[发明专利]一种用于游梁式抽油机的随摆配重装置

说明书

本发明提供一种用于游梁式抽油机的随摆配重装置，包括安装于游梁本体尾端的配重支架、安装于配重支架的滚珠丝杠和驱动装置、锁紧于滚珠丝杠的分力机构、挂装于分力机构的摆动机构以及用以控制驱动装置启/停的控制器。通过安装摆动机构，可以平衡抽油运转冲程过程的运动力矩，使得抽油机的抽油运动更平稳、抽油效率更高。当井下负荷增加时，控制器控制驱动装置的转速及转向，以驱动滚珠丝杠转动，进而驱动分力机构和摆动机构沿配重支架横向移动，来平衡变化的力矩，最终实现系统的平衡。

技术领域

本发明涉及油田生产设备技术领域，更具体地说，涉及一种用于游梁式抽油机的随摆配重装置。

背景技术

抽油机是一种在油田上广泛使用的采油设备，其工作原理为：通过电机和减速器来驱动设置于油梁上的驴头，使其上下往复运动，从而实现抽油动作。然而，抽油机长期运行，井下油管壁易附着蜡和矿物质，造成抽油机负载过重，从而使得抽油机难以维持良好的平衡。在进行油井洗井过程中，由于井下动液面发生变化，抽油机的载荷也随之变化，如若不能及时调整抽油机平衡，将会影响抽油效果。

现有技术中，通常采用在游梁的尾部安装配重块01，如图1所示，以期平衡抽油机抽油过程中的变化力矩，从而实现抽油系统的平衡。从图2可以看出，在抽油机的一个运转冲程周期内，游梁尾部配重的力矩变化范围较大，且为非平滑曲线，由此可见，采用在游梁尾端安装配重块01的方法，其平衡效果不明显。此外，由于配重块01相距支点的距离恒定，一旦井底负荷发生变化，配重块01无法对变化的力矩进行有效的平衡，进而影响抽油机的工作效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于游梁式抽油机的随摆配重装置，可以对抽油机运转冲程周期内的变化力矩以及因外部载荷的变化所产生的变化力矩，进行有效的平衡，提升了系统的平稳性和抽油效率，且安全、节能、环保。

本发明提供一种用于游梁式抽油机的随摆配重装置，包括安装于游梁本体尾端的配重支架、横向安装于所述配重支架的滚珠丝杠、用以驱动所述滚珠丝杠运动的驱动装置，以及锁紧于所述滚珠丝杠、用以当所述驱动装置驱动所述滚珠丝杠旋转时、能够沿所述配重支架横向直线运动的分力机构；还包括挂装于所述分力机构，且能够靠自重摆动的摆动机构；还包括用以控制所述驱动装置启/停的控制器。

优选的，所述配重支架包括安装于所述游梁本体尾端的第一固定板、与所述第一固定板平行设置的第二固定板、垂直固设于所述第一固定板与所述第二固定板之间、用以支承所述分力机构的导轨，以及用以连接所述导轨与所述第一固定板的至少两个连接件；还包括安装于所述导轨底部的加强槽钢。

优选的，所述分力机构包括相对设置且锁紧于所述滚珠丝杠的两个滚珠丝母，以及分别固连于两个所述滚珠丝母左右两侧端面的分力件，所述分力件的前端及后端分别设有分力轴，所述分力轴为阶梯轴，包括轴径较大的第一轴段和轴径相对较小的第二轴段，所述第一轴段和所述第二轴段各安装第一轴承和第二轴承，两个所述第二轴承各对应套装有分力辊，两个所述第一轴承各套装所述摆动连杆。

优选的，所述摆动机构包括摆锤和两个摆动连杆，所述摆锤与所述摆动连杆之间通过连接轴连接。

优选的，还包括沿所述导轨的中心纵垂面对称设置、用以防止所述分力机构超程运动的两组防超程组件；

所述防超程组件包括安装于所述分力机构底端的L型连接板，以及安装于所述导轨内侧壁、用以连接所述导轨与所述L型连接板的感应开关和拖拽电缆。

优选的，还包括安装于所述导轨侧壁的四组限位开关，四组所述限位开关分别固定于所述导轨前后两侧壁的左右两端；

所述限位开关包括用以检测所述摆动机构摆动位置并控制所述驱动装置减速的接近开关，以及用于与所述接近开关和所述驱动装置相连、以控制所述驱动装置停止的截止开关。

优选的，所述导轨设有两个分别用以供所述L型连接板运动的直线滑槽，所述直线滑槽的起始端和终止端各安装有防超程挡块。