抽抽 油油 机机 及及 其其 设设 计计 计计 算算教学目的：教学目的： 理解抽油机的结构组成和工作原理；理解抽油机的结构组成和工作原理； 掌握抽油机的四个基本参数和抽油机的表示方法；掌握抽油机的四个基本参数和抽油机的表示方法； 了解各种不同类型的抽油机；了解各种不同类型的抽油机；4、抽油机技术现状与发展趋势、抽油机技术现状与发展趋势3 3、游梁式抽油机的表示方法游梁式抽油机的表示方法2 2、游梁式抽油机分类、游梁式抽油机分类1 1、抽油机基本参数、抽油机基本参数第二节第二节 抽油机基本参数、分类、表示方法与趋势抽油机基本参数、分类、表示方法与趋势1 1、概、概 述述 2、有杆抽油系统、有杆抽油系统第一节第一节 抽油机概述与有杆抽油系统抽油机概述与有杆抽油系统一、概一、概 述述石油开发技术石油开发技术: : 石油地质勘探技术石油地质勘探技术 钻井工程技术钻井工程技术 采油工程技术采油工程技术 油气集输油气集输采油机械采油机械: :石油举升所应用的各种机械设备。石油举升所应用的各种机械设备。石油机械石油机械: :石油开发过程中所应用的各种机械设备。石油开发过程中所应用的各种机械设备。 石石 油油 钻钻 机机定向井定向井水平井水平井直井直井 井眼井眼的形式形式 完井完井（井底与油层连通的工艺）（井底与油层连通的工艺）: : 采油方法：采油方法：自喷采油法、机械采油法自喷采油法、机械采油法自喷采油法自喷采油法机械采油法分类：气举法机械采油法分类：气举法和和抽油泵抽油泵采油法采油法气举法气举法 抽油泵采油法抽油泵采油法 井底安装抽油泵无杆泵无杆泵电动潜油泵电动潜油泵( (电能电能液能液能) )：通电使底部电机高速转动，带动多极离心泵将原油举升至地面有杆泵有杆泵（用抽油杆上下往复运动驱动柱塞式抽油泵） 系统（系统（设备设备）组成）组成 （1）地上设备：）地上设备：抽油机抽油机、驱动与控制与控制设备；（2）中间设备：）中间设备：抽油杆抽油杆、油管及其附件；、油管及其附件；（3）地下设备：）地下设备：抽油抽油泵及其配套工具；及其配套工具；（4）地层、流体。）地层、流体。二、有杆抽油系统二、有杆抽油系统 电动机电动机通过皮带传动通过皮带传动带动带动减速箱减速箱输入轴上的大输入轴上的大皮带轮转动。经减速箱减皮带轮转动。经减速箱减速后，由速后，由四连杆机构四连杆机构把减把减速箱输出轴的旋转运动变速箱输出轴的旋转运动变为为游梁驴头游梁驴头的往复运动。的往复运动。用驴头带动用驴头带动光杆和抽油杆光杆和抽油杆作上下往复的直线运动。作上下往复的直线运动。通过抽油杆再将这个运动通过抽油杆再将这个运动传给井下传给井下抽油泵中的柱塞抽油泵中的柱塞 有杆抽油系统的有杆抽油系统的工作原理工作原理 地下地下设备 抽油泵抽油泵主要组成主要组成主要组成主要组成: : 泵筒泵筒泵筒泵筒( (外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套) )、柱塞及游、柱塞及游、柱塞及游、柱塞及游动阀动阀动阀动阀( (排出阀排出阀排出阀排出阀) )和固定阀和固定阀和固定阀和固定阀( (吸入阀吸入阀吸入阀吸入阀) )分分分分 类类类类: : 按照抽油泵在油管中的固定方按照抽油泵在油管中的固定方按照抽油泵在油管中的固定方按照抽油泵在油管中的固定方式可分为：式可分为：式可分为：式可分为：管式泵管式泵管式泵管式泵和和和和杆式泵杆式泵杆式泵杆式泵 A-A-A-A-管式泵管式泵管式泵管式泵 B-B-B-B-杆式泵杆式泵杆式泵杆式泵 管式泵管式泵管式泵管式泵( ( ( (随油管入井随油管入井随油管入井随油管入井) ) ) )：外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套外筒和衬套在地在地在地在地面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定面组装好接在油管下部先下入井内，然后投入固定阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。