一种抽油机试验悬点载荷模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；属石油抽油机设备领域。
【背景技术】
[0002]抽油机在出厂前要进行负载运行试验，对抽油机的制造质量和各项性能指标进行检测，以确保出厂产品的质量。为了能够真实模拟抽油机工作时的载荷状态，试验中需要提供一种与油井上实际载荷相近似的负载装置。目前常用的悬点载荷模拟方法主要有以下几种:(一)吊挂重物加载的方法。该方法简单易行，但该法在抽油机上下冲程中悬点载荷大小一样，不能真实模拟抽油机工作过程中上下悬点载荷不同的工况。(二)液压加载。抽油机利用钢丝绳经定滑轮和液压缸与重物相连。在上下冲程时，利用缸内左右两边液体压力不同，从而形成不同载荷，以达到模拟真实悬点载荷的目的。该方法可以较好地模拟抽油机的某些工况，但是由于液压元件的限制，使之只限于小载荷，短冲程抽油机的加载。并且由于控制元件过多，控制过程复杂，使其推广受到限制。(三)水井模拟加载。在试验台处钻一深水井，利用抽水法对抽油机进行加载试验，这种加载方法与油井的某些实际工况很接近，但是该方法参数调节难度大，周期长，投资高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于:提供一种结构简单可靠，可有效模拟油田抽油机的工况，降低抽油机测试成本的抽油机试验悬点载荷模拟装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种抽油机试验悬点载荷模拟装置；包括抽油机、钢丝绳、拉力传感器、安装底板、试验坠块和换向滑轮，其特征在于:抽油机一侧下方设置有安装底板，安装底板上通过销轴活动安装有支撑斜板，支撑斜板上活动设置有试验坠块，支撑斜板端头固装有滑轮；支撑斜板下方的安装底板上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板活动铰接；斜板调节器一侧的安装底板上固装有换向滑轮，抽油机的驴头上装有钢丝绳，钢丝绳的一端绕换向滑轮和滑轮与试验坠块连接，所述的钢丝绳上设置有拉力传感器；所述的支撑斜板上表面活动设置有摩擦面板。
[0006]所述的斜板调节器由伺服电机、传动丝杆、滑块和支撑调节杆构成；安装底板上通过安装座装有传动丝杆，传动丝杆一侧设置有伺服电机；伺服电机与传动丝杆连接；传动丝杆上通过滑块活动安装有支撑调节杆，支撑调节杆的一端与支撑斜板活动铰接。
[0007]所述的斜板调节器由支撑杆构成。
[0008]所述的斜板调节器由液压油缸构成。
[0009]所述的摩擦面板由金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成。
[0010]本实用新型的优点是:
[0011 ] ( 1)可按实际工况调整抽油机上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；
[0012](2)整个模拟装置结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间。适用于各种型式的抽油机做加载试验。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型的斜板调节器由支撑杆构成的结构示意图；
[0015]图3是本实用新型的斜板调节器由液压油缸构成的结构示意图。
[0016]图中:1、抽油机，2、钢丝绳，3、拉力传感器，4、安装底板，5、试验坠块，6、换向滑轮，
7、支撑斜板，8、滑轮，9、伺服电机，10、传动丝杆，11、滑块，12、支撑调节杆，13、安装座，14、支撑杆，15、固定孔，16、液压油缸，17、摩擦面板。
【具体实施方式】
[0017]该抽油机试验悬点载荷模拟装置包括抽油机1、钢丝绳2、拉力传感器3、安装底板4、试验坠块5和换向滑轮6。抽油机1 一侧下方设置有安装底板4，安装底板4上通过销轴活动安装有支撑斜板7，支撑斜板7上表面活动设置有金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成的摩擦面板17。摩擦面板17上活动设置有试验坠块5，支撑斜板7端头固装有滑轮8 ;支撑斜板7下方的安装底板4上装有斜板调节器.斜板调节器由伺服电机9、传动丝杆10、滑块11和支撑调节杆12构成。安装底板4上通过安装座13装有传动丝杆10，传动丝杆10 —侧设置有伺服电机9 ;伺服电机9与传动丝杆10连接；传动丝杆10上通过滑块11活动安装有支撑调节杆12，支撑调节杆12的一端与支撑斜板7活动铰接。该斜板调节器在工作过程中，伺服电机9带动传动丝杆10正反转动，从而带动滑块11在传动丝杆10上左右移动，由此调整支撑斜板7的倾斜度，进而通过改变支撑斜板7上的摩擦面板17与试验坠块5两个摩擦面之间的摩擦力大小来模拟所需不同的悬点载荷值。
[0018]斜板调节器一侧的安装底板4上固装有换向滑轮6，抽油机1的驴头上装有钢丝绳2，钢丝绳2上设置有拉力传感器3。钢丝绳2的一端绕换向滑轮6和滑轮8与试验坠块5连接(参见附图1)。工作过程中通过拉力传感器3测量抽油机1的上下冲程拉力的值判断实验所需支撑斜板7的倾斜状态。
