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文档简介

1、第一节第一节 抽油机研究现状抽油机研究现状n国内外对抽油机的研究从未间断。新的传动原理、设计方案和新的机型不断出现。n国外,以美国为代表的石油设备生产国,抽油机生产制造研究逐步向几个大公司靠拢.。研究主流主要向技术统一化、生产模块化、产品系列化和标准化方向发展。新型抽油机出现较少。n我国,抽油机生产厂家众多,生产能力严重过剩。促使抽油机生产企业为提高技术含量、开发新产品而增加投入。使抽油机的研究力量不断增强,抽油机的研究成果不断涌现。 主要研究方向是:n1提高冲程,降低冲次;n2节能抽油机;n3自动化和智能化控制。第二节游梁式抽油机节能原理与技术改造一、梁式抽油机的工作特征一、梁式抽油机的工作

2、特征 二、抽油机的节能途径分析二、抽油机的节能途径分析 三、梁式抽油机的节能改造三、梁式抽油机的节能改造一、游梁式抽油机的工作特征一、游梁式抽油机的工作特征n图1常规型游梁式抽油机1、结构特点、结构特点n由四连杆机构实现运动的转换,将电机的旋转运动转换为光杆的上下往复直线运动。如图3所示。 图3游梁式抽油机结构简图2、运动特征n悬点的运动为周期性的变速运动。在一个抽油循环中,加速度接近余玄规律变化。如图4所示 图4悬点加速度曲线3、负荷特征n游梁式抽油机悬点负荷的变化规律可用悬点的示功图表示,如图 5 、6所示。图5静力示功图图6动力示功图4、游梁式抽油机曲柄扭矩的变化规律n(1)作用在曲柄上

3、的负荷扭矩)作用在曲柄上的负荷扭矩Mpn抽油机曲柄的负荷扭矩变化规律基本上为一条上冲程振幅大、下冲程振幅小的正弦波。但其上冲程的扭矩峰值较标准正弦波超前,而下冲程的负峰值则滞后。这主要是由于抽油机的悬点负荷特点造成的。(2)曲柄的平衡扭矩M平n曲柄的平衡扭矩曲线几乎为一条标准的正弦曲线。 (3)曲柄净扭矩MnMMpM平 图7扭矩曲线1净扭矩2、负荷扭矩3、平衡扭矩n曲柄净扭矩M的特点:na、在整个工作循环中,始终是变化的。且脉动值很大。nb、在整个工作循环中出现两次负扭矩。n两个最大扭矩峰值分别出现在上、下冲程静变形结束后的一瞬间实例n例:某井抽油机机型为CYJ-10-3-48B,P悬max=

4、4 375 kg,P悬min=l 483 kg,nP悬均=2 744kg,冲次n=8,冲程S=3m。最大正扭矩26980.44Nm,n最大负扭矩4697.62Nm, n平均扭矩7951.44Nm,平均功率8.59kW,最大加速度1.55ms2。 计算结果表明a、抽油机扭矩的脉动幅值很大,本例为平均值的339倍。脉动大的结果是载荷峰值大而平均载荷低,现场测试抽油机适配电动机的负荷率在20左右。但为了满足最大负荷的要求,不得不配用大功率电机,即所谓“大马”拉“小车”。在这样的负荷率下,效率再高的电动机的实际效率 也 只 有 8 0 左右。图8电机负载率与电机效率的关系曲线nb、扭矩脉动大同时使电流

5、脉动大,电流均方根值大,额外增加了电流流经导体的有功损失。也使电机效率降低。nc、脉动大的另一后果是使抽油机机体尺寸加大,振动加大,寿命降低。nd、值得注意的是抽油机存在负扭矩,一个周期中一般出现两次,如图7所示。负扭矩的出现使电动机进入发电状态运行,向电网充电。研究结果表明,这种向电网反充电的工况不但使电能利用率降低,而且由于充电相位不可能与电网相位完全同步,而使充电电能不可能完全转变成为有用电能。二、抽油机的节能途径分析二、抽油机的节能途径分析 1、节能目标、节能目标节能的目标是提高效率,降低能耗。提高抽油机井系统效率的首要问题之一是提高地面部分的的效率s,也就是提高整个抽油机系统的效率。

