一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，属于石油机械采油装置技术领域，
【背景技术】
[0002]目前，国内为降低抽油机能耗问题采取了多项做法。一是将常规抽油机分批进行节能改造，如改造成双驴头抽油机、下偏杠铃抽油机等。二是给常规抽油机加装节能拖动装置，实施节能改造。三是在抽油机电控柜加装电容器对无功功率进行就地补偿或加装变频器，降低无功功率。但在实践应用中以上方法都不能达到很好的节能效果。国外研制与应用了许多节能型抽油机，在采油实践中，取得较好的使用效果。如变平衡力矩抽油机，可是上冲程平衡力矩大于下冲程平衡力矩。前置式气平衡抽油机，由于可在动态下调节气平衡效果较好。此外国外还研制了如气囊平衡抽油机、异相型抽油机、前置式抽油机、前置式平衡抽油机、自动平衡抽油机、低矮型抽油机、R0TAFLEX抽油机、螺杆栗采油系统等在实际应用中取得较好的节能效果。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的是为了克服现有技术的不足，提供一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，通过实现横梁的平衡以及井下工况变化时冲次的自动调节，达到节能的目的。用于解决当前油田游梁式抽油机平衡调整困难，产出液与输入功率比值低的问题，提高抽油机的工作效率，节约大量电能的目的。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]本实用新型一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，主要由平衡块、辅助电机、角度传感器、载荷传感器、控制系统、横梁伸长端、平衡块固定结构、钢丝拉绳组成。所述横梁伸长端焊接在横梁左端，辅助电机通过滑槽及螺栓固定在横梁上；横梁伸长端、平衡块固定结构的长短以及平衡块的重量都由对横梁的平衡计算分析得到；平衡块固定结构安装在与横梁伸长端左端的转轴上，同时并与平衡块焊接在一起。角度传感器直接安装游梁的转动轴上。
[0006]在横梁的尾端增加平衡块，当横梁水平时，通过使驴头悬点所受载荷的平均值对游梁支点的力矩等于平衡块对游梁支点的力矩；利用载荷传感器和转角传感器，计算抽油机的实时示功图，将得到的示功图数据传递给控制系统，如果出现不平衡度超过设定值后，控制系统控制辅助电机调节横梁尾部的平衡块，达到相对平衡；如果出现液压不足或井下故障时，控制抽油机的降低冲次或停机，以解决空抽、液不足、井下设备故障等常见问题。
[0007]本实用新型是在常规游梁式抽油机的基础上对横梁进行了改进设计，增加了平衡块、辅助电机、角度传感器、载荷传感器、控制系统、变频器部件。
[0008]本实用新型的优点是:1、通过自动测量的调节配重平衡装置，可有效解决游梁式抽油机运行过程中配重调节问题，达到长期工作在相对平衡状态，从而达到节能的目的；2、通过示功图的测量分析，实时控制抽油机的变频器工作，降低空抽、液不足等常见问题，提高能源的利用，达到节能目的。3、通过将载荷传感器直接装夹在光杆内，便能实现抽油杆载荷力的测量，解决了交变载荷损坏传感器的问题。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置的示意图。
[0010]图中:1.主电机，2.曲柄，3.平衡块，4.辅助电机，5.横梁，6.驴头悬点，7.角度传感器，8.支撑架，9.载荷传感器，10.控制系统，11.游梁支点，12.横梁伸长端，13.平衡块固定结构，14.钢丝拉绳。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0012]如图1所示，本实用新型一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，主要由平衡块3、辅助电机4、角度传感器7、载荷传感器9、控制系统10、横梁伸长端12、平衡块固定结构13、钢丝拉绳14组成。所述横梁伸长端12焊接在横梁5左端，辅助电机4通过滑槽及螺栓固定在横梁5上；横梁伸长端12、平衡块固定结构13的长短以及平衡块3的重量都由对横梁5的平衡计算分析得到；平衡块固定结构13安装在与横梁伸长端12左端的转轴上，同时并与平衡块3焊接在一起；角度传感器7直接安装游梁的转动轴11上。
[0013]在常规游梁式抽油机的基础上增加平衡块3、辅助电机4、角度传感器7、载荷传感器9、控制系统10、横梁伸长端12、平衡块固定结构13、钢丝拉绳14。
[0014]在抽油机工作时，当载荷传感器9实时测得的数据与角度传感器7计算并分析示功图，经由控制系统10处理判断出此时抽油机的工作状态，分析抽油机工作的平衡度，井下供液充足否，空抽、栗阀故障等常见问题时，如果出现供液不足时，控制系统10调节与主电机1相连的变频器，使主电机1的转速降低，达到满抽，降低电能损耗；如果出现平衡度超限时，控制系统10自动计算出调节平衡块3的最佳节能位置，再通过调节辅助电机来到达对应的位置，从而起到节能的目的。控制系统10是该装置的主要部件，其主要通过计算分析抽油机的示功图，得出抽油机工作中的各和种异常及故障，以操作抽油机的变频器进行加速、降速、停止等工作，同时还要计算抽油机本身的平衡度，控制和调节抽油机的平衡配重。
【主权项】
1.一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，主要由平衡块⑶、辅助电机⑷、角度传感器(7)、载荷传感器(9)、控制系统(10)、横梁伸长端(12)、平衡块固定结构(13)、钢丝拉绳(14)组成，其特征在于:所述横梁伸长端(12)焊接在横梁(5)左端，辅助电机(4)通过滑槽及螺栓固定在横梁(5)上；平衡块固定结构(13)安装在与横梁伸长端(12)左端的转轴上，同时并与平衡块(3)焊接在一起；角度传感器(7)直接安装游梁的转动轴(11)上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种常规游梁式抽油机自平衡节能控制装置，它主要由平衡块、辅助电机、角度传感器、载荷传感器、控制系统、横梁伸长端、平衡块固定结构、钢丝拉绳组成。所述横梁伸长端焊接在横梁左端，辅助电机通过滑槽及螺栓固定在横梁5上；平衡块固定结构安装在与横梁伸长端左端的转轴上，同时并与平衡块焊接在一起。角度传感器直接安装游梁的转动轴上。本实用新型通过自动测量的调节配重平衡装置，可有效解决游梁式抽油机运行过程中配重调节问题；实时控制抽油机的变频器工作，降低空抽、提高能源的利用，达到节能目的。
【IPC分类】E21B43/00, F04B47/14
【公开号】CN205012977
【申请号】CN201520776993
【发明人】吕志忠, 黄荣, 谢莲, 雷青龙, 甘志洋, 鲁鑫, 孟晓平
【申请人】西南石油大学
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年10月8日