[0019]该抽油机试验悬点载荷模拟装置的钢丝绳2在换向滑轮6和滑轮8共同作用，使得一部分钢丝绳2与地面保持垂直，另一部分钢丝绳2与支撑斜板7平行。工作时，首先通过斜板调节器将支撑斜板7调整至一定的倾斜角度；并将其锁死从而固定在某一角度；然后在抽油机1的作用下，带动试验坠块5在支撑斜板7上滑动，由此采集摩擦面板17与试验坠块5两个摩擦面之间的摩擦因数来模拟所需不同的悬点载荷值。
[0020]该抽油机试验悬点载荷模拟装置的斜板调节器亦可设计为支撑杆14的方式(参见附图2)，即在安装底板4和支撑斜板7的侧端面上分别设置多个固定孔15 ;将两端带孔的支撑杆14通过销钉分别与支撑斜板7和安装底板4连接，通过选择不同的固定孔15达到调整支撑斜板7不同倾斜角度的目的。同理；也可将斜板调节器设计为液压油缸16的方式(参见附图3)，通过液压油缸16的伸缩，实现调整支撑斜板7不同倾斜角度的目的。
[0021]该抽油机试验悬点载荷模拟装置的工作原理是:两个物体相对运动，摩擦力的方向总是与运动方向相反，根据这一原理，让抽油机1驴头通过钢丝绳2提升或者下放在支撑斜板7上运动的试验坠块5，以达到模拟抽油机1上冲程载荷大于下冲程载荷的真实工况。钢丝绳2 —端固定在抽油机1的驴头上，另一端通过换向滑轮6与支撑斜板7上的试验坠块5固定，根据待测抽油机1工作工况，确定抽油机1上下冲程悬点载荷值，然后通过调节支撑斜板7的角度、试验坠块5的质量，监测拉力传感器3所测参数，让试验坠块5在支撑斜板7上上下运动所需拉力值与抽油机1上下冲程载荷值对应一致，以模拟抽油机上下冲程悬点载荷。
[0022]该抽油机试验悬点载荷模拟装置可按实际工况调整抽油机1上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；具有结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间的特点。适用于各种型式的抽油机加载试验使用。
【主权项】
1.一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；包括抽油机(1)、钢丝绳(2)、拉力传感器(3)、安装底板(4)、试验坠块(5)和换向滑轮(6)，其特征在于:抽油机(1) 一侧下方设置有安装底板(4 )，安装底板(4 )上通过销轴活动安装有支撑斜板(7 )，支撑斜板(7 )上活动设置有试验坠块(5)，支撑斜板(7)端头固装有滑轮(8);支撑斜板(7)下方的安装底板(4)上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板(7)活动铰接；斜板调节器一侧的安装底板(4)上固装有换向滑轮(6)，抽油机(1)的驴头上装有钢丝绳(2)，钢丝绳(2)的一端绕换向滑轮(6)和滑轮(8 )与试验坠块(5 )连接，所述的钢丝绳(2 )上设置有拉力传感器(3 )。2.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于:所述的斜板调节器由伺服电机(9)、传动丝杆(10)、滑块(11)和支撑调节杆(12)构成；安装底板(4)上通过安装座(13)装有传动丝杆(10)，传动丝杆(10)—侧设置有伺服电机(9);伺服电机(9)与传动丝杆(10)连接；传动丝杆(10)上通过滑块(11)活动安装有支撑调节杆(12)，支撑调节杆(12)的一端与支撑斜板(7)活动铰接。3.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于:所述的斜板调节器由支撑杆(14)构成。4.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于:所述的斜板调节器由液压油缸(16)构成。5.根据权利要求1所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于:所述的支撑斜板(7)上表面活动设置有摩擦面板(17)。6.根据权利要求5所述的一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；其特征在于:所述的摩擦面板(17 )由金属材质、或尼龙材质、或橡胶材质制成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种抽油机试验悬点载荷模拟装置；属石油抽油机设备领域。该模拟装置包括抽油机、钢丝绳、拉力传感器、安装底板、试验坠块和换向滑轮，抽油机一侧下方设置有安装底板，安装底板上通过销轴活动安装有支撑斜板，支撑斜板上活动设置有试验坠块，支撑斜板端头固装有滑轮；支撑斜板下方的安装底板上装有斜板调节器，斜板调节器与支撑斜板活动铰接。该模拟装置可按实际工况调整抽油机上、下冲程的载荷，使试验工况的载荷与实际工况的载荷基本一致；具有结构简单，调节方便，不需要过多的控制单元，工作可靠，节约测试成本和时间的特点。适用于各种型式的抽油机加载试验使用。
【IPC分类】G01M99/00
【公开号】CN204964219
【申请号】CN201520790628
【发明人】马卫国, 蔡俊, 吴霁薇, 张海峰, 曾琦, 熊万, 万锋
【申请人】长江大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月12日