6、2、节能途径、节能途径n(1)提高从悬点到电机各部件的传动效率。这方面主要由抽油机的设计、制造、安装、调试、维护、保养等各个技术环节最优化操作完成,这里不作赘述。n(2)提高电机的实际工作效率1。这是最引起人们重视的关键节能技术环节。n由前面的论述可以得出结论:提高电机的实际工作效率1的方法有:na、 改造电机的结构,使之具有适应脉动负荷的输出特性;设计适应抽油机工作特点的新型节能电机。nb、 改善电机的扭矩负荷,使之尽可能的平稳,使电机处于额定功率附近的高效区内工作,提高电机工作效率。3、使抽油机曲柄净扭矩的变化平稳的、使抽油机曲柄净扭矩的变化平稳的技术途径分析技术途径分析图7扭矩曲线1净扭

7、矩2、负荷扭矩3、平衡扭矩n(1)使曲柄负荷扭矩)使曲柄负荷扭矩Mp曲曲线尽可能的接近曲柄平衡扭线尽可能的接近曲柄平衡扭矩矩M平平曲线的变化规律,使曲线的变化规律,使净扭矩净扭矩M=Mp-M平平在每个瞬在每个瞬时趋向均匀。时趋向均匀。n(2)使平衡扭矩)使平衡扭矩M平平变变化规律接近于负荷扭矩化规律接近于负荷扭矩MP的变化规律的变化规律n(3)利用高转)利用高转差率电机配合差率电机配合较大的旋转惯较大的旋转惯性件削减负荷性件削减负荷的脉动幅值。的脉动幅值。第三节第三节 节能改造的游梁式抽油机节能改造的游梁式抽油机 n(一)异相曲柄平衡式抽油机(一)异相曲柄平衡式抽油机 图14n采用非对称循环机

8、构,使游梁在上下死点时,连杆两个位置之间存在约120的相位夹角。曲柄上冲程的转角增加120,为1920;曲柄下冲程的转角减少120,为1680。这种机构具有“急回特性”:n一是上冲程的曲柄转角大于下冲程的曲柄转角,上冲程时间长,速度慢,加速度就小,从而使上冲程中载荷扭矩曲线的上峰值减小;同时也相应地缩短了下冲程的运行时间,增大下冲程后半段的加速度变化幅度,从而使扭矩曲线的上峰值增大;n二是改变了载荷扭矩曲线的形状,使其波形尽量向正弦波靠近。(二)偏轮游梁抽油机图15偏轮游梁抽油机结构示意图l悬绳器总成;2吊绳总成;3驴头总成;4游梁总成;5支座总成;6操纵杆总成;7横梁总成;8偏轮总成;9连杆

9、总成;l0曲柄销总成;l1减速箱总成;12刹车总成;13电动机总成;14底座总成;15曲柄总成;16支架总成偏轮游梁式抽油机(以下简称偏轮机)是为了满足油田和用户的需要,由华北石油管理局第二机械厂研制出的一种新型节能专利产品,该机是在异相游梁式抽油机(以下简称异相机)的基础上发展的一种六连杆机构。偏轮机杆件均为刚性连接,保留了常规机的特点,节能1530。,与常规机相比,偏轮机结构有3点不同在游梁尾部装有一个偏轮;n在偏轮与游梁中心支架之间增设推杆;n在游梁尾部、横梁、推杆与偏轮之间用轴承连接。偏轮机利用了变矩节能原理当曲柄旋转时,依次带动连杆、横梁、偏轮和游梁运动。偏轮相对游梁摆动,摆动规律由

10、推杆确定。正是由于偏轮摆动的作用,使游梁后臂的有效长度和游梁摆动的角速度均随着曲柄转角的变化而变化,游梁后臂的变化规律与悬点载荷的变化规律基本一致,接近正弦规律且与曲柄平衡扭矩相对应,从而使曲柄轴净扭矩波动较小。(三)(三) 游梁偏游梁偏置复合平衡置复合平衡图18游梁偏置复合平衡简图不改变常规机的结构,在游梁尾部增加固定偏置平衡装置,其重心相对游梁下偏一个角度,叫做游梁平衡重偏置角,在运行中,游梁偏置平衡重心的运行轨迹是一段圆弧,当平衡重偏置角合适时,悬点载荷最大时,平衡重心处于游梁回转中心的水平线上时,其重力矩最大;当悬点在上死点时,重心靠近游梁回转中心的垂直线,其平衡重力矩最小。利用这一变

