游梁式抽油机节能机理综述
游梁式抽油机
游梁式抽油机简介游梁式抽油机（cavity beam pump）是一种采用杆式抽油机（rod pump）抽取地下油藏中的油的技术。
它是一种常用的油田开采技术，在全球范围内广泛应用。
本文将介绍游梁式抽油机的工作原理、组成结构以及应用领域等内容。
工作原理游梁式抽油机的工作原理基于曲柄连杆机构。
它由地面上的驱动装置和井下的泵浦组成。
驱动装置通过驱动杆使泵浦发生往复运动，从而把地下的油液抽入到地面。
具体工作原理如下：1.泵浦内部装有活塞和活塞杆，活塞在泵浦的内部往复运动。
2.泵浦的上方通过抵押杆与地面上的驱动装置相连。
3.驱动装置通过驱动杆的运动，使抵押杆带动泵浦内的活塞往复运动。
4.当活塞从最低点向上移动时，泵浦内部的压力降低，产生负压，地下的油液就会被抽入泵浦内。
5.当活塞从最高点往下移动时，泵浦内部的压力增加，把油液推出泵浦。
组成结构游梁式抽油机主要由以下组成部分构成：1. 驱动装置驱动装置通常由驱动电机、离合器、减速器和连杆传动装置组成。
它的主要作用是通过驱动杆带动泵浦内的活塞进行往复运动。
2. 泵浦泵浦是游梁式抽油机的核心部件，它由泵浦筒体、抵押杆、活塞和活塞杆等组成。
泵浦的内部构造灵活多样，可以根据具体需求进行设计。
3. 节流装置节流装置用于控制排液阀门的开闭，控制油液流量和压力。
常见的节流装置有节流瓶、可调式节流装置等。
4. 输油管道系统输油管道系统用于将地下的油液从井下抽出，并将其输送到地面的油罐或处理设备。
输油管道系统一般由各种管道、接头和阀门组成。
应用领域游梁式抽油机是一种成熟稳定的油田采油技术，被广泛应用于油田开采工作。
它适用于不同类型的油藏，包括低渗透率、高黏度和高含水量的油藏。
由于其结构简单、维护方便、运行稳定等特点，游梁式抽油机在全球范围内得到了广泛应用。
除了油田开采，游梁式抽油机还可以应用于其他领域，如水井、煤矿和地热能开采等。
在这些领域中，游梁式抽油机也能起到类似的工作原理，将地下的液体抽出。
游梁式抽油机节能技术改造综述(Ⅰ)
平 衡效 果 差 ， 曲柄 净转 矩 脉动 大 ， 负转矩 、 耗大 能 等 问题 ， 种新 型 的抽 油机相 继研制 成功 。 各
抽油 机节 能技 术 潜力 很 大 ， 能措 施 也 多种 节
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ： Ｂｅ ｍ ｕ ｉ ｇ ｕ ｉ；Ｔｅ ｈ ｉａ ｅｏ ｍ ；Ｅｎｅｇ ａ ｉ ｇ ａ ｐ ｍｐ ｎ ｎ ｔ ｃ ｎ ｃ ｌｒ ｆｒ ｒ ｙ ｓ ｖｎ
Ｏ 前 言
由于游梁 式抽油 机结构 简单 ， 可靠 耐用 ， 作 操 维 修方 便 ， 今在 世 界 各个 产 油 国 中仍 占绝 对 优 至
摘 要： 以游 梁式抽 油机 主要 结构 的节 能为 出发 点 ， 改造抽 油机 结构 ， 化设计 方 案。在 现 优
有基础上改造技术 ， 研发新型节能抽油机。双驴头抽 油机保持 了原有 常规抽油机 的优点， 能耗 降低 达 ２ ％ ～ ０ ， 能效果显 著 。而偏轮 游 梁抽 油机 改善 了游 梁抽 油机 的平衡 效 果 ， 各 构 ０ ３％ 节 使 件 受 力合理 ， 降低 能耗 ， 而达 到降低 电机额 定功 率和节 能 降耗 的 目的。 从 关 键词 ： 梁式抽 油机 ； 能 ； 游 节 结构 改进 中图分 类号 ：Ｅ ３ 文献标 志码 ： 文章编 号 ：０ ９— ２ ０ ２ １ ） ２— ０ ４— ４ Ｔ９３ Ｂ １０ ３ ３ （０ １ ０ ０ｇ － ａ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｉ ａ ａ ｓｏ ｍ ａ ｉ ｎ ｕ ｒ ｎ ｔ ｅ Ｅｎ ｒ ｙ ｓ ｖ ｎ ｃ ｎ ｃ ｌＴｒ ｎ ｆ ｒ ｔｏ
