游梁式抽油机二次平衡若干参数的计算

给出了游梁式抽油机二次平衡的最佳参数τ０、ＭＡ０、和ＭＢＯ的计算公式，为设计新型抽油机提供了理论依据；指出一次平衡效果的好坏对二次平衡无影响，游梁式抽油机采用二次平衡后节能效果显著。欲开发新型抽油机，采用二次平衡后，一次平衡采取平衡偏置式，节能效果会更好。     

抽油机二次平衡减速器试验效果分析

为了检验利用二次平衡减速器来实现抽油机的二次平衡的可行性,对常规型游梁抽油机和异相型游梁抽油机扭矩曲线的波动情况进行了定性分析,得出结论:二次平衡扭矩曲线与常规型游梁抽油机扭矩曲线叠加可能得到一条较平缓的曲线;而与异相型游梁抽油机扭矩曲线叠加则没有这种可能性,因而在现场试验中效果不理想。指出这一技术只能应用于常规型游梁抽油机,且代价较高,可靠性低,操作和维护不便,需进一步研究和优化。     

抽油机二次平衡的研究

为使游梁式抽油机节能降耗,延长使用寿命,文中提出了一个新概念——游梁式抽油机二次平衡。结合理论分析,给出了游梁式抽油机经过二次平衡后的曲柄轴扭矩新公式。利用新公式,对大庆油田两口油井进行了实例分析和计算。     

自调平衡游梁式抽油机的研制

通过接收随机安装的抽油机平衡监测仪器的指令,使具有电驱动调平衡装置的游梁式抽油机可以实现自动平衡调节。自调平衡装置采用齿轮齿条传动,实现了游梁配重相对游梁的前后移动,从而对井口载荷的变化进行平衡调节,使抽油机达到最佳的平衡效果,达到节能的目的。     

对《再论发展长冲程抽油机的现实意义》的讨论

根据调查分析资料，从7个方面阐述了长冲程抽油机的优点。以常规抽油机改造成旋转驴头抽油机的实践为例，探讨了旋转驴头抽油机的节电问题，指出其节电概念与常规概念不同，只有在降低抽油机额定载荷条件下才能节约动力消耗。通过在一些无游梁抽油机中同样采用曲柄连杆机构换向，同样采用异相曲柄平衡机构和气平衡方式的论述，指明“游梁式抽油机的优点却又正是无游梁抽油机的不足”的提法是不妥的。在概括了开发长冲程抽油机的特点后，指出了长冲程无游梁抽油机是长冲程抽油机的发展方向。     

抽油机型式试验方法分析

分析了后置式曲柄平衡抽油机与前置式气平衡抽油机在采用吊重方法进行的型式试验时游梁与曲柄的受力情况,并和正常工作时的受力情况作了对比。分析表明,采用吊重的型式试验方案,抽油机的悬点载荷和实际载荷的变化规律有明显区别,同时指出了常用试验方法的优缺点。文中提出了改进的几种型式试验,特别认为气平衡抽油机的型式试验方法是有必要的。     

抽油机平衡重导向机构的研究

随着采油机械的不断发展，新型节能型抽油机不断出现，目前游梁式节能型抽油机中的双驴头抽油机以及无游梁抽油机中的摩擦换向抽油机，具有很好的节能性和可靠性，得到了广泛的推广应用。在中小型双驴头抽油机和无游梁抽油机中，为限制平衡重旋转和摆动，防止平衡重碰撞减速器、曲柄或支架。都使用了导向机构来限制平衡重的运动。通过对在用的几种导向机构进行分析，研究其磨损产生的原因，提出有效的解决方案。     

关于研制稠油抽油机的探讨

评述了几种重型抽油机在开发辽河油田稠油资源中的使用和改进情况，指出这些抽油机都程度不同地存在着可靠性低和技术性能难以完全适应埋藏深、粘度高的稠油的开采。从优选参数、改进结构等方面，探讨了游梁式和链条式两类抽油机研制方案，对前者提出了减速器扭矩在配置上应比常规抽油机提高１～２个档次，异相式抽油机的偏置角控制在５％～７％以内为宜；对后者提出了应研制１６型机械平衡式链条机，同时加快对气平衡系统的攻关，以提高气平衡链条机的可靠性和使用寿命。     

游梁式抽油机二次平衡节能技术在孤岛油田的应用

许多稠油井、注聚井游梁式抽油机因为油稠、负荷重,采用目前的曲柄平衡存在平衡不足(四块平衡均调到头),且其效果差,平衡率低,耗能增加。游梁式抽油机游梁复合平衡技术就是针对这一目标而进行的一种高耗井的节能装置,能改善游梁式抽油机的平衡效果,显著改善抽油机连杆和曲柄销的受力情况,提高抽油机的运行效率,改变减速器扭矩,降低电动机运行的均方根电流;既能达到提高平衡率的目的,又有明显的节能效果。     

随动平衡游梁式抽油机设想

针对目前游梁式抽油机平衡现状，提出了一种新型平衡的游梁式抽油机。它的结构为在常规游梁式抽油机基础上改进驴头结构、在游梁尾部增加可摆动的平衡梁，利用光杆载荷牵引平衡梁，平衡力臂根据光杆载荷的增减而自动增减，力矩变化一致，起到最佳的平衡效果，有效减小净扭矩，从而达到减小动力配置、节约能源的目的。最后，提出了存在的问题。     