11、矩原理与曲柄平衡复合作用,可有效削减悬点载荷峰值扭矩,改善曲柄平衡游梁抽油机的曲柄轴净扭矩曲线的形状和大小,使其波动平缓,且能消除负扭矩,从而减小抽油机的周期载荷系数,提高电动机的工作效率。图19曲游梁抽油机随着大小的变化,游梁偏置复合平衡扭矩M平随曲柄转角变化的趋势不同。为了与各种不同杆件长度组合的四连杆游梁机的结构相适应,只需改变的大小,可以根据不同规格型号的游梁机通过复合平衡优化计算来确定。把游梁机改造成游梁偏置复合平衡游梁抽油机实现节能,具有结构简单,制造容易,仅增加一个无运动件的刚性平衡装置,本身无需维护保养,调平衡方便,完全继承了游梁机的全部优点。与曲柄平衡游梁机相比,节电率在15

12、以上。n优点:曲柄、连杆等构件受力减小,可靠性相对提高,程冲相对加大。上冲程终了时,游梁平衡块处于比较低的位置,并且单块重量轻,便于平衡调整。曲柄平衡块的重量减轻,便于现场调整。保留了常规机的优点,是一种比较理想的节能型抽油机。(五)游梁机加装摆杆(五)游梁机加装摆杆n是吉林大安石油机械厂在1998年研制成功的新型游梁式抽油机.目前,在东北各油田已有200多台的用量,受到油田的欢迎和制造厂的重视. 1结构特点n在常规机的曲柄与连杆之间增加一对槽形摆杆称为摆杆式游梁抽油机(以下简称摆杆机),是一种新型节能抽油机,其特点是将曲柄摇杆机构,与常规机的四连杆机构巧妙地结合在一起。在曲柄外侧增加2个摆杆

13、,摆杆中部有空心槽,内嵌有上、下轨道。曲柄销内侧同常规机一样与曲柄联接,外侧改为安装1个滚轮。当曲柄旋转时,滚轮在轨道上往复运动。促使摆杆上下摆动,带动连杆运动,实现驴头上下冲程。摆杆上部开有3组销轴孔,改变连杆下部夹板与销轴孔的联接位置,实现3种冲程。抽油机前支架上增加l根方形支架轴,两端有可伸缩的轴承盒,它是摆杆摆动的铰接点,如图22所示 图22摆杆式抽油机结构示意图l一驴头;2一游梁;3一连杆;4一摆杆平衡重;5一曲柄平衡重;6一滚轮;7-曲柄;8一摆杆2性能特点n从机构上看是滑块机构与四连杆机构的组合。整机采用复合平衡方式,由摆杆平衡重和曲柄平衡重组成。它既改变了抽油机的运动和动力特性

14、,又改变了平衡方式,其特点如下:n(1)具有较大的极位角。采用了槽形摆杆的急回机构,有较大的极位角,12型摆杆机极位角达到28.30,具有“慢提快放”的节能效果。n(2)合理的传动角。摆杆机的下传动角(连杆与摆杆的夹角),不像常规游梁机变化那样大,12型摆杆机为60093.440,减少了摆杆的受力,降低了减速器的输出轴扭矩。 n(3)变化力臂具有变矩节能效果。随着曲柄的转动,滚轮在摆杆中间的轨道上滚动,使得曲柄对摆杆的作用力的力臂随时变化,在上冲程悬点载荷较大时,力臂较长;在下冲程悬点载荷较小时,力臂较短。n(4)较多的能量积蓄。在下冲程时,摆杆上的连杆铰点比滚轮到支承轴中心的力臂长,提起的平