ｏ ｅ ｍ ｕ ｉｇＵｎｔ ｆ ａ Ｐ ｍｐｎ ｉ （Ｉ） Ｂ
游梁式抽油机节能控制技术分析
关键词：游梁式抽油机；节能控制技术；变频 中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2023）09（下）-0201-03
抽油机是一种较为普遍的石油开采设备，俗称“磕 头机”, 通过加压的办法使石油出井。在所有抽油机种 类中游梁式抽油机属于一种重要类型，而且被广泛应用 于石油开采工作中。但是，游梁式抽油机的耗电量相对 较高，其用电量超过油田总用电量的 40%，提高了石油 的采油成本。为了能够降低游梁式抽油机的能量损耗， 有效减少能源浪费，同时降低采油成本，采油企业需要 对游梁式抽油机节能控制技术进行优化，促进石油行业 的发展。 1 游梁式抽油机工作原理和设计思路 1.1 工作原理
在抽油机市场中游梁式抽油机占据主导地位。三相 异步电动机是油游梁式抽油机中的主要拖动装置，三相 异步电动机具有坚固、结构简单、维修较少、成本较低和， 运行可靠等诸多优势，而且也是游梁式抽油机当中的重 要装置，被广泛应用于抽油机中。但是，目前由游梁式 抽油机在实际工作过程中存在负荷匹配不合理的情况， 很多电动机在运行过程中处于轻载状态，所以会造成严 重的电能浪费，整体工作效率相对较低。所以需要对游 梁式抽油机节能控制技术进行优化，提高抽油机的节能 水平。
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机是一种常用于油田开采过程中的抽油设备。
其工作原理如下：
1. 液体进入抽油机：原油经过管道输送到游梁式抽油机进油口处，进入机器内部。
2. 吊杆系统作用：机器内部的吊杆系统起到了关键作用。
吊杆系统包括上下挺杆和转角杆，通过动力转角杆的运动，致使上下挺杆上下摆动。
3. 上下挺杆的摆动：由于吊杆系统的作用，上下挺杆会上下摆动。
上挺杆在摆动过程中将液体置于抽吸状态，吸入液体；下挺杆在摆动过程中将液体发出，实现排液。
4. 游梁工作状况：游梁是整个机器的主要运动部件之一。
当上下挺杆进行摆动时，游梁也会发生运动。
游梁的运动是通过摆杆与游梁连接所实现的。
5. 液体排出：通过吊杆系统的运动以及游梁的移动，机器内的液体将被反复吸入和排出。
最终，原油将通过出口管道排出抽油机。
总结：游梁式抽油机的工作原理是通过吊杆系统的上下挺杆摆动以及游梁的移动，实现液体的吸入和排出。
这种工作原理使得游梁式抽油机能够高效地将原油从油井中抽取出来。
游梁式抽油机节能增效措施与应用
游梁式抽油机节能增效措施与应用游梁式抽油机是石油开采过程中常用的设备，它通过上下运动的梁式结构来提取地下的原油。
由于其工作环境恶劣、设备负荷大、能源消耗高等特点，使得节能增效成为了抽油机技术改进的重要方向。
为了提高抽油机的能效，减少能源消耗，各抽油机制造企业和石油生产企业纷纷开展了以提高设备效率和节约能源为目标的技术改进工作。
本文将就游梁式抽油机节能增效的措施与应用进行分析和总结。
一、技术改进措施1. 优化设计结构在游梁式抽油机的设计和制造中，可以通过优化设计结构来提高设备的效率和节能性能。
采用先进的CAD/CAM技术，改进抽油机的机械结构，提高机械传动效率；采用先进的材料和工艺，改进抽油机的零部件结构，提高装配精度和运转平稳性；通过仿真分析和试验验证，改进抽油机的工作参数和控制方法，提高设备的生产效率和节能性能。
2. 选用高效节能设备在游梁式抽油机的运行中，可以通过选用高效节能设备来提高设备的能效和节能性能。
