[发明专利]抽油机自调整降耗节能装置

说明书

本发明提出抽油机自调整降耗节能装置。涉及油田抽油机技术领域。包括底座、主电机、减速机、曲柄、平衡块、连杆、游梁、驴头、悬绳器、支架、支架轴和控制柜组成的前置式游梁抽油机，支架中部通过中间轴连接平衡梁的中部，平衡梁右侧设有滚轮，滚轮抵在游梁下端面，平衡梁左侧安装有平衡装置。本发明具有如下有益效果：平衡梁的滚轮和支架轴之间的距离往复变化来改变反向平衡扭矩的力臂，扭矩传感器测量减速机的输出扭矩，通过PLC计算发出指令，变频器改变平衡电机的转向、转动速度及加速度，带动移动座改变反向平衡的力臂，从而达到主电机的输出扭矩脉动小，提高主电机运行状态，降低主电机的规格，降低能耗。

技术领域：

本发明涉及油田抽油机技术领域，具体地说是抽油机自调整降耗节能装置。

背景技术：

为解决游梁抽油机的能耗大、效率低、不能适应油井深抽工艺的需要等问题，多年来节能型游梁抽油机的开发种类繁多，例如：双驴头游梁抽油机、异形游梁抽油机、异相型游梁抽油机、吊重滑轮组式抽油机等，都从不同的技术层面解决了抽油机能耗的一些问题，但是存在不利于推广的问题；

公告号CN 112502672 B公布了一种前置式游梁互补平衡抽油机，主支架上端与游梁尾部连接，下端与底座连接，游梁前端设有驴头，平衡梁通过轴承铰接在主支架上，平衡梁围绕轴承转动，平衡梁的前臂有滚轮，后臂伸出主支架，其上连接有配重，利用游梁的摆动，改变平衡梁的滚轮在游梁上的位置，从而改变平衡梁作用在游梁上的扭矩，抽油机上冲程时，力矩由最大向最小变化；抽油机下冲程时，力矩由最小向最大变化，这个平衡过程与抽油机上下冲程所需要的的平衡正好匹配，曲柄净扭矩脉动小,节能效果显著；

然而，该技术方案中，由于配重的重量、位置是不变的，反向平衡的扭矩随着滚轮和中轴承之间的距离的变化呈线性变化，游梁抽油机靠曲柄上所加铸铁平衡块上行储存能量、下行释放能量来实现平衡，由于曲柄上切线力的变化，减速机输出轴的扭矩曲线近似为正弦曲线，且有负扭矩存在，平衡以后仍近似位正弦曲线，靠线性变化的反向扭矩变化来平衡近似位正弦的扭矩曲线，显然不能够很好的解决问题；

抽油机在安装的过程中，尽量将悬绳器和井口的盘根盒调整到同轴心位置以防止抽油杆偏磨，然而，由于抽油机和井口不在一个基础上，且由于加工精度、安装精度等因素，很难保证抽油杆不发生偏磨，抽油杆发生偏磨导致井口密封泄漏，抽油杆受摩擦力增大增加能耗。

发明内容：

为了解决上述问题，本发明提供抽油机自调整降耗节能装置。

本发明的技术方案是：抽油机自调整降耗节能装置，包括底座、主电机、减速机、曲柄、平衡块、连杆、游梁、驴头、悬绳器、支架、支架轴和控制柜组成的前置式游梁抽油机，支架中部通过中间轴连接平衡梁的中部，平衡梁右侧设有滚轮，滚轮抵在游梁下端面，平衡梁左侧安装有平衡装置。

平衡装置包括平衡电机，平衡电机安装在平衡梁上，平衡电机的电机轴左侧通过联轴器、定位螺栓连接丝杠，丝杠螺纹连接丝母，丝母通过螺栓连接移动座，移动座通过导轨连接平衡梁，减速机的输出轴上安装有扭矩传感器，控制柜内安装有PLC和变频器，扭矩传感器有导线电性连接PLC信号输入端，PLC信号输出端有导线电性连接变频器信号输入端，变频器分别有导线电性连接电源和平衡电机。

悬绳器包括安装座，安装座两侧开有安装孔连接调整套，调整套连接毛辫子，毛辫子连接在驴头上，安装座的中心开有台阶孔，台阶孔内设有蝶形弹簧，蝶形弹簧的上部小直径弹簧圈内孔安装有调整盘，调整盘内设有承重环，承重环内孔和抽油杆间隙配合连接，承重环上端承托方卡，调整盘和承重环在水平方向可移动，调整盘四周开有螺纹孔连接调整螺栓，调整螺栓内侧的螺栓头抵在承重环的外圆面上。

在游梁位于水平位置时，平衡梁左侧亦处于水平状态。

导轨为滚动直线滑轨。

移动座上部设有定位柱，定位柱上套设有若干层配重块，丝杠、移动座和平衡电机上方设有防雨罩，防雨罩侧面开有通风孔。