阀，最后再把柱塞接在抽油杆柱下端下入泵内。 特点：特点：特点：特点：结构简单，但检泵时必须起出油管，结构简单，但检泵时必须起出油管，结构简单，但检泵时必须起出油管，结构简单，但检泵时必须起出油管，故下泵深度不能很大。故下泵深度不能很大。故下泵深度不能很大。故下泵深度不能很大。 杆式泵（随抽油杆入井）：杆式泵（随抽油杆入井）：杆式泵（随抽油杆入井）：杆式泵（随抽油杆入井）：整个泵整个泵整个泵整个泵在地在地在地在地面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入面组装好后接在抽油杆柱的下端整体通过油管下入井内，由预先装在油管预定深度井内，由预先装在油管预定深度井内，由预先装在油管预定深度井内，由预先装在油管预定深度( ( ( (下泵深度下泵深度下泵深度下泵深度) ) ) )上的卡上的卡上的卡上的卡簧固定在油管上。簧固定在油管上。簧固定在油管上。簧固定在油管上。 特点：特点：特点：特点：结构复杂，但检泵时不需要起油管，结构复杂，但检泵时不需要起油管，结构复杂，但检泵时不需要起油管，结构复杂，但检泵时不需要起油管，故适用于下泵深度大。故适用于下泵深度大。故适用于下泵深度大。故适用于下泵深度大。泵泵的工作原理：的工作原理：的工作原理：的工作原理： 抽油杆柱抽油杆柱抽油杆柱抽油杆柱带带着柱塞向上运着柱塞向上运着柱塞向上运着柱塞向上运动动，柱塞上的游，柱塞上的游，柱塞上的游，柱塞上的游动动阀阀受油管内的液柱受油管内的液柱受油管内的液柱受油管内的液柱压压力而关力而关力而关力而关闭闭，井口排出液体。，井口排出液体。，井口排出液体。，井口排出液体。 A-A-上冲程上冲程上冲程上冲程 上冲程上冲程上冲程上冲程 泵泵内内内内压压力降低，固定力降低，固定力降低，固定力降低，固定阀阀打开，打开，打开，打开，泵泵吸入液体。吸入液体。吸入液体。吸入液体。 B-B-下冲程下冲程下冲程下冲程 下冲程下冲程下冲程下冲程 柱塞下行，固定柱塞下行，固定柱塞下行，固定柱塞下行，固定阀阀在重力作用下关在重力作用下关在重力作用下关在重力作用下关闭闭。 泵泵内内内内压压力增加，当力增加，当力增加，当力增加，当泵泵内内内内压压力大于柱塞以上液力大于柱塞以上液力大于柱塞以上液力大于柱塞以上液柱柱柱柱压压力力力力时时，游，游，游，游动阀动阀被被被被顶顶开。开。开。开。 柱塞下部的液体通柱塞下部的液体通柱塞下部的液体通柱塞下部的液体通过过游游游游动阀进动阀进入柱塞上部，入柱塞上部，入柱塞上部，入柱塞上部，泵泵排出液体。排出液体。排出液体。排出液体。游梁式抽油机的组成：游梁式抽油机的组成：动力机构：驱动与控制设备；动力机构：驱动与控制设备；传动系统：传动系统：换向机构换向机构工作机构；工作机构；辅助装置：平衡装置；辅助装置：平衡装置； 井口装置；井口装置； 调冲程装置；调冲程装置； 调冲次装置；调冲次装置； 制动装置；制动装置；地上设备地上设备 游梁式抽油机游梁式抽油机1 1、悬绳器、悬绳器作用：将钢丝绳及光杆连成一体；安放示功仪，测悬点作用：将钢丝绳及光杆连成一体；安放示功仪，测悬点 示功图示功图 。2、驴头、驴头（1）驴头弧面半径）驴头弧面半径R应等于前臂长度；应等于前臂长度；（2）圆弧面长度应为：）圆弧面长度应为：S弧弧=（1.21.3）Smax，Smax为悬点为悬点最大冲程长度（为保证在一定冲程长度下，将圆弧运动变最大冲程长度（为保证在一定冲程长度下，将圆弧运动变为直线运动）；为直线运动）；（3）修井：水平轴翻转驴头和垂直轴侧转驴头。）修井：水平轴翻转驴头和垂直轴侧转驴头。驴头驴头钢板焊接，作用是将游梁（摇杆）前端的钢板焊接，作用是将游梁（摇杆）前端的往复圆弧运动往复圆弧运动变为抽油杆的变为抽油杆的垂直往复直线运动垂直往复直线运动。侧转（转轴）式驴头的侧转机构侧转（转轴）式驴头的侧转机构3、游梁、游梁 游梁用型钢焊接结构或用普通工字钢制成。通过短轴和轴承游梁用型钢焊接结构或用普通工字钢制成。