盘式电机驱动自平衡游梁抽油机设计

针对常规游梁式抽油机的驱动系统效率提升空间有限,能耗整体偏高等问题,提出了盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机的结构方案。采用盘式永磁电机直接驱动减速器,不需要皮带传动,从而提高地面系统效率; 利用永磁电机的变频调速特性,并结合游梁尾部设计的自动调平衡装置,形成了一套自平衡式抽油机控制方案。根据直驱抽油机对电机尺寸和效率的要求,对盘式电机结构进行优化设计,电机效率可达93.8%。提出 “粗精结合”的自平衡调节方案,以曲柄平衡调节为主、游梁自动平衡调节为辅,建立了根据功率平衡度自动调节平衡的控制策略,实现了抽油机无极调速。电机测试和抽油机现场试验表明:运行过程中盘式永磁电机性能稳定,带动抽油机整体运行平稳可靠,日耗电量下降19.5%,具有良好的节能效果。     

游梁式抽油机节能新技术探讨

针对游梁式抽油机能耗大,工作效率低的问题,提出游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化抽油机结构的基础上,通过改变电动机的工作特性和增加抽油机转动惯量的办法降低抽油机周期载荷系数。指出影响使用高转差率电动机的游梁式抽油机节能的主要因素是抽油机的冲次、电动机转差率和旋转件的转动惯量。采用高转差率电动机,并增加旋转件的转动惯量,是综合提高游梁式抽油机节能效果的有效途径。     

CYJ5-1.8-18HY型整体弯游梁式抽油机的设计和应用

CYJ5-1.8-18HY型整体弯游梁式抽油机采用游梁平衡方式,优化了抽油机的结构参数,提高了最大冲程工况的悬点承载能力.该机型的平衡调整通过加减配重质量,可针对悬点载荷峰值精确调整,有效削减减速器峰值扭矩,平衡率高而且易于调整和保持,节能并保护抽油机.现场测试表明,该抽油机在进行调参作业时节省人力,在恶劣工况下的平衡率仍可达到85%以上,节电效果显著,性能价格比高.     

游梁式抽油机动特性优化仿真方法的研究

根据机构学的杆组理论,针对游梁式抽油机的共性,建立相应的数学模型和动特性仿真子程序。在此基础上,采用二次平衡原理对游梁式抽油机的动平衡系统进行了优化平衡,其优化程序与仿真程序组合,程序采用ActiveX自动化技术控制Excel出图。采用该方法可有效地提高解法的通用性,大大缩短了建模和编程时间。     

游梁式抽油机合理平衡判别方法研究

游梁式抽油机通过合理平衡能够降低能耗,减轻系统冲击,延长电动机、减速器及皮带轮等设备的使用寿命。在简述游梁式抽油机平衡机理的基础上,对现有抽油机平衡标准中存在的不足进行了讨论,提出将均方根扭矩最小平衡准则作为抽油机平衡判别方法,考虑到扭矩测试难以实现,可以用电机功率推算扭矩进行平衡判定。在游梁式抽油机合理平衡方法的基础上,建议研发专用的平衡测试装置,这样不仅利于油井的生产管理,也利于技术的规模化应用,对于油田高效、绿色发展具有现实意义。     

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。     

游梁式抽油机变速拖动载荷与平衡分析

为分析游梁式抽油机在电动机变速拖动下的悬点载荷变化特征与平衡效果,建立了游梁式抽油机在变速拖动下的动力学计算方法。通过初始设定游梁式抽油机悬点的常规、梯形、三角形3种速度运动规律,分别研究了在不同运动规律下,抽油机悬点动力示功图的变化特性及抽油机经曲柄平衡后的平衡效果。结果表明:悬点速度曲线为梯形曲线时,悬点交变载荷降低率为13.38%,平衡后负转矩明显减少,具有一定的节能效果。     

游梁式抽油机节能技术在河南油田的应用分析

目前应用于油田游梁式抽油机的节能技术有：游梁曲柄复合平衡改造、超越离合器动态平衡技术、游梁式抽油机二次减速、永磁同步电机技术、变频调速技术、配备低速电动机等。经对各方法在应用现场的适用性研究分析后认为,针对不同工况的游梁式抽油机都有较好的方法与之相适用。对一些系统效率较低的油井,运用游梁式抽油机的节能技术是降低采油成本、提高油田开发效益的一条重要途径。     

抽油机设计计算软件的开发

根据游梁式抽油机和无游梁式抽油机的特点,针对不同类型抽油机的设计,提出了抽油机设计计算软件的编制方法;对工艺计算中的泵挂深度、平衡扭矩、日产液量、电动机功率和悬点载荷等参数的计算进行了推导,编制了程序计算流程框图,并以CYJQ12—4.2—3HB型前置式抽油机为例,给出了该软件的应用方法。最后指出该抽油机设计计算软件可用于机械平衡的所有抽油机设计,包括游梁式抽油机和无游梁式抽油机,在使用过程中,只需对软件中的基本计算、动力计算、运动计算及相应的TF值及PR值计算进行修改即可。     

三型抽油机结构改造

改造游梁式抽油机,采用增加连杆和游梁后臂有效长度的方案,可使上冲程时间长于下冲程时间,上冲程悬点的速度、加速度和最大载荷下降,这不但改善了抽油机的工作性能,增加了抽油机的使用寿命,还可减小泵固定阀阻力,提高吸入压力,增大排量系数,提高产液量。实践证明,产液量可提高7.65％～32.3％。