A21且Pt大于P±时为功率过平衡状态，此时通过驱动装置使移动式配重箱向右移动，使功率平衡度平均值达到A22 ( H2n。
2.根据权利要求1所述的功率平衡数字化自动控制抽油方法，其特征在于分别将冲程过程测量器、三相电参数采集装置采集到的数据传输给中央处理器，中央处理器在每次的冲程过程中，对采集到的电流值进行处理，找出下冲程中的最大电流值It _和上冲程中的最大电流值I上_，中央处理器计算每次冲程过程的电流平衡度值Hl即Hl= ITfflax / Iifflax; 按设定冲程次数N次得到N个电流平衡度值Hl，对N个电流平衡度值Hl进行算术平均后得到电流平衡度平均值HLra，然后进行比较处理，电流平衡度下限设定值为All，电流平衡度调节目标下限设定值为A12，电流平衡度上限设定值为B11，电流平衡度调节目标上限设定值为B12 ; 当N次冲程后，HLra值符合Al I ( HIto^BII为电流平衡状态，不对移动式配重箱进行调节； 当N次冲程后，HLra小于All时为电流欠平衡状态，此时通过驱动装置使移动式配重箱向左移动，使电流平衡度平均值HLra达到A12 ≤B12 ； 当N次冲程后，HLra大于Bll时为电流过平衡状态，此时通过驱动装置使移动式配重箱向右移动，使电流平衡度平均值HLra达到A12≤B12.
3.根据权利要求1或2所述的功率平衡数字化自动控制抽油方法，其特征在于主电机与供电输入端之间安装有变频器，悬绳器上固定安装有载荷传感器用于采集悬点载荷值F，在采油机器人上安装有冲程过程测量器用于采集悬点位移值S ;在每次的冲程过程中，中央处理器根据采集到的悬点载荷值F和悬点位移值S进行分析和计算得到地面示功图，其纵坐标为光杆在抽油过程中悬点载荷值F的坐标，横坐标为光杆在抽油过程中悬点位移值S的坐标，中央处理器根据地面示功图采集上冲程泵的冲程值SI和下冲程泵的有效冲程值S2，然后计算泵充满度H3即H3=S2/S1 ； 按设定的冲程次数N次得到N个泵充满度值H3，对N个泵充满度值H3进行算术平均后得到泵充满度平均值，然后进行比较处理，泵充满度下限设定值为A31，泵充满度调节目标下限设定值为Α32，泵充满度上限设定值为Β31 ； 当N次冲程后，值符合A31 ( ( B31为冲次恰当状态，不进行冲次调节； 当N次冲程后，小于A31时，为冲次过快状态，此时通过变频器降低主电机转速而减小冲次，使泵充满度平均值达到A32 ( ( B31 ； 当N次冲程后，大于B31时，为冲次过慢状态，此时通过变频器升高主电机转速而增大冲次，使泵充满度平均值达到A32 ( ( B31。
4.根据权利要求1或2或3所述的功率平衡数字化自动控制抽油方法，其特征在于AlI值为 0.8 至 0.85，A12 值为 0.9 至 0.95, Bll 值为 1.10 至 1.15，B12 值为 1.0 至 1.05 ;或/和，A21值为0.5至0.6，A22值为0.80至0.90 ;或/和，A31值为0.5至0.6，A32值为0.75至 0.85，B31 值为 0.85 至 0.95。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的功率平衡数字化自动控制抽油方法，其特征在于设定的冲程次数N为设定的次数；或/和，冲程过程测量器为安装在游梁上的角位移传感器或为固定安装在曲柄上的接近开关或为安装在悬绳器上的悬点位移检测传感器；或/和，三相电参数采集装置为电参数动态平衡测试仪或电流互感器。
6.一种实施如权利要求1或2或3或4或5所述的功率平衡数字化自动控制抽油方法的采油机器人，其特征在于包括主电机、减速器、曲柄、连杆、游梁、平衡吊臂、支架、驴头、底座、刹车装置、悬绳器和冲程过程测量器；在底座上固定安装有主电机、减速器、刹车装置和支架，能上下摆动的游梁通过中部的游梁支座铰接在支架的顶端，在减速器的动力输出轴上安装有曲柄，连杆的下端与曲柄铰接在一起，连杆的上端铰接在游梁的左部，游梁的右端固定安装有驴头，驴头上安装有悬绳器，在游梁的左端固定安装有平衡吊臂，在平衡吊臂的左部固定安装有固定配重箱，在平衡吊臂上分别安装有移动式配重箱和能使移动式配重箱左右移动的驱动装置。