通过短轴和轴承支在支架上，游梁负担抽油机的全部载荷，所以要有足够的强度支在支架上，游梁负担抽油机的全部载荷，所以要有足够的强度和刚度。和刚度。 常用游梁结构：型钢焊制的游梁；常用游梁结构：型钢焊制的游梁；游梁型钢焊接结构游梁型钢焊接结构4、横梁与、横梁与连杆连杆横梁一般用型钢或者焊接制成横梁一般用型钢或者焊接制成; ;连杆一般用无缝钢管连杆一般用无缝钢管; ;单独单独横梁结构横梁结构（弓形）（弓形）连杆结构连杆结构轴承架轴承架上端连杆头上端连杆头下端连杆头下端连杆头（装有滚动轴（装有滚动轴承的曲柄销）承的曲柄销）（无转动销与横梁相连）（无转动销与横梁相连）5 5、平衡重、平衡重 抽油机的载荷特点：由于游梁式抽抽油机的载荷特点：由于游梁式抽油机上、下冲程油机上、下冲程载荷不均匀载荷不均匀（上冲程时，（上冲程时，驴头提起抽油杆柱和油柱；下冲程时，驴头提起抽油杆柱和油柱；下冲程时，抽油杆依靠自重就可以下落），这就使抽油杆依靠自重就可以下落），这就使电机做功极不均匀。电机做功极不均匀。 为了使上、下冲程为了使上、下冲程电机作功均匀电机作功均匀，兼顾兼顾减速机、四杆机构、抽油杆减速机、四杆机构、抽油杆等的寿等的寿命，必须采用命，必须采用平衡重平衡重结构。结构。平衡原理：上冲程、下冲程平衡原理：上冲程、下冲程平衡方式：机械平衡、气平衡。平衡方式：机械平衡、气平衡。 机械平衡中的平衡重结构类型：机械平衡中的平衡重结构类型： (1)游梁平衡重：装在游梁尾部，一般作成片状，调整时用人力安游梁平衡重：装在游梁尾部，一般作成片状，调整时用人力安装或拆卸平衡重；（轻型抽油机）装或拆卸平衡重；（轻型抽油机） (2)曲柄平衡重：在曲柄上，广泛使用偏心重结构曲柄平衡重：在曲柄上，广泛使用偏心重结构 （重型抽油机）（重型抽油机） (3)复合平衡重：复合平衡重：曲柄平衡重曲柄平衡重 偏心重结构 偏心重结构特点：偏心重结构特点： （1）制造容易；（）制造容易；（2）调整较困难，曲柄与配重之间有导轨和挡）调整较困难，曲柄与配重之间有导轨和挡块，松开紧固螺钉，即可调整。块，松开紧固螺钉，即可调整。6、减速装置、减速装置 一般由皮带传动与二级圆柱齿轮减速箱组成一般由皮带传动与二级圆柱齿轮减速箱组成，个别一个别一级齿轮传动。级齿轮传动。 功率小：斜齿轮传动；功率大：人字齿、圆弧齿轮功率小：斜齿轮传动；功率大：人字齿、圆弧齿轮 减速箱的传动比一般为减速箱的传动比一般为2540。 7、刹车机构、刹车机构 用于停车时控制悬点所在位置；维修时，安全保护。用于停车时控制悬点所在位置；维修时，安全保护。8、支架、支架 支架结构：常用型钢焊接；支架结构：常用型钢焊接；特轻型抽油机：一根圆管特轻型抽油机：一根圆管重型重型抽油机抽油机：三腿或者四腿的行架：三腿或者四腿的行架第二节第二节 抽油机基本参数、分类、表示方法与趋势抽油机基本参数、分类、表示方法与趋势一、抽油机基本参数：一、抽油机基本参数：1 1、悬点的最大允许载荷、悬点的最大允许载荷Pmax：2 2、悬点最大冲程长度、悬点最大冲程长度S Smaxmax；3 3、悬点最大冲程次数、悬点最大冲程次数n nmaxmax；4 4、减速箱曲柄轴最大允许扭矩、减速箱曲柄轴最大允许扭矩Mmax 抽油机的抽油机的功能功能: :从从一定井深处抽出一定数量一定井深处抽出一定数量的原油。的原油。井深和产量井深和产量就标志着抽油机的就标志着抽油机的工作能力工作能力。2 2、悬点最大冲程长度、悬点最大冲程长度S Smaxmax：悬点上行程或下行程运动的最大距悬点上行程或下行程运动的最大距离离。 最大冲程长度决定了最大冲程长度决定了抽油机的产量、基本尺寸、重量抽油机的产量、基本尺寸、重量。 目前，目前，Smax=0.3m到到6m, ,而应用最广的在而应用最广的在4.8m以下。每台抽油机以下。每台抽油机具有具有3 3、4 4级冲程长度。级冲程长度。 通过调节通过调节曲柄半径曲柄半径来调节冲程长度。来调节冲程长度。1 1、悬点的最大允许载荷、悬点的最大允许载荷Pmax： 包括静载荷和动载荷，取决于杆柱包括静载荷和动载荷，取决于杆柱和油柱的重量。