15、衡重积蓄能量多,在上冲程时这部分能量释放出来,电动机消耗的功相对就少。(5)独特的平衡机理n摆杆机的复合平衡与众不同。第一层平衡是常规机等都有的曲柄平衡,主要是摆杆和滚轮的设计,使曲柄的平衡力矩对连杆而言,在每一个上下冲程循环过程中,虽然平衡锤质量不变,但在摆杆上的平衡半径是变数,其半径大小之差最大值等于2倍曲柄半径。这样上冲程做正功的平衡力矩就大于下冲程做负功的平衡力矩,这是节能原因之一。第二层平衡是在摆杆尾部设计有配重,它所产生的平衡效果相当于游梁平衡,但又优于后者。因为摆杆的摆角远小于游梁摆角,近似l2,摆动惯性影响减少,这是节能原因之二。n摆杆机同常规机相比,在类似工况下节电30以上,

16、其匹配的减速器扭矩和电机功率均可减少12,新开发的油田可大大减少电网投资费用。n摆杆机适合大负荷、长冲程,但不适合高冲次。一方面是由结构决定,滚轮在轨道上往复运动,容易磨损;另一方面冲次太高,摆杆上下摆动过大的惯性在曲柄的旋转时,产生齿轮受力齿面被交替冲击。通过厂内试车,确定摆杆机在最大负荷、最大冲程条件下,最高冲次为 7min-1。n摆杆机平衡的重点在摆杆尾配重上,因为它产生的平衡力矩,直接通过连杆传至游梁。不经过滚轮,可减少磨损,延长寿命。当平衡接近最佳时,减速器扭矩很小。选配电机的功率大小取决于抽油机所需的扭矩和冲次,摆杆机与相应机型的扭矩计算对比值如表2所示 (六六)双驴头抽油机双驴头

17、抽油机(又称异形机又称异形机)n由华北石油管理局第一石油机械厂1993年首先开发成功,目前已形成6-10型、冲程2.56m全系列机型。有3000余台在华北、大港、胜利、大庆等14个油区工作,国内有华北一机厂、胜利总机厂等六个厂家生产。是1993年以来应用最多的新型抽油机。 图23双驴头抽油机双驴头抽油机主要特点是n将常规游梁式抽油机连杆与游梁之间的铰链连接改成后驴头与钢丝绳的柔性连接组成变参数的四杆机构,这样可以克服刚性铰接四杆机构,游梁摆角较大时,传动角小、运动性能、动力性能变坏的缺点。实现较大摆角(大于700),减小抽油机尺寸和重量。同时,由于游梁后臂的长度是变化的。通过这种变化,使传动性

18、能与悬点载荷的变化相适应,减小抽油机减速器上的扭矩,提高了抽油机的承载能力,降低了能耗。其结构如图24所示。 1双驴头抽油机的工作原理n双驴头抽油机工作时,动力机的高速转动通过皮带和减速器传给曲柄作低速旋转。随着曲柄的转动,特殊连杆与游梁后臂渐开线圆弧的切点,将沿其弧面上下移动,即连杆长度和游梁后臂有效长度均随曲柄转动而变化。曲柄通过“特殊连杆”驱动游梁而往复摆动。随着游梁的往复摆动,挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆往复运动,再由抽油杆带动深井泵活塞进行抽油。 图24双驴头抽油机结构示意图1一底座;2一支架;3一平台;4一游梁;5一前驴头;6一护栏;?一后驴头;8一驱动绳;9一横梁;10一连杆;

19、11一曲柄销装置;12一曲柄装置;13一减速器;14一刹车安全装置;15一电动机;16一刹车装置2.增程式游梁抽油机增程式游梁抽油机n1)旋转驴头增程抽油机旋转驴头增程抽油机;(1)结构特点n 普通游梁式抽油机的驴头和游梁是钢性连结在一起的,而旋转驴头游粱式抽油机的驴头和游梁的连接方式采用的是铰接,从而可以使驴头相对于游梁转动。n 普通游梁式抽油机采用的是四连杆机构,而该机型在驴头和支架上增加了一根连杆,同时驴头本身也成为一个运动杆件,因而构成独特的六连杆机构,n 驴头可以相对于游梁转动,又要求其弧面始终和铅垂线相切,所以驴头弧面的轮廓曲线不再是一条圆弧,而应该是一条特殊曲线。n (2)工作原