7.根据权利要求6所述的采油机器人，其特征在于驱动装置包括带平衡电机的减速器、丝杠和丝母，带平衡电机的减速器固定安装在平衡吊臂上，在平衡吊臂的一端固定安装有丝杠轴承座，在平衡吊臂的另一端固定安装有丝杠辅助轴承座，丝杠的两端分别安装在丝杠轴承座和丝杠辅助轴承座内，丝杠的一端通过联轴器与带平衡电机的减速器的动力输出端固定安装在一起，在丝杠上安装有丝母，移动式配重箱呈马鞍状，其中部有通槽，丝杠从移动式配重箱的通槽内穿过，在移动式配重箱上固定安装有四个固定块，在四个固定块间形成十字通槽，丝母安装在十字通槽内并能够上下左右浮动，在固定块的外端固定安装有能挡住丝母的盖板，在平衡吊臂上设置有滑轨，在移动式配重箱的内侧安装有滚轮，滚轮位于滑轨上；或/和，在平衡吊臂和移动式配重箱上安装有安全限位装置，该安全限位装置包括感应板、下行程感应开关和上行程感应开关；或/和，冲程过程测量器为安装在游梁上的角位移传感器或为固定安装在曲柄上的接近开关或为安装在悬绳器上的悬点位移检测传感器；移动式配重箱包括移动箱和活动配重块；在移动箱内固定有隔板并将移动箱分为固定配重腔和活动配重腔，在固定配重腔内填充有固定配重物，在活动配重腔中安装有活动配重块，在移动箱上固定安装有能挡住活动配重块的保险挡杆；或/和，固定配重箱包括固定箱和活动配重块，在固定箱内固定有隔板并将固定箱分为固定配重腔和活动配重腔，在固定配重腔内填充有固定配重物，在活动配重腔中安装有活动配重块，在固定箱上固定安装有能挡住活动配重块的保险挡杆。
8.根据权利要求6或7所述的采油机器人，其特征在于悬绳器包括悬绳器体、载荷传感器和悬绳；在悬绳器体上安装有载荷传感器。
9.根据权利要求6或7或8所述的采油机器人，其特征在于底座上固定安装有数字化控制柜，在数字化控制柜内固定安装有中央处理器、通信模块、电源模块、显示模块、电量模块、三相电参数采集装置、控制面板、启停控制继电器、变频器、主电机变频交流接触器、主电机工频交流接触器、电机综合保护器、调平衡控制继电器、平衡电机交流接触器和电流变送器；载荷传感器的信号输出端通过载荷传感器线缆和下连接电缆与中央处理器的第一信号输入端电连接在一起，冲程过程测量器的信号输出端通过活动电缆和下连接电缆与中央处理器的第二信号输入端电连接在一起，在带平衡电机的减速器的电源输入线上安装有电流变送器，电流变送器的信号输出端和中央处理器的第三信号输入端通过导线电连接在一起，下行程感应开关和上行程感应开关的信号输出端通过上连接电缆、活动电缆和下连接电缆与中央处理器的第四信号输入端电连接在一起，下行程感应开关和上行程感应开关的信号输出端通过上连接电缆、活动电缆和下连接电缆与调平衡控制继电器的信号输入端电连接在一起，中央处理器的第一信号输出端和调平衡控制继电器的信号输入端通过导线电连接在一起，调平衡控制继电器的信号输出端和平衡电机交流接触器的信号输入端通过导线电连接在一起，平衡电机交流接触器的输出端和平衡电机的输入端通过导线电连接在一起，平衡电机交流接触器的输出端和电流变送器的信号输入端通过导线电连接在一起，中央处理器的第二信号输出端和启停控制继电器的信号输入端通过导线电连接在一起，启停控制继电器的信号输出端和主电机工频交流接触器的信号输入端通过导线电连接在一起，主电机工频交流接触器的输出端和主电机的输入端通过导线电连接在一起，启停控制继电器的信号输出端和主电机变频交流接触器的信号输入端通过导线电连接在一起，主电机变频交流接触器的输出端和主电机的输入端通过导线电连接在一起。
10.根据权利要求6或7或8或9所述的采油机器人，其特征在于带平衡电机的减速器动力输出轴的左端固定有四方头或六方头，在固定配重箱上固定安装有摇把支撑座；或/和，在底座上安装有皮带轮快换装置，皮带轮快换装置的下端铰接在底座上，皮带轮快换装置的上端面上固定安装有主电机，支架上铰接有支撑杆，在游梁上有对应连接支撑杆的铰座；或/和，在底座的左部固定安装有缓冲装置；或/和，三相电参数采集装置为电参数动态平衡测试仪或电流互感器。
【专利摘要】本发明涉及游梁式抽油机技术领域，是一种功率平衡数字化自动控制抽油方法和采油机器人，该采油机器人包括主电机、减速器、曲柄、连杆、游梁、平衡吊臂、支架、驴头、底座、刹车装置、悬绳器、载荷传感器、冲程过程测量器、安全限位装置和数字化控制柜，具有安全可靠的特点，实现抽油机自动优化调整平衡和冲次，充分发挥了油井产量，提高抽油机井系统效率，并与油田计算机网络系统无缝接入，实现了数据远传和远程开关井控制，简化操作，方便快捷，节约人工，节能减排和提高经济效益。
【IPC分类】E21B43-00
【公开号】CN104612631
【申请号】CN201410852567
【发明人】高长乐, 于胜存, 李宁会, 王康军, 马述俭, 吉效科, 朱加强, 章敬, 林泉, 董宏宇
【申请人】新疆维吾尔自治区第三机床厂
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日