和油柱的重量。 表明了：抽油机的承载能力；表明了：抽油机的承载能力； 最大下泵深度最大下泵深度( (泵径一定泵径一定) )。 悬点最大允许载荷悬点最大允许载荷Pmax=10280kN。3 3、悬点最大冲程次数、悬点最大冲程次数n nmaxmax：悬点每分钟往复的最大次数悬点每分钟往复的最大次数 当泵径一定时当泵径一定时 , ,悬点的最大冲程次数悬点的最大冲程次数nmax与最大冲程长度与最大冲程长度Smax共同确定了抽油机的最大产量。共同确定了抽油机的最大产量。 nmax=220min-1，我国，我国nmax= 12min-1 。 抽油杆在每次冲程中，应力变化一次，易发生疲劳破坏；抽油杆在每次冲程中，应力变化一次，易发生疲劳破坏； 通过更换通过更换电动机输出轴小皮带轮大小电动机输出轴小皮带轮大小来改调节冲次。来改调节冲次。4 4、减速箱曲柄轴最大允许扭矩、减速箱曲柄轴最大允许扭矩Mmax 曲柄扭矩与冲程、冲次、泵径曲柄扭矩与冲程、冲次、泵径及下泵深度有关；特别是与最大冲及下泵深度有关；特别是与最大冲程长度程长度Smax成正比。成正比。 曲柄轴最大允许扭矩曲柄轴最大允许扭矩Mmax表明表明了：抽油机了：抽油机减速箱的承载能力、尺减速箱的承载能力、尺寸和重量寸和重量。二、游梁式抽油机的分类二、游梁式抽油机的分类(1)(1)根据悬点最大允许载荷根据悬点最大允许载荷Pmax 轻型：轻型：Pmax30 kN 中型：中型：30kNPmax100 kN 重型：重型：Pmax100 kN游梁式抽油机分类方法：游梁式抽油机分类方法： 基本参数；结构形式；平衡方式基本参数；结构形式；平衡方式1 1、按基本参数分类、按基本参数分类(2)(2)根据悬点最大冲程长度根据悬点最大冲程长度Smax 短冲程：短冲程： Smax1m 中等冲程：中等冲程： 1mSmax3 m 长冲程：长冲程： 3mSmax6 m 超长冲程：超长冲程： Smax6 m (3)(3)根据悬点最大冲程次数根据悬点最大冲程次数nmax 低冲次：低冲次： nmax6min-1 中等冲次：中等冲次： 6 min-1nmax15 min-1 高冲次：高冲次： nmax15 min-1(4)(4)根据减速箱曲柄轴最大允许扭矩根据减速箱曲柄轴最大允许扭矩Mmax 小扭矩：小扭矩： Mmax10 kNm 中等扭矩：中等扭矩： 10 kNmMmax30 kNm 大扭矩：大扭矩： 30 kNmMmax60 kNm 超大扭矩：超大扭矩： Mmax60 kNm(5)(5)根据抽油机装机功率根据抽油机装机功率Nr 小功率：小功率： Nmax5kW 中等功率：中等功率： 5kWNmax25kW 大功率：大功率： 25kWNmax100kW 超大功率：超大功率： Nmax100 kW2、按结构形式分类、按结构形式分类(a)常规型抽油机常规型抽油机(b)异相型异相型异相曲柄平异相曲柄平衡抽油机衡抽油机 按结构形式不同：按结构形式不同：游梁式抽油机分为游梁式抽油机分为 常规型常规型、异相型异相型和和前置型前置型。(c)前置型抽油机前置型抽油机 区别：区别：单单/两侧两侧冲程冲程偏置角偏置角极位夹角极位夹角 常常规型型游梁式抽油机目前油田使用最广，其游梁式抽油机目前油田使用最广，其结构特点是：构特点是：（1）驴头和四和四连杆机构分杆机构分别位于游梁支点的两位于游梁支点的两侧；（2）对称循称循环：曲柄：曲柄轴中心基本位于游梁尾中心基本位于游梁尾轴承的正下方，上下冲程运行承的正下方，上下冲程运行时间相等。相等。 异相异相（曲柄平衡）型游梁式抽油机的（曲柄平衡）型游梁式抽油机的结构特点是：构特点是：（1）驴头和四和四连杆机构分杆机构分别位于游梁支点的两位于游梁支点的两侧；（2）非）非对称循称循环：曲柄：曲柄轴中心与游梁尾中心与游梁尾轴承存在一定的承存在一定的水平距离水平距离（存在（存在较大的大的极位极位夹角角），使得上冲程的曲柄，使得上冲程的曲柄转角明角明显大于下冲程，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和大于下冲程，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷，达到减小抽油机荷，达到减小抽油机载荷；荷；（3）曲柄平衡重重心）曲柄平衡重重心线与曲柄中心与曲柄中心线存在存在偏置角（滞后角）偏置角（滞后角），达到，达到节能的目的。