20、理工作原理n 当抽油机工作时,动力机通过皮带和减速箱机构带动游梁运动,此时,旋转驴头游梁式抽油机的游梁除了带动驴头在竖直方向上运动外,还要使驴头做相对于游梁的旋转运动,两种运动的综合作用带动抽油杆柱做上下往复运动,增加冲程并实现抽汲。(3)性能特点n 优点:与常规机相比,该机型的冲程不仅具有常规机的冲程部分,而且增加了因驴头旋转而造成的冲程增加,所以具有长冲程的特点。当前我国有杆式抽油方式正向着长冲程、低冲次方向发展,在可能的条件下,将一般抽油机改造为旋转驴头游梁式抽油机, 以满足长冲程采油工艺的要求,不仅经济而且可行。n 缺点:整机结构复杂,制造成本高,因而发展前景受到一定的限制。(八)(八

21、).双变径轮式抽油机双变径轮式抽油机n该机是胜利油田工程机械总厂最近研制开发成功的一种新型抽油机,如图22、23所示.图22双变径论式抽油机1)结构组成图23双变径轮式抽油机简图2)结构特点n优化后的结构具有较好的运动性能,动载荷小,降低了抽油杆上的载荷,改善了抽油机和抽油泵的工作条件,可靠性明显提高。减速器扭矩波动小,没有负扭矩.具有明显的节能效果.n可方便的实现长冲程.完整的四连杆机构稳定性好.连杆、曲柄、减速器等受力小,提高了可靠性。充分利用游梁自重作平衡重。n适用于把原10型抽油机改造成12型,5米冲程的改型抽油机。n缺点:增加了一副轴承。柔性杆的寿命有待提高。(十一十一)斜直井游梁式

22、抽油机斜直井游梁式抽油机n斜直井游梁式抽油机是为了满足日益发展起来的斜直井和丛式并采油技术而研制生产的一种新型游梁式抽油机。该机型在中国、美国、法国、加拿大等国均有一定程度的发展和应用。图26是从后置型游粱式抽油机改造而来的斜直井游梁式抽油机的结构简图,图27是从前置型游梁式抽油机改造而来的斜直井游梁式抽油机的结构简图。 结构简图图27斜直井前置式抽油机1一底座;2一支架;S一游梁:4一横粱:5一驴头:6一减速器底座;?一减速器;8-V型曲柄;9一连杆:10-平衡重;11一钢丝绳;12一主支承;13一悬绳图26斜直井后置式抽油机l一底座:2一支架;3一游梁:4一横梁:5一驴头;6一减速器底座:

23、7一减速器;8一曲柄:9一连杆:10-平衡重;1l一钢丝绳;12一主支承;13一悬绳器(1)结构特点n具有倾斜的游梁、可调节的连杆,并以倾斜的驴头对准斜直井的轴线。(2)工作原理工作原理n工作原理基本与常规机相同,只是在工作过程中,驴头带动抽油杆在倾斜方向上往复运动。当井的倾斜角度需要改变时,只需改变连杆长度等一些可调节的几何尺寸,便可满足斜直井和丛式井开采油气的需要。(3)性能特点性能特点n由于采用倾斜的抽油杆抽油,所以该种抽油机的冲次一般较低,而且需要采用抽油杆扶正器以减少抽油杆与油管之间的摩擦阻力。尽管这样,斜直井抽油机的磨损程度依然很大。第四节无游梁长冲程抽油机第四节无游梁长冲程抽油机

24、n一、链条抽油机一、链条抽油机n1普通链条抽油机普通链条抽油机n链条抽油机是我国自行研制的一种结构独特的无游梁抽油机。它具有负荷能力大、冲程长、重量轻、节省电能等优点。(1)结构n链条抽油机由以下几部分组成(见图25):n动力传动系统:电动机、皮带传动装置、减速器、主动链轮、上链轮、轨迹链条和主轴销等;n换向系统:往返架体、滑套、滑块和滚轮等;n平衡系统:平衡链轮、平衡链条、平衡缸及其柱塞、储气包、补气压缩机、润滑油泵等;n悬重系统:天车轮、轮架、钢丝绳和悬绳器等;n支持系统:机架、导轨、底座和油底壳等。 (2)工作原理n电动机通过皮带传动、减速器减速后驱动主动链轮旋转,带动主动链轮和从动链轮