选用高效电机和变频调速器，提高设备的电能利用率；选用高效密封件和润滑系统，降低设备的能耗和维护成本；选用高效滤清器和冷却器，提高设备的工作环境和运行稳定性。
3. 优化运行管理在游梁式抽油机的运行管理中，可以通过优化运行管理来提高设备的效率和节能性能。
建立健全的运行管理制度，加强设备的日常维护和定期检修；开展设备的技术培训和技术改造，提高操作人员的技术素质和管理水平；制定节能降耗方案和控制指标，推动设备的节能增效工作。
二、应用效果分析1. 技术改进效果通过对游梁式抽油机的技术改进，可以显著提高设备的能效和节能性能。
优化设计结构可以提高设备的机械传动效率和装配精度，降低设备的机械损失和能源消耗；选用高效节能设备可以提高设备的电能利用率和降低设备的能耗；优化运行管理可以提高设备的生产效率和管理水平，降低设备的维护成本和能源消耗。
2. 应用成本分析3. 应用前景展望随着我国石油开采技术的不断进步和石油资源的逐渐枯竭，节能增效成为了游梁式抽油机技术改进的重要方向。
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机工作原理游梁式抽油机是一种常用的油田机械设备，它通过一系列的工作原理实现了抽取油井中的原油。
在油田生产中，游梁式抽油机扮演着非常重要的角色。
下面我们就来详细了解一下游梁式抽油机的工作原理。
首先，游梁式抽油机的工作原理可以分为三个主要步骤，抽吸、提升和输送。
在抽吸阶段，抽油机的泵杆通过往复运动将地下的原油吸入到泵体内。
泵杆的往复运动是由驱动装置驱动的，它可以通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动，从而实现泵杆的上下运动。
在提升阶段，泵杆将吸入的原油提升到地面。
最后，在输送阶段，原油经过一系列的管道输送到储油罐或者处理设备中。
在实际的工作过程中，游梁式抽油机的工作原理是非常复杂的。
首先，泵杆的往复运动是通过驱动装置提供动力的。
驱动装置通常是由电机或者内燃机驱动的，它通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动。
而泵体内的泵柱则起到了抽吸和提升原油的作用。
泵柱在泵体内上下运动，从而实现了原油的抽吸和提升。
此外，泵体内还有阀门等辅助设备，它们可以控制原油的流动方向和流量，保证原油能够顺利地被抽取和输送。
除了驱动装置和泵体内的设备，游梁式抽油机还需要一系列的辅助设备来保证其正常工作。
比如，润滑系统可以给泵杆和泵柱提供必要的润滑，减少摩擦损耗；冷却系统可以保持设备的温度在合适的范围内，防止设备过热损坏；安全保护装置可以在设备出现异常情况时及时停机，保证操作人员的安全。
总的来说，游梁式抽油机的工作原理是通过驱动装置提供动力，泵体内的泵杆和泵柱实现原油的抽吸和提升，最终将原油输送到地面。
它是油田生产中不可或缺的设备，通过不断地改进和创新，游梁式抽油机的工作效率和稳定性得到了极大的提高，为油田的生产提供了强大的支持。
游梁式抽油机节能技术综述
内 蒙古 石 油化 工
１ １ ７
游梁 式抽油机节能技术 综述
祝 新 苗
（ 大 庆 市 第 二 采 油厂 第 三作 业 区 ， 黑 龙 江 大 庆 １ ６ ３ ４ １ ４ ）