能的目的。 前置型前置型游梁式抽油机的游梁式抽油机的结构特点是构特点是：（1）驴头和曲柄和曲柄摇杆机构都位于支架的前方；杆机构都位于支架的前方；（2）非）非对称循称循环：极位极位夹角角存在，所以存在，所以这种抽油机上冲程运行种抽油机上冲程运行时间长于下冲程运行于下冲程运行时间，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和，从而降低了上冲程的运行速度、加速度和动载荷，荷，悬点点载荷下降荷下降10%，利于减少抽，利于减少抽油杆的事故；油杆的事故；（3）在相同曲柄半径下，）在相同曲柄半径下，以游梁总长为回转半径，增加了以游梁总长为回转半径，增加了冲程长度冲程长度；常规型抽油机常规型抽油机机械平衡：机械平衡： 曲柄平衡（重型抽油机）曲柄平衡（重型抽油机） 游梁平衡（轻型抽油机）游梁平衡（轻型抽油机） 复合平衡复合平衡图9-2 常规型游梁抽油机结构图1-刹车装置;2-电动机;3-减速箱皮带轮;4-减速箱;5-输入轴;6-中间轴;7-输出轴;8-曲柄;9-连杆轴;10-支架;11-平衡重;12-连杆;13-横梁轴;14-横梁;15-平衡板;16-游梁;17-支架; 18-驴头;19-暴绳嚣;20-井口密封盒;21-出油三通;22-底盘3、按平衡方式分类、按平衡方式分类按平衡方式，游梁式抽油机分为：按平衡方式，游梁式抽油机分为： 机械平衡机械平衡; ; 气动平衡。气动平衡。气动气动平衡平衡前置式抽油机前置式抽油机分为机械平衡与气动分为机械平衡与气动平衡平衡机械平衡机械平衡CYJ 123.370CYJ 123.370CYJ 123.370CYJ 123.370 H (BH (BH (BH (B，Y Y Y Y，F F F F，Q)Q)Q)Q)游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号游梁式抽油机系列代号CYJ - CYJ - CYJ - CYJ - 常规型常规型常规型常规型CYJQ - CYJQ - CYJQ - CYJQ - 前置型前置型前置型前置型CYJY - CYJY - CYJY - CYJY - 异相型异相型异相型异相型驴头悬点最大允许载荷，驴头悬点最大允许载荷，驴头悬点最大允许载荷，驴头悬点最大允许载荷，1 1 1 10 0 0 0 kN kN kN kN悬点最大冲程长度，悬点最大冲程长度，悬点最大冲程长度，悬点最大冲程长度，m m m m减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN,kN,kN,kN m m m m平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号平衡方式代号B B B B：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡：曲柄平衡Y Y Y Y：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡：游梁平衡F F F F：复合平衡：复合平衡：复合平衡：复合平衡Q Q Q Q：气动平衡：气动平衡：气动平衡：气动平衡减减减减速速速速箱箱箱箱齿齿齿齿形形形形代代代代号号号号，H H H H为为为为点点点点啮啮啮啮合合合合双双双双圆圆圆圆弧弧弧弧齿齿齿齿轮轮轮轮，省略渐开线人字齿轮省略渐开线人字齿轮省略渐开线人字齿轮省略渐开线人字齿轮例如：例如：CYJ10-3-53HB CYJY10-3-53HFCYJ10-3-53HB CYJY10-3-53HF三、三、游梁式抽油机的表示方法游梁式抽油机的表示方法 游梁抽油机已经系列化、标准化；用类型代号、规格代号、其他代号等标注。