[发明专利]异步电动机游梁式抽油机运行中自动调整平衡装置

说明书

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种异步电动机游梁式抽油机运行中自动调整平衡装置，包括平衡锤和平衡块，平衡锤安装在抽油机游梁的尾部，平衡块安装在抽油机曲柄上，抽油机游梁的尾部固定设置有平衡锤驱动器，所述平衡锤安装在平衡锤驱动器的输出轴上，平衡锤驱动器的动力由抽油机电机提供，平衡锤在平衡锤驱动器的作用下在竖直平面内往复摆动，且往复摆动的周期与抽油机曲柄的旋转周期相同。现有技术中的复合平衡抽油机相比，本发明中的平衡锤可与抽油机曲柄上的平衡块步调一致地发挥平衡作用，最大程度地发挥了平衡锤的调平衡效果。

技术领域

本发明属于油田采油设备领域，尤其涉及一种异步电动机游梁式抽油机运行中自动调整平衡装置。

背景技术

游梁式抽油机是一种常用的石油开采设备，其结构包括电机、减速器、曲柄、连杆、游梁、驴头和支架，游梁的中部铰接在支架的上端，驴头固定连接在游梁的一端，抽油机运转时，电机的动力传导至减速器，减速器将动力输出并驱动曲柄旋转，旋转的曲柄通过所述连杆牵引游梁上下往复摆动，完成抽油动作。

这种抽油机的工作特点是承受交变负荷，上冲程，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液拄重量和抽油杆拄在液体中的重量以及摩擦、惯性、振动等负荷。下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆拄在液体的重量。上下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。在抽油机正常工作时改变抽油参数或泵挂深度以及井中含水的变化都可能使抽油机不平衡。而抽油机不平衡不但会大幅增加抽油机的能耗，而且会使抽油机产生剧烈震动，进而导致螺丝松动、焊缝开裂等机械故障，影响抽油机的寿命，因此必须对抽油机平衡进行调节。

目前，复合平衡是一种常见的抽油机调平衡方式，复合平衡是在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。小范围调整时，可调整游梁尾部平衡锤的重量，大范围调整时，则调整抽油机曲柄上的平衡块，因此具有调整方便的特点。但现有技术中，平衡锤均是固定连接在抽油机游梁上的，采用这种安装结构的平衡锤虽然在一定程度上降低了抽油机净扭矩曲线的峰值，起到了一定的节能效果，但无论怎样调整，抽油机的平衡率通常仅能控制在85％左右的水平，其调平衡效果有待提高。

发明内容

本发明提供一种异步电动机游梁式抽油机运行中自动调整平衡装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明包括包括平衡锤和平衡块，平衡锤安装在抽油机游梁的尾部，平衡块安装在抽油机曲柄上，抽油机游梁的尾部固定设置有平衡锤驱动器，所述平衡锤安装在平衡锤驱动器的输出轴上，平衡锤驱动器的动力由抽油机电机提供，平衡锤在平衡锤驱动器的作用下在竖直平面内往复摆动，且往复摆动的周期与抽油机曲柄的旋转周期相同；

抽油机支架上固定安装有齿轮转向箱A和齿轮转向箱B，齿轮转向箱A通过皮带和皮带轮与抽油机电机实现动力连接，齿轮转向箱A和齿轮转向箱B之间通过动力传递轴实现动力连接，齿轮转向箱B通过皮带和皮带轮与所述平衡锤驱动器实现动力连接，齿轮转向箱B上的皮带轮旋转轴的轴线与抽油机游梁和抽油机支架之间的铰接轴的轴线重合。

所述平衡锤驱动器的结构包括外壳和安装在外壳内的齿轮机构，外壳的结构包括主壳体和用于封堵主壳体两端的端盖，端盖通过螺栓连接在主壳体上，所述齿轮机构包括一个正向行星轮系和一个反向行星轮系；

正向行星轮系的结构包括太阳轮A、行星轮A和用于安装行星轮A的安装架A，太阳轮A通过轴承安装在所述平衡锤驱动器的输入轴上，行星轮A通过短轴安装在安装架A上，行星轮A的内侧与太阳轮A啮合，行星轮A的外侧与加工在所述主壳体内侧的内齿圈啮合，所述安装架A的外侧加工有输出轴A，输出轴A穿过所述端盖后与所述平衡锤连接，所述的输出轴A为空心轴，所述平衡锤驱动器的输入轴从输出轴A的中央穿过，输出轴A的内外两侧分别通过轴承与平衡锤驱动器的输入轴和端盖连接；