摘 要 ： 在采 油成本 中 ， 抽 油机 电费 占３ Ｏ 左右 ， 年耗 电量 的 ２ Ｏ ％～ ３ Ｏ ９ ， ６ ， 为油 田 电耗 的第二位 ， 仅 次 于水。游 梁抽 油机 的抽 油 系统 的 总效 率在 国内一般 地 区平 均 只有 １ ２ ～２ ３ ， 先进 地 区至今 也 不到 ３ ０ ， 由此 可见 降低 抽 油 系统 高能耗 的迫 切程 度与 难度 。游 梁式抽 油机 效 率低 、 能耗 高的主要 原 因是动 力机 与 工作机 不 匹配 。 为 了使 之 匹配 ， 提 高抽 油机 的效 率 ， 抽 油机 主要 通过 结 构 的改进 和抽 油机 节能 电 控装 置 两个方 面来达 到 节能 的 目的 。本 文从 结构 的改进 和抽 油机 节 能 电控 装 置 两个方 面 归纳 了抽 油机 的 节能技 术 。 关键词： 常规 型 游梁 式抽 油机 ； 节能技 术 ； 电动机 中图 分类 号 ： Ｔ Ｅ４ ３ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ ０ １ ４ ） １ ７ 一Ｏ １ １ ７ 一Ｏ ２
１ ． １ 改 进 抽 油 机 的 结 构
线 的形 状 和大 小 ， 使 其 波 动 平坦 ， 减 少 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， 达 到节 能 的 目的 。 如 异相 曲柄 平衡抽 油机 的推广 应 用 和二次 平衡 方式 的采 用就 是 对抽油 机结构优 化 设计 和改 进 的结果 ， 与常 规抽 油机 相 比 ， 异相 曲柄 抽 油 机系 统节 能３ ％～４ 。 通过二 次 平衡 ， 抽油机 的净 扭 矩 曲线 明显 变 得 平 坦 ， 采 用二 次 平衡 的抽 油机 节 能 效果 是 比较 明显 的 ， 但 二 次平 衡 的 现场 调节 存 在 技 术难 度 大 、 操 作不 方 便 的 问题 ， 如 果 调 节不 好 ， 反 而耗 能 ， 所 以在许 多工 况下 ， 异 相 曲柄 抽油 机并不 节 能。 总之， 异 相抽 油 机节 能效 果是有 限的 。 偏 置式 节 能抽 油机是 设计 曲柄 中心线 至 主支承座 中心的水平 距 离 大于游 梁后 臂 长度 ， 在 上 冲程时 ， 连 杆 与游梁几 乎 始终 处 于垂直 状态 ， 使 上 冲程 曲柄转 角增 大 １ ０ 。 左 右， 下 冲 程 曲柄 转 角 减小 ｌ Ｏ 。 左右 ， 该 机在 上 冲程 时 连 杆与 游梁 呈 ９ Ｏ 。 工作 ， 受力 状态 好 。 在 上 冲程 时 ． 曲 柄 转 角大 ， 动载小 ， 峰 值 扭 矩小 ， 偏 置 式抽 油 机 一般 可 节 电１ ５ ～３ ５ ９ ， ６ 。 双驴 头异 型抽 油机 ， 一般可 节 电 ３ Ｏ 以上 ， 偏 轮式 高 效节 能抽 油机 ， 一 般 可节 电３ ０ ％ ～５ Ｏ ， 渐 开 线抽 油机 ， 一 般可 节 电 ２ Ｏ ～３ ０ 。
游梁式抽油机节能增效措施与应用
游梁式抽油机节能增效措施与应用游梁式抽油机是一种常用的油田抽油设备，其运行效率和节能性能对于油田的生产成本和资源利用非常重要。
为了提高游梁式抽油机的节能增效能力，我们需要在设计、安装和运行过程中采取一系列的措施与应用。
本文将对游梁式抽油机节能增效措施与应用进行介绍。
一、基本原理及结构游梁式抽油机是一种通过驱动杆与游梁相连驱动上冲泵杆运动的油田抽油设备。
游梁式抽油机主要由游梁、传动杆、驱动杆、井口设备和电机等组成。
其基本原理是通过电机带动传动杆，进而通过驱动杆带动游梁的运动，最终实现上冲泵杆的运动，完成抽油过程。
二、节能增效措施与应用1. 设备设计（1）优化结构设计游梁式抽油机在设计方面可以通过优化结构设计来提高其效率。
在游梁、传动杆、驱动杆等关键部件的结构设计中，通过采用轻量化材料和结构优化，减少设备的自重，降低能耗，提高运行效率。
（2）采用高效电机在选型时可以选择高效电机进行配置，以提高设备的能耗效率。
高效电机具有运行稳定、噪音低、能量损耗小等特点，可以有效降低设备的能耗，提高设备的整体性能。
2. 安装与调试（1）合理设置角度在安装过程中，要合理设置游梁的角度，以确保游梁在工作过程中不会发生摩擦或间隙过大的情况，避免能量损耗。
