·m ;电动机功率 16kW。设计时整机采用六连杆摆杆式结构型式及摆杆平衡和曲柄平衡复合平衡方式 ,从而改变了整机工作时的受力状态 ;降低了峰值扭矩 ,减小了减速器扭矩最大峰值。经测试 ,六连杆摆杆式游梁抽油机的示功图面积比常规抽油机的小 ,节能 30 %以上 ;悬点速度和加速度均降低 ,整机运转平稳 ,综合性能好     

关于游梁式抽油机用电动机节能的讨论

介绍了一般负荷下的电动机节能方法和游梁式抽油机负载特点,述评了油田使用或试验的几种电动机节能情况。游梁式抽油机用电动机节能应包括两个方面：一是提高电动机的负荷率和效率;二是使电动机的机械特性变软,改善电动机机械特性与抽油机负载特性的相互配合,以提高机、杆、泵系统效率。两者比较,后者的节能潜力要比前者大得多。因此,后者应该是游梁式抽油机用电动机节能的主要研究方向。当前最理想的途径是开发用于制造电动机转子绕组的频敏材料;其次是研制工作可靠的四象限变频器,把电动机发电状态所发的电回馈电网。     

对游梁式抽油机节能问题的探讨

游梁式抽油机－深井泵抽油系统的节能是一个典型的系统工程问题，游梁式抽油机只是该系统中的一个单元，故游梁式抽油机节能也只是系统节能的一部分，不应过分看重其作用。现广泛在用的异相型游梁式抽油机节能性已满足工程需要，单纯追求抽油机高效率而着力改型，从全系统看意义不大。游梁式抽油机的耗能量与载荷波动系数CLF成正比。为实现节能，可在抽油机与动力机之间增设节能蓄能器。     

吊重滑轮组平衡式抽油机研制与节能分析

基于以降低配套动力为关键的抽油机节能、增产和耐用的新理念 ,设计了吊重滑轮组平衡式抽油机。技术创新点 :(1)改杠杆式游梁为前置式游梁 ,取得了全程跟踪平衡效果 ;(2 )改曲柄平衡为吊重平衡 ,可全部回收利用光杆下落的重力功 ,从而减少减速器做功而节能 ;(3)吊重平衡中采用增力滑轮组结构设计 ,以较少的吊坨产生成倍的吊重平衡力矩 ,从而减少配重 ,节约材料 ,同时减轻吊重钢丝胶带的载荷 ;(4 )改四连杆传动机构为四连杆 曲肘联合转动机构 ,可大幅度降低减速器扭矩和峰值扭矩。与相应规格的抽油机对比 ,吊重滑轮组平衡式抽油机配套电动机功率比老三型机减少 6 0 % ,比新三型机减少 71% ;比老、新三型机耗电分别降低 4 7%和6 0 % ,满载无功损耗降幅更大 ;日耗电能节电率分别为 6 0 %和 70 8%。