四、抽油机技术现状与发展趋势四、抽油机技术现状与发展趋势常规型：常规型：驴头和曲柄摇杆机构分别位于支架前后两侧。驴头和曲柄摇杆机构分别位于支架前后两侧。平衡方式：平衡方式：曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡。曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡。1、常规结构游梁式抽油机：常规结构游梁式抽油机：常规型和前置型常规型和前置型（1）异相抽油机；）异相抽油机；（2）下偏杠铃抽油机；）下偏杠铃抽油机；（3）悬挂偏置抽油机；）悬挂偏置抽油机；（4）调径变矩抽油机；）调径变矩抽油机；（5）大摆角抽油机（低矮型机）；）大摆角抽油机（低矮型机）；（6）双驴头抽油机）双驴头抽油机 ；（7）随动游梁平衡抽油机；随动游梁平衡抽油机；（8）单曲柄低冲次节能型抽油机；）单曲柄低冲次节能型抽油机；2、节能型游梁式抽油机、节能型游梁式抽油机节能型游梁式抽油机种类较多，如节能型游梁式抽油机种类较多，如 抽油机是否节能，即电机耗电量抽油机是否节能，即电机耗电量平衡性能平衡性能决定的决定的曲柄轴静扭矩曲柄轴静扭矩。平衡改进平衡改进减速装置改进减速装置改进（1 1）异相曲柄平衡抽油机：）异相曲柄平衡抽油机：在常在常规游梁式抽油机的基础上，水平规游梁式抽油机的基础上，水平偏移一定距离（悬点载荷减小偏移一定距离（悬点载荷减小 ），），同时采用同时采用偏置曲柄平衡偏置曲柄平衡装置。装置。平衡平衡：偏置平衡节能；动载荷小偏置平衡节能；动载荷小（2 2）下偏杠铃抽油机）下偏杠铃抽油机：在常规：在常规游梁式抽油机的基础上，游梁式抽油机的基础上，在游在游梁尾部增加杠铃平衡装置梁尾部增加杠铃平衡装置。平衡平衡：复合平衡节能。：复合平衡节能。（3 3）悬挂偏置抽油机悬挂偏置抽油机：在前置：在前置式抽油机的基础上，增加了式抽油机的基础上，增加了偏偏置配重置配重（后驴头）平衡和（后驴头）平衡和悬挂悬挂配重配重平衡（无曲柄平衡）。平衡（无曲柄平衡）。平衡平衡：悬挂偏置游梁复合平衡悬挂偏置游梁复合平衡节能。节能。（4 4）调径变矩抽油机调径变矩抽油机：在前置式：在前置式抽油机的基础上，抽油机的基础上，游梁平衡取代游梁平衡取代曲柄平衡曲柄平衡，并由直游梁变为，并由直游梁变为弯型弯型游梁游梁结构（吊臂和游梁后臂的结构（吊臂和游梁后臂的夹夹角角和吊臂配重可调）；和吊臂配重可调）；平衡平衡：游梁平衡游梁平衡节能。节能。（5 5）大摆角抽油机（大摆角抽油机（低矮型机）低矮型机）：在常规游梁式抽油机的基础上，：在常规游梁式抽油机的基础上，采用采用曲柄偏置平衡曲柄偏置平衡方式，同时将方式，同时将游梁和驴头做成一体游梁和驴头做成一体，游梁，游梁/驴头摆驴头摆角可达角可达90。平衡平衡：偏置曲柄平衡节能；：偏置曲柄平衡节能； 游梁摆角大，整机游梁摆角大，整机高度降低约高度降低约2m，结构小，重量轻结构小，重量轻约约18%。驴头与游梁一体驴头与游梁一体（6 6）双驴头式抽油机：双驴头式抽油机：增加一个增加一个后驴头后驴头（变径可变的圆弧状的变径可变的圆弧状的游梁后臂游梁后臂），和前驴头组成双驴头；同时，），和前驴头组成双驴头；同时，游梁与横梁之间采用游梁与横梁之间采用了了柔性件连接柔性件连接（曲柄曲柄柔性连杆柔性连杆摇杆机构的传动机构）摇杆机构的传动机构）；属于属于变尺寸变尺寸/ /参数的四杆结构；参数的四杆结构；。平衡平衡：曲柄平衡节能；变径圆弧节能：曲柄平衡节能；变径圆弧节能负载大时（上冲程）负载大时（上冲程）游梁后臂长，负载小时（下冲程）游梁后臂短的工作状态。游梁后臂长，负载小时（下冲程）游梁后臂短的工作状态。 (7)(7)随动游梁平衡抽油机：随动游梁平衡抽油机：采用和常规游梁式抽油机相采用和常规游梁式抽油机相同的电机、皮带传动和减速同的电机、皮带传动和减速机，机，不同不同：平衡系统安装在：平衡系统安装在游梁前臂（去掉原来的曲柄游梁前臂（去掉原来的曲柄平衡，通过连杆带动装有偏平衡，通过连杆带动装有偏置配重的摇杆）置配重的摇杆）平衡平衡：随动游梁平衡，平随动游梁平衡，平衡效果加强。衡效果加强。（8 8）单曲柄低冲次节能型抽油机：单曲柄低冲次节能型抽油机：平衡平衡：单曲柄机构：单曲柄机构使整机结构小，重量轻；使整机结构小，重量轻； 采用具有采用具有大传动比的摆线针轮减速器大传动比的摆线针轮减速器，适合低冲次的游梁，适合低冲次的游梁式抽油机开采低渗透、低产井的需要。式抽油机开采低渗透、低产井的需要。213567813141520A91819101221201819151312 在基本保持常规游粱式抽油机结构简单、工作可靠、在基本保持常规游粱式抽油机结构简单、工作可靠、技术成熟等优点的基础上，采用多杆机构研制新型游粱技术成熟等优点的基础上，采用多杆机构研制新型游粱式抽油机，以达到式抽油机，以达到增加冲程增加冲程长度和节能的目的。长度和节能的目的。3、多杆机构游梁式抽油机、多杆机构游梁式抽油机 （1）六杆旋转驴头抽油机；）六杆旋转驴头抽油机；（2）摆杆抽油机；）摆杆抽油机；（3）双摇杆机构增程抽油机；）双摇杆机构增程抽油机；（4）绳轮增程旋转驴头抽油机。）绳轮增程旋转驴头抽油机。冲程冲程换向机构：换向机构：曲柄摇杆机曲柄摇杆机构与双摇杆机构串联；构与双摇杆机构串联；平衡装置：平衡装置：偏置曲柄平衡或偏置曲柄平衡或复合平衡。复合平衡。 悬点位移组成悬点位移组成/增程原理增程原理/：悬：悬点随游梁摆动的位移与驴头点随游梁摆动的位移与驴头相对于游梁前端转动的位移；相对于游梁前端转动的位移；优点：优点：偏置曲柄平衡节能、偏置曲柄平衡节能、易实现长冲程。易实现长冲程。(1) 六杆旋转驴头抽油机六杆旋转驴头抽油机(2) 摆杆抽油机摆杆抽油机冲程换向机构：冲程换向机构：导杆机构与双导杆机构与双摇杆机构串联摇杆机构串联 （在曲柄与（在曲柄与连杆间增加了一个连杆间增加了一个摆杆摆杆，曲柄，曲柄上的滚轮牵动摆杆槽内往复直上的滚轮牵动摆杆槽内往复直线运动，摆杆绕支承点摆动，线运动，摆杆绕支承点摆动，通过连杆拉动游梁驴头转动）。通过连杆拉动游梁驴头转动）。平衡装置：平衡装置：曲柄曲柄( (或偏置曲柄或偏置曲柄) )平衡。平衡。优点：优点：游梁大摆角实现长冲程。游梁大摆角实现长冲程。(3) 双摇杆机构增程抽油机双摇杆机构增程抽油机冲程冲程换向机构：换向机构：曲柄摇杆机构与双摇杆机构串联（曲柄摇杆机构与双摇杆机构串联（增加增加了一套摇杆机构，增大游梁摆角）；了一套摇杆机构，增大游梁摆角）；平衡装置：平衡装置：曲柄曲柄( (或偏置曲柄或偏置曲柄) )平衡、复合平衡。平衡、复合平衡。 优点：优点：节能、游梁摆角大、易实现长冲程。节能、游梁摆角大、易实现长冲程。(4) 绳轮增程旋转驴头抽油机绳轮增程旋转驴头抽油机冲程换向机构：冲程换向机构：曲柄摇杆曲柄摇杆机构与组合动滑轮串联机构与组合动滑轮串联（驴头绕游梁自由转动，驴头绕游梁自由转动，锚索绕过驴头，实现倍增锚索绕过驴头，实现倍增冲程冲程）。）。平衡装置：平衡装置：曲柄曲柄( (或偏置或偏置曲柄曲柄) )平衡、复合平衡。平衡、复合平衡。优点：优点：节能、游梁摆角大、节能、游梁摆角大、易实现长冲程。易实现长冲程。(1)曲柄曲柄柔性连杆柔性连杆天轮天轮无游梁式抽油机无游梁式抽油机4 4、无游梁式抽油机、无游梁式抽油机曲柄连杆曲柄连杆无游梁抽油机无游梁抽油机:对称对称循环，曲柄平衡。中短冲程循环，曲柄平衡。中短冲程（2R，否则曲柄笨重）。，否则曲柄笨重）。在前者基础上，开发在前者基础上，开发天轮增程天轮增程曲曲柄连杆无游梁抽油机柄连杆无游梁抽油机:对称循环、对称循环、曲柄平衡。中长冲程。曲柄平衡。中长冲程。变矩变矩天轮天轮增程曲柄连杆无游梁抽增程曲柄连杆无游梁抽油机油机结构特点：结构特点：天轮后轮为变径曲线。天轮后轮为变径曲线。优点：优点：改善平衡效果、增程。改善平衡效果、增程。