（2）合理调整传动杆长度传动杆的长度会影响游梁和驱动杆的运动轨迹和力的传递情况，合理调整传动杆的长度可以减小传动损耗，提高传动效率。
3. 运行管理（1）定期检查维护定期对游梁式抽油机进行检查和维护，保证设备的各个部件都处于良好的工作状态，减少设备的故障率，提高了设备的运行效率。
（2）合理设置运行参数根据实际生产情况，合理设置游梁式抽油机的运行参数，如电机的转速、传动杆的角度、游梁的行程等，以保证设备的运行在最佳状态，提高生产效率。
4. 技术改造（1）采用变频器变频器可以实现对电动机的无级调速，根据实际的抽油需求进行调整，避免了电机长时间在空载或低负载状态下运行，节能效果显著。
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抽油机节能的举升液体所做 的有效功；二是克服摩擦阻力所做的功；三是消耗 于热损失的功。普通异步电动机具有硬外特性，适 宜拖动均匀载荷。游梁机的净扭矩曲线周期性变化 规律，就是异步电动机负荷的变化规律；电动机工 作时，总的热损失是电流和功率波动量的函数，而 这种波动量又与抽油机扭矩的变化成正比。在其它 条件不变时，抽油机扭矩变化越平稳，则电流均方 根值就越接近电流平均值，消耗于热损失的功就越 小，抽油机的能量损失就越小，工作能耗也就越 低，抽油机的地面效率就越高。因此，抽油机是否
前
言
寻找节能途径的“突破口” ，不同节能机理的产生 也缘于此。
常规游梁式抽油机（简称常规机）具有结构简 单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、 适应现场工况等优点，在采油机械中占有举足轻重 的地位。在今后相当长的时间内仍是油田的首选采 油设备。但是由于常规机本身的结构特征，决定了 它平衡效果差，曲柄净扭矩脉动大，存在负扭矩、 载荷率低、工作效率低和能耗大等缺点。在采油成 本中，抽油机电费占 ’(% 左右，年耗电量占油田 总耗 电 量 的 )(% & ’(% ，为 油 田 电 耗 的 第 二 位， 仅次于注水。自从 !"#$ 年第一台异相曲柄平衡游 梁抽油机（简称异相机）应用以来，国内各大油田 开始重视抽油机的节能工作。 !""! 年双驴头节能 型抽油机的问世，开创了游梁式抽油机（简称游梁 机）节能应用研究工作的新局面，不断涌现出各种 各样的新型节能抽油机。 游梁机的节能潜力在哪里呢？按消耗大部分能 量的要素，可以把抽油机这个系统分成以下几个子 系统：电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷 抽油机的悬点载荷状况是影响抽油机能耗的主 要因素。人们普遍认为，游梁机工作效率不高的主 要原因是其载荷特性与所用普通三相异步电动机的
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游梁式抽油机节能机理综述
苏德胜
摘要
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刘先刚
吕卫祥
丁建林
刘
苏
邱晓峰
任永林
（江苏油田分公司石油工程技术研究院）
游梁式抽油机结构简单、可靠性高、使用维护方便、适应现场工况，在今后相当长的
时间内仍将是油田的首选设备，但工作效率低，能耗大。!"#$ 年第一台异相曲柄平衡游梁式抽油 机应用以来，随着双驴头节能型抽油机的问世，以及蓄能器、双功率电动机的研制成功，基本解 决了“大马拉小车”的问题。最新发展的节能电动机、双驴头抽油机、偏轮游梁抽油机、游梁偏 置复合平衡抽油机、悬重偏置游梁复合平衡抽油机、摆杆式游梁抽油机等节能抽油机在矿场应用 后，节电率一般达到 !$% & ’(% 。全国约有 # 万台抽油机，若能全部推广应用这些技术，必将节 约大量的电能，创造出巨大的经济效益。 主题词 游梁式抽油机 节能 机理 综述 平衡装置和传动元件。提高这些子系统的效率就是
