[实用新型]游梁式抽油机及其平衡装置

说明书

本实用新型公开了一种游梁式抽油机及其平衡装置，属于油田开采领域。该平衡装置包括：支撑架、两个平衡重、电机、齿轮以及齿条。在电机的驱动下，支撑架可以通过其底部设置的滚轮带动平衡重沿该游梁的长度方向往复运动，从而不断改变两个平衡重相对于游梁式抽油机支撑点的位置，可以动态调节该平衡装置对游梁式抽油机的平衡力矩，且调节范围大，从而可以降低上下冲程中曲柄峰值扭矩，控制曲柄输出扭矩的波动范围，进而减小游梁式抽油机的电能损耗，对游梁式抽油机的平衡效果较好。

技术领域

本实用新型涉及油田开采领域，特别涉及一种游梁式抽油机及其平衡装置。

背景技术

目前，油田上广泛使用游梁式抽油机来进行采油。游梁式抽油机主要包括电动机、减速器、四杆机构、驴头以及抽油杆，其中四杆机构包括曲柄、连杆和游梁。游梁式抽油机在工作过程中，电动机的高速旋转运动可以通过减速器和四连杆机构转换为驴头的上下反复运动。游梁式抽油机在工作时，上下冲程的负载极度不平衡：上冲程中，驴头提起抽油杆，电动机做功较大，电动机输入给曲柄一个较大的正扭矩；下冲程中，抽油杆拉动驴头向下运动，此时电动机不需要做功，曲柄在驴头的作用下，输出一个较大的负扭矩。上下冲程中曲柄输出扭矩的波动大，电动机的负载变化大，从而导致电动机的能耗较高，因此需要设置平衡装置来减小游梁式抽油机在上下冲程中电动机的负载差以降低能耗。

相关技术中，一般在游梁或者曲柄上设置平衡块，并加装辅助平衡装置以降低电动机的负载差。该辅助平衡装置一般为设置在游梁尾部的重锤，通过重锤的力臂变化来平衡抽油机的载荷。

在这种辅助的平衡装置中，由于活动配重架只是在游梁的尾部随着游梁上下摆动，导致该辅助平衡装置对游梁式抽油机的平衡力矩调节范围小，在上下冲程中，曲柄输出扭矩的波动较大，导致电动机的能耗较高，因此该辅助平衡装置对游梁式抽油机的平衡效果较差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种游梁式抽油机及其平衡装置，可以解决相关技术中的平衡装置对游梁式抽油机的平衡效果较差的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种游梁式抽油机的平衡装置，所述装置包括：支撑架、滚轮、两个平衡重、电机、齿轮以及齿条；

所述滚轮设置在所述支撑架的底部，且所述滚轮的轮面与游梁的表面接触；

所述两个平衡重对称设置在所述支撑架的两侧；

所述齿条固定设置在所述游梁远离地面的一侧，且所述齿条的长度方向平行于所述游梁的长度方向；

所述电机和所述齿轮均固定在所述支撑架上，所述电机与所述齿轮连接，用于驱动所述齿轮转动，所述齿轮与所述齿条啮合。

可选的，所述齿条中齿牙的凸起方向平行于游梁与所述滚轮的接触面，所述齿轮的轴线方向垂直于所述接触面。

可选的，所述支撑架包括：支撑底座，以及对称设置在所述支撑底座两侧的两个配重架；

所述电机和所述齿轮均设置在所述支撑底座上；

每个所述平衡重设置在一个所述配重架上；

每个所述配重架靠近所述游梁的一端设置有所述滚轮。

可选的，所述支撑底座包括：支撑座以及设置在所述支撑座远离所述游梁一侧的中空的安装座；

所述支撑座上设置有通孔，所述通孔与所述安装座连通；

所述齿轮的齿轮轴设置在所述通孔和所述安装座内，所述电机设置在所述安装座远离所述游梁的一侧，且所述电机的输出轴与所述齿轮轴连接。

可选的，所述齿轮轴为阶梯轴，所述安装座的内壁上设置有凸台，所述凸台远离所述游梁的一侧设置有第一轴承；

所述第一轴承套接在所述齿轮轴上；