[发明专利]一种游梁式抽油机平衡装置

说明书

本发明提供了一种游梁式抽油机平衡装置，涉及采油机械技术领域，其包括可拆卸连接于游梁上的电机，电机的输出轴上同轴固定安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条沿游梁长度方向滑动连接，齿条远离游梁的一端铰接于摆动梁的中部，摆动梁的一端铰接于连杆的一端，连杆的另一端铰接于游梁上。本装置是通过摆动梁产生的平衡力矩使抽油机平衡，摆动梁以铰接的方式连接于游梁上，随着齿条长度的变化，摆动梁不仅会随着齿条移动，同时还会以齿条与摆动梁连接的点为中心转动，解决了现有技术中的游梁式抽油机中调平衡的装置结构复杂、平衡效果差的问题。

技术领域

本发明涉及采油机械技术领域，特别是涉及一种游梁式抽油机平衡装置。

背景技术

游梁式抽油机是国内外油田主要的机抽设备，具有结构简单、可靠耐用的优点，在机械采油中占有绝对主导地位。常规型游梁式抽油机不足之处在于平衡不均匀、平衡度低，平衡率直接影响着抽油机本身的能耗、平稳性和使用寿命，以及恶化抽油杆的工作条件。因此，设计游梁式抽油机装置必须合理解决平衡问题。

为了解决游梁式抽油机平衡的问题，通常采用机械平衡和气动平衡两种方法，机械平衡可以分为游梁平衡、曲柄平衡和复合平衡三种，其中复合平衡方式综合了前两种平衡的特点，在油田现场大多采用此平衡方式，应用范围较广。但是复合平衡并不能从根本上解决常规型抽油机扭矩波动大的问题，所以需要在游梁式抽油机上添加辅助平衡机构。目前辅助平衡机构主要是抽油机游梁尾部设置平衡装置，将电机、丝杠传动总成、平衡块安装在尾梁上，通过控制电机转动方向，将电机输出转动转化成丝杠传动总成的往复运动，该设计的丝杠螺母传动结构复杂，加工成本高，负载能力低，因此传动力矩平衡效果有限。

发明内容

针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种游梁式抽油机平衡装置，解决了现有技术中的游梁式抽油机的平衡装置结构复杂、平衡效果差的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

提供一种游梁式抽油机平衡装置，其包括可拆卸连接于游梁上的电机，电机的输出轴上同轴固定安装有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条沿游梁长度方向滑动连接，齿条远离游梁的一端铰接于摆动梁的中部，摆动梁的一端铰接于连杆的一端，连杆的另一端铰接于游梁上。

进一步地，摆动梁上固定连接有增重块。通过增重块增加摆动梁受到的重力，从而增大本装置产生的力矩来使游梁式抽油机保持平衡。

进一步地，齿条滑动连接于游梁的内壁上。齿条位于游梁的内壁上，那么与齿条啮合的齿轮也位于游梁的内腔中，能够有效减小环境中的沙尘对齿轮和齿条的磨损，增加齿轮、齿条的工作寿命。

进一步地，齿条上齿面的对侧设置有滑槽，滑槽与可拆卸连接于游梁内壁且截面为工字型的滑轨嵌连接。截面为工字型的滑轨能够有效保证滑槽沿着滑轨滑动，避免滑槽脱离滑轨导致本装置失效甚至带来危险。

进一步地，滑槽与滑轨之间设置有滚轮。通过滚轮将滑槽与滑轨之间的滑动摩擦力变为滚动摩擦力，降低了滑动阻力，提高传动效率。

进一步地，滚轮对称且可转动连接于滑槽的两侧。对称设置的滚轮能够使滑槽与滑轨始终平行，保证了齿条滑动的顺畅性。

进一步地，电机为伺服电机。伺服电机为闭环控制电机，控制精度高，能够根据游梁式抽油机的不平衡信号精确地控制齿条的移动距离。

进一步地，齿轮键连接于电机的输出轴上。键连接加工方便、固定牢固，能够限制齿轮相对于输出轴周向的移动。

进一步地，齿轮通过轴端挡圈和端部螺栓轴向固定于输出轴上。该固定方式成本低且固定牢固、可靠。