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苏德胜等：游梁式抽油机节能机理综述
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动机本身考虑，就是提高电动机负荷率，从而提高 功率因数和运行效率。而提高电动机效率的潜力不 大，能提高几个百分点就很不容易，而且是以提高 电动机成本为代价的。因此，如果负荷率高于临界 负荷率（使效率将要快速下降点所对应的负荷率） ， 只要并联适当的补偿电容器就能达到节能之目的。 二是从系统考虑，就是在改变电动机的机械特性基 础上， “下大泵、降冲次、增杆管径比、减摩阻” ， 使机 ! 杆 ! 泵系统达到较好的配合，提高系统效 率。两者比较，后者的节能潜力比前者大得多，是 游梁式抽油机用电动机节能的主要研究方向。 "# 变“参数”四杆机构实现变矩节能 运用变矩节能原理的典型机型就是双驴头抽油 机。这种抽油机结构以游梁机为基础，采用变径圆 弧形游梁后臂，得到摇杆（游梁后臂）长度、连杆 长度随曲柄转角的变化而变化的独特的四连杆机 构，即变“参数”四杆机构。利用变矩节能原理开 创了新型节能抽油机的先河，为在游梁和横梁之间 全面采用柔性连接等结构，研究新型节能抽油机奠 定了基础。 双驴头抽油机在工作时，游梁后臂与悬点载荷 变化相适应。依靠游梁后臂有效长度的有规律变化 实现悬点载荷大（下冲程结束、上冲程开始）时游 梁后臂长，悬点载荷小（上冲程结束、下冲程开 始）时游梁后臂短，使光杆载荷扭矩的变化接近正 弦规律，与按正弦规律变化的曲柄平衡扭矩相对 应，使曲 柄 净 扭 矩 波 动 较 小， 达 到 节 能 降 耗 的 目的。 "$ 世纪 %$ 年代开发出的各式各样的节能抽油 机中，偏轮游梁抽油机、游梁偏置复合平衡抽油 机、悬重偏置游梁复合平衡抽油机等都是在变矩节 能原理的基础上发展起来的。双驴头系列抽油机的 技术先进性、结构合理性和高效节能性仍然居于节 能抽油机的发展前列。 &# 改变游梁机的结构型式实现节能 ［(］ （’）杆件设计优化实现“慢提快放” 最典 型的做法就是对四连杆机构实现悬点运动和动力特 性的优化，改变抽油机曲柄轴净扭矩曲线的形状和 大小，使其波动平坦，减小负扭矩，从而减小抽油 机的周期载荷系数，提高电动机的工作效率，达到 节能之目的。 抽油机工作时曲柄净扭矩的波动变化，主要是 由悬点加速度变化引起的。由游梁机的悬点加速度 曲线可推断出，光杆载荷扭矩曲线的上峰值出现在
况下都有较高的负荷率，运行效率和功率因数都有 较大的提高，原有电动机的改造成本也低。缺点是 不能 解 决 系 统 的 配 合 问 题，起 不 到 系 统 节 能 的 作用。 （"）蓄能器 蓄能器用来增加抽油机的转动 惯量，充分发挥其动能的均衡作用，降低电动机承 受扭矩的波动量。抽油机启动前，使离合器分离， 启动电动机，带动飞轮旋转，飞轮随电动机达到额 定转速，将能量储存起来；松开离合器手柄，使离 合器接合，飞轮储存的能量在转速降低时释放出 来，启动抽油机。抽油机进入正常工作的能量循环 周期后，若电动机驱动力大于抽油机工作阻力，飞 轮转速上升时就将多余能量储存起来；相反，抽油 机工作阻力大于电动机驱动力，飞轮转速降低时， 将动能转化为驱动力与电动机驱动力合力输出。显 然，只要电动机的额定功率等于或大于抽油机的平 均消耗功率，抽油机就能平稳工作，因而可显著降 低电动机容量，实现节能降耗。 江苏油田在现场试验中发现，额定功率 !- +, 的超高转差率电动机配上蓄能器后，启动能力与 #*+, 电动机相当。应注意蓄能器飞轮转动惯量大 小要合适，转动惯量过大增加耗电，过小起不到动 能均衡的作用。据有关资料介绍，配 & 型抽油机的