复合复合天轮天轮长冲程抽油机长冲程抽油机结构特点：结构特点：复合天轮。复合天轮。优点：优点：实现长程（大摆角）实现长程（大摆角）结构组成结构组成: : 驱动与传动部分：驱动与传动部分：电动电动机、带传动、减速箱。机、带传动、减速箱。换向部分：换向部分：主动链轮、主动链轮、被动链轮、往返架、轨被动链轮、往返架、轨迹链条。迹链条。平衡部分：平衡部分：平衡缸、平平衡缸、平衡链轮、空气包、平衡衡链轮、空气包、平衡链轮、压缩机。链轮、压缩机。悬挂部分：悬挂部分：天轮、钢丝天轮、钢丝绳、悬绳器。绳、悬绳器。机架：机架：型钢焊接结构。型钢焊接结构。(2)(2)链条长冲程无游梁式抽油机链条长冲程无游梁式抽油机液压抽油机：液压抽油机：应用液压系统作为动力驱动的抽油机。应用液压系统作为动力驱动的抽油机。液压抽油机的优点：液压抽油机的优点：液压抽油机具有无级调节冲次，液压抽油机具有无级调节冲次，控制灵活、方便等优点。控制灵活、方便等优点。液压抽油机的组成：液压抽油机的组成：主要由液压驱动系统与平衡系统主要由液压驱动系统与平衡系统等组成。等组成。液压驱动系统：液压驱动系统：主要用于驱动抽油杆，带动抽油泵作主要用于驱动抽油杆，带动抽油泵作上、下往复运动；上、下往复运动；平衡方式：平衡方式：气动平衡、机械平衡。气动平衡、机械平衡。液压抽油机的发展现状：液压抽油机的发展现状：国内外均研制了液压抽油机。国内外均研制了液压抽油机。由于液压抽油机制造工艺比较复杂，液压元件可靠性由于液压抽油机制造工艺比较复杂，液压元件可靠性差和效率较低等原因，发展比较缓慢。到目前为止，差和效率较低等原因，发展比较缓慢。到目前为止，液压抽油机尚未在油田推广应用。液压抽油机尚未在油田推广应用。(3)(3)液压无游梁式抽油机液压无游梁式抽油机 电控换向长冲程抽油机种类较多，部分电控换向长电控换向长冲程抽油机种类较多，部分电控换向长冲程抽油机已经得到小批量应用。冲程抽油机已经得到小批量应用。摩擦换向长冲程抽油机摩擦换向长冲程抽油机：驱动与传：驱动与传动系统均置于支架顶部，采用变频动系统均置于支架顶部，采用变频器器控制电机正反转控制电机正反转，电机输出轴通，电机输出轴通过联轴节和摆线针轮减速器输入轴过联轴节和摆线针轮减速器输入轴相联，摆线针轮减速器输出轴通过相联，摆线针轮减速器输出轴通过联轴节直接驱动滚筒轴，配重滚筒联轴节直接驱动滚筒轴，配重滚筒与悬点滚筒为同一滚筒。与悬点滚筒为同一滚筒。 滚筒为特殊结构的摩擦轮，钢滚筒为特殊结构的摩擦轮，钢丝绳缠绕在摩擦轮上，钢丝绳一端丝绳缠绕在摩擦轮上，钢丝绳一端与配重相连，另一端与悬点相连。与配重相连，另一端与悬点相连。(4)(4)电控换向滚筒式长冲程抽油机电控换向滚筒式长冲程抽油机 课课 堂堂 测测 试试 填空填空1、CYJY10-3-53HF表示该机为表示该机为 ( ) 平衡游梁式抽油平衡游梁式抽油 机、悬点最大允许载荷为机、悬点最大允许载荷为( )kN。2、和常规游梁式抽油机比较，异相曲柄平衡抽油机机构的最大、和常规游梁式抽油机比较，异相曲柄平衡抽油机机构的最大 特点是存在（特点是存在（ ） 夹角；曲柄平衡装置的最大特点是夹角；曲柄平衡装置的最大特点是 曲柄平衡重存在（曲柄平衡重存在（ ）角。）角。3、对于游梁式抽油机，通过调节曲柄（、对于游梁式抽油机，通过调节曲柄（ ）来调节冲程长度；）来调节冲程长度； 通过调节电动机输出轴皮带轮（通过调节电动机输出轴皮带轮（ ）来调节冲程次数。）来调节冲程次数。判断判断1、CYJY10-3-53HF游梁式抽油机的悬点最大允许载荷为游梁式抽油机的悬点最大允许载荷为10kN。（ ）2、与常规游梁式抽油机比较，异相曲柄平衡抽油机节能的根本、与常规游梁式抽油机比较，异相曲柄平衡抽油机节能的根本原因是它采用了异相曲柄平衡技术。原因是它采用了异相曲柄平衡技术。( ) 3、当面向抽油机时，若井口在右侧、抽油机在左侧，则异相曲、当面向抽油机时，若井口在右侧、抽油机在左侧，则异相曲柄平衡抽油机的曲柄应该顺时针方向旋转。柄平衡抽油机的曲柄应该顺时针方向旋转。( )