25、之间的轨迹链条上下运动。轨迹链条上有一个特殊链节,其上装有主轴销,通过滑套和滑块带动往返架沿机架导轨作垂直运动。当轨迹链条上的特殊链节在链轮上作环形运动时,主轴销带动滑块沿滑杠移动,完成往返架的换向运动。绕在天车轮上的钢丝绳一端连在往返架的上部,另一端与悬绳器相连。往返架的垂直运动,通过钢丝绳和悬绳器带动光杆、抽油杆柱和抽油泵完成上下冲程抽汲油液的任务。n往返架的下部连有平衡链条,绕过平衡链轮以后,固定在机架上。平衡链轮与平衡气缸中的柱塞相连,气体压力产生的推力经过平衡链轮与平衡链条作用于往返架的下部。以满足链条抽油机的平衡需要。(3)特点运动性能好。链条机冲程长度的90是匀速运动,只有换向期

26、间有短时的加速度,而且设计上保证它处于静变形期,因此动载荷小。n整机重量小。链条机整机重量只是游梁机的1213。n调平衡容易,节约电能。链条机采用气平衡系统,调节系统方便,效果好,调整平衡度可达95左右。n结构紧凑,减速器小。(4)链条机节能分析结构特点及减速器扭矩。n由于链条抽油机电动机的转数基本不变,因此,减速器输出轴可看做是匀速旋转的。又因轨迹链条、往返架和抽油杆是平行布置,它们的力作用线是相互平行的,因此在抽油杆上下行程中,除了特殊链节在上下轮的上下半圆弧时往返架是作简谐运动外,其余大部分(上下链轮中心距段)都不产生加速度,也就无惯性力。所以,减速器输出轴上链轮的切线力是均匀的。n与游

27、梁抽油机比较,由于链条机的减速器需要的减速比较游梁机小得多,相同冲数和相同悬点载荷时,链条抽油机减速器的体积和输出扭矩比游梁抽油机小都小得多。n 平衡方式及扭矩曲线图26链条机与游梁机平衡效果和减速器扭矩对比(a)游梁抽油机;(b)链条抽油机n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。减速器净扭矩曲线脉动较大(图26(a),且有负扭矩存在。链条抽油机的平衡方式是气动平衡,平衡机构是由与负荷作用线平行安装的气动平衡缸、平衡缸中的柱塞、柱塞下端的平衡链轮及连接在往返架下部并绕过平衡链轮固定于机架上的平衡链条组成。靠气缸中的高压气体储存和释放能量来实现平衡。这样的平衡装置

28、调节气压很方便,可保证在抽油机的工作过程中,随着油井负荷变化来随时调节平衡力的大小。而且,平衡力作用方向与负荷力作用方向相反并相互平行。因此平衡后,减速器扭矩曲线除换向段外为一直线(图26(b) n由于链条机具有较平稳的净扭矩曲线,电动机效率高,电能损耗低。且由于其扭矩峰值小,使选配的电机功率减小。n同型号链条抽油机和游梁抽油机匹配的电机容量及同负荷井上电机工作电流见表3。在相同条件下,链条抽油机选用的电机比游梁抽油机的小。 n表3 是链条机与游梁机匹配的电机容量对比n从以上分析表明,链条抽油机由它的结构决定,减速器扭矩小而平稳,使电动机工作效率高。从匹配电机、工作电流和实测功率都说明,省电三

29、分之一左右是无疑的。n现场对链条抽油机井和游梁抽油机井的实际耗电量进行测试,按每吨液量的耗电量计算,链条抽油机平均为1.58 kWh,游梁抽油机为2.59 kWh,链条抽油机省电39。 n高原机高原机 皮带抽油机是从美国威泽福公司引进的专利产品。其克服了老链条式抽油机的双排链受力不均、小链轮换向冲击大、可靠性差的弱点,采用了负荷皮带的吸振特性、大链轮减小了换向冲击、重载链条增加了可靠性等,实现了冲程长、节能、可靠性高等优点,其独特的设计是抽油机的一大突破。目前生产“500型、600型、700A型、700B型、800型、900型、900U型”7种机型的抽油机。它是一种纯机械传动的链条皮带抽油机,