上冲程的前半段，而下峰值出现在下冲程的后半 段。通过改变抽油机杆件的配比，使运动规律发生 变化，以减少载荷扭矩曲线的上下峰值差。"$ 世 纪 )$ 年代发展起来的异相机，就是采用非对称循 环机构，使游梁在上下死点时，连杆两个位置之间 存在约 ’"*的相位夹角。曲柄上冲程的转角增加 ’"* 为 ’%"*；曲柄下冲程的转角减少 ’"*，为 ’+)*。这 种机构具有“急回特性” ：一是上冲程的曲柄转角 大于下冲程的曲柄转角，使上冲程时间长，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 载荷扭矩曲线的上峰值增大；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。 （"）偏轮游梁抽油机 与常规机相比，偏轮机 结构主要有三点不同： ! 在游梁尾部装有一个偏 轮；"在偏轮与游梁中心支架之间增设推杆；#在 游梁尾部、横梁、推杆与偏轮之间用轴承连接。它 打破常规机四连杆机构框架，以游梁尾部的偏轮为 中心，形成一独特的六连杆体系，被誉为“国内首 创、国际先进水平”的机型。偏轮机杆件均为刚性 连接，保持了常规机的特点，节能 ’,- . &$- 。 偏轮机利用了变矩节能原理。当曲柄旋转时， 依次带动连杆、横梁、偏轮和游梁运动。偏轮相对 游梁摆动，摆动规律由推杆确定。正是由于偏轮摆 动的作用，使游梁后臂的有效长度和游梁摆动的角 速度均随着曲柄转角的变化而变化，游梁后臂的变 化规律与悬点载荷的变化规律基本一致，接近正弦 规律且与曲柄平衡扭矩相对应，从而使曲柄轴净扭 矩波动较小。 偏轮机利用“慢提快放”的节能机理。偏轮机 的极位角可达到 ’,*，改变了抽油机的运动和动力 特性，速度、加速度、扭矩因数等均比异相机小 ’$- . (,- 。另外，常规机游梁摆角达 到 ,%* 时， 减速器的输出扭矩就会变得很不合理，但偏轮机由 于偏轮和推杆的调节作用，游梁摆角最大可达到 /(*，改善了整机的受力状况，使减速器输出扭矩 变得平缓，这是该机型节能的另一个主要原因。 ( 0 改变平衡方式实现节能 ［"］ （’）异相曲柄平衡 它是指曲柄平衡块重心 与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线 之间构成一定的夹角!，称为平衡相位角。这种抽 油机的曲柄均顺时针旋转，因此曲柄平衡重总是滞 后一个相位角!。
# 苏德胜，高级工程师，生于 !"+! 年，!"#’ 年毕业于江汉石油学院石油矿场机械专业，现从事石油机械产品研究与开发工作。地址： （))$(("）江苏省扬州市。电话： （($!*）,,+(*()。
（收稿日期：)((( - !! - ),；修改稿收到日期：)((! - (’ - !"）
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石
油
机
" 蓄能器飞轮的转动惯量为 !’+1 ・ ； !’ 型抽油机蓄 2 " 能器飞轮的转动惯量为 !$+1 ・ 2。 ［#］ 可控硅调压是根据电动 （#）调压节能装置
节
能
机
理
! % 电动机节能原理 如果电动机运行在额定负荷附近，则电动机属 于经济运行。实际上，抽油机的电动机多数以轻 载，即“大马拉小车”的工况运行。目前我国有近 & 万 台 抽 油 机 井，电 动 机 平 均 负 荷 率 为 "’( ) #’( ，部分电动机负荷率更低，造成能源的极大浪 费。对于抽油机的电动机，节能的关键是提高其负 荷率