30、具有冲程长、节能、可靠性高等优点的新型抽油机。动力传动系统动力传动系统包括电动包括电动机、皮带传动装置和减速箱机、皮带传动装置和减速箱等等 皮带传动装置采用的减速箱和电机均为直轴,利用锥套固定传动皮带,因此抽油机的冲次调整非常方便。传动皮带采用了联组窄V带,并且抽油机上设计了皮带防护罩,大大延长了皮带的使用寿命。 减速箱为整箱式减速箱,它提高了齿轮、齿轮轴、箱体的强度以及加工装配精度要求等,可以大大延长减速箱的使用寿命。换向系统换向系统包括主动、包括主动、从动链轮、单排重载直板从动链轮、单排重载直板滚子链、曲拐、滑车架、滚子链、曲拐、滑车架、往返架总成等。往返架总成等。 皮带抽油机采用了大尺寸

31、的链轮和单排重载滚子链进行传动和换向,换向的加速度小,进而换向冲击小,安全系数高;同时由于换向机构采用了曲拐、滑车架、滚轮、滚动轴承等组成的往返架进行滚动换向,换向平稳、可靠。因此整个抽油机的稳定性增加,运转平稳。平衡系统平衡系统包括平衡包括平衡箱总成、平衡块等。箱总成、平衡块等。 平衡箱总成采用了由12个扶正导向轮组成的扶正系统,运动平稳灵活。 平衡调节采用了小块平衡重,调节灵活方便,节能效果好。悬挂系统悬挂系统包括负荷包括负荷皮带、悬绳器、吊绳等皮带、悬绳器、吊绳等。 悬挂系统采用了重型PVG负荷皮带,这也是该机型关键技术之一。负荷皮带具有弹性缓冲作用,降低了抽油机的换向冲击,使抽油杆运行

32、更加平稳,动力示功图表现的更加饱满,进而提高油井的免修期和泵效。刹车系统刹车系统包括刹车包括刹车盘、刹车卡子、电控柜盘、刹车卡子、电控柜、电磁刹车保护系统等、电磁刹车保护系统等。刹车用盘式刹车,具有刹车力矩大,使用方便灵活、安全、可靠等优点;并装有电磁刹车保并装有电磁刹车保护系统护系统,当抽油机过载、欠载时(如抽油杆的断脱、卡泵等情况),电磁刹车保护系统会自动停机并自动刹车保护电机和整个皮带抽油机设备。机架底座系统机架底座系统包括包括抽油机塔架、塔基、底抽油机塔架、塔基、底座等。座等。皮带抽油机的塔架采用整体H钢,使得整个抽油机的稳定性可靠。塔基与底座的连接使用铰接,皮带抽油机的整体结构采用折

33、叠式结构,便于整体运输和安装。抽油机的动力传动抽油机的动力传动路线:路线:电动机电动机窄窄V V带带 减速箱减速箱主动链主动链轮轮 链条链条曲拐轴曲拐轴 滑车架滑车架 往返架往返架 负荷皮带负荷皮带悬绳器悬绳器 抽油杆柱抽油杆柱 工作原理:工作原理:电机通过皮带传动、减速箱减速后,驱动主动链轮旋转,带动轨迹链条在上下链轮之间循环运动,而轨迹链条通过一个特殊链节,即我们指的曲拐,然后通过滑车架、滚轮带动往返架上下运动。在平衡箱、往返架总成的上端通过负荷皮带绕过滚筒连接到挂光杆的悬绳器。这样就把往返架的上、下垂直往返运动传递给光杆和抽油杆相应地进行上冲程和下冲程,实现抽油的目的。往返架的上端有平衡

34、箱,通过调节平衡块,以满足抽油机的平衡要求。换向原理换向原理n曲拐轴的头部实际上充当着轨迹链条的一个特殊链节,其圆轴部插入滑车架,可以在滑车架内转动。滑车架可以在往返架内沿导轨横向移动。曲拐轴随轨迹链条作循环运动,当曲拐轴运动到轨迹链条的圆弧部分即链轮部分时,它继续带动往返架向上运动,同时带动滑车架沿导轨横向移动,到达最高点后曲拐带动往返架改变方向向下运动,同时带动滑车架沿导轨继续横向移动,直到曲拐运转到链条的垂直部分后往返架与滑车架又相对静止实现抽油机的下冲程 。三、皮带抽油机的润滑三、皮带抽油机的润滑n润滑是使皮带机正常运转的基本保证,所以润滑保养必须认真实施。n(一一) 油脂润滑油脂润滑

35、:n1、油脂润滑部位:四个轴承,三个部位:n 滚筒轴承2个,两个部位。见图23.n上链轮轴承2个,一个部位,见图24.n2、润滑脂及润滑周期n油脂:锂基润滑油脂n润滑周期:滚筒轴承, 6个月加注一次;n上链轮轴承,2个月加注一次。(二)机械油润滑(二)机械油润滑n皮带抽油机的机油润滑部位包括:减速箱、机体内部润滑。n1、减速箱的润滑:、减速箱的润滑:n分箱式减速箱外形及润滑与游梁机的减速箱一样。整箱式减速箱为浸没式润滑。非飞溅式。机油必须淹没轴承下部。加油必须加到油位。n2、链条箱(机体内部)的润滑、链条箱(机体内部)的润滑n机内润滑的形成:机体下部油箱提油盒接油盒油管分油盒链条、链轮导轨往返

36、架轴承上链轮轴承。(三)润滑系统保养注意事项(三)润滑系统保养注意事项n滚筒黄油的加注:n1、 用黄油枪打注,也可以采取拆开轴承座端盖,检查轴承并摸黄油的办法。n2、向链轮轴承打黄油:需两人操作,一人到中平台,打开上链轮门,观察链轮上黄油嘴是否到位,另一人调好刹车,开动机子,使黄油咀转到上方后刹车,便于打油。3、链条箱润滑检查及保养注意、链条箱润滑检查及保养注意n(1)打开大门,支撑牢固。开机观察提油盒是否能提起油;油孔是否畅通。n(2)清理油盒、油道时,将大门撑好,调整好刹车,开机将平衡箱上举,露出接油盒、分油盒。停机刹车后,将保险销插上。切掉电源。然后清理油盒、油道。n(3)机油太脏、进水

37、、变质应更换机油。n(4)特殊环境下,应缩短检查周期。(鸟窝、大门损坏进水、风沙大等)。四、链条的调整四、链条的调整n1、链条松表现为:换向声音大。n链条是否松,简单的检查办法:打开大门并支撑牢固,开机运转。观察链条的左右摆动情况,如左右摆动偏离中心大于50毫米,应调整链条。链条左右摆动要求25-50毫米范围.n2、专用工具调整,不允许用加力杆。n调整方法:顺序:n停机刹车带专用工具上中平台松并帽( 4 个)紧调整螺丝( 4 条依次紧)紧住并帽。2、采用、采用MON式主传动系统的式主传动系统的新型链条抽油机新型链条抽油机n采用MON式主传动系统的新型链条抽油机,其主传动链、循环链、承载链分别呈

38、M、0、n形布置。链结子为换向机构,具有滑动轴承功能,并联循环链和主传动链,把循环运动变为上下往复运动。结构特点n承载链直接承受平衡载荷,可大幅度减小主传动链的受力。主传动链与承载链将悬点载荷分解为换向抽汲载荷与平衡载荷。两组链条长度之差产生差动功能,可缓冲平衡重的换向惯性冲击。MON式主传动系统力系设计合理,运行平稳,可靠性高,从而使新型链条抽油机具有大载荷、长冲程和低冲次的特点。图27链条抽油机MON式主传动系统1一平衡重;2一天轮;3一减速器;4一承载链;5一大天轮;6一主传动链;7一主动链轮;8一循环链;9一链结子;10一悬绳器;11一从动链轮;12一地轮箱;13一地轮(1)MON式主传动系统工作原理。nMON式主传动系统是链条抽油机的新型传动系统,图27为该传动系统原理图。n主传动链、循环链和承载链等三组链条按不同方式分别绕相关轮系导向和传动。传动顺序是:电动机驱动减速器输出轴上的主动链轮带动循环链作循环运动,经链结子转换为主传动链的往复运动,最终带动其前端的悬绳器及光杆和后端的平衡重作交替上下往复运动。n上冲程时,悬绳器上升,平衡重下降,对悬点做功;下冲程时,悬绳器下降,平衡重上升,对平衡重作功,储存势能,用于下一

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