一种游梁式抽油机自动调平衡装置的制作方法

1.本实用新型涉及游梁式抽油机技术领域，具体为一种游梁式抽油机自动调平衡装置。


背景技术：

2.目前石油采油用的抽油机主要分为两大类，游梁式抽油机、无游梁式抽油机。抽油机在工作中时常因为地下油藏及井下工况的变化来调整与之相应的平衡重，来达到降低功耗节能的目的。（井下的挂泵深度不同，光杆的材料不同、油液的密度均影响井口端的重量，需要在抽油机上配置相应的重量后，达到前后端平衡或者是前后端的重量差不多，这样做功会小，能耗会低），但现在调节不平衡的方法基本是通过测量电机电流，确定前后的不平衡度，然后通过人工来装卸配重物来实现的，这样做费时费力，也不能实时自动调节。
3.在公开的中国专利申请中，公开号：cn203570278u ，专利名称：游梁式抽油机砂石调平衡装置，虽然，通过可调平衡容器侧部安装金属制的侧平衡块，达到基本平衡时，再通过向可调平衡容器上部的装砂孔填装砂石，或者通过泄砂开关将内腔的砂石释放，从而实现调平衡；但是，该现有技术无法实现自动调节平衡，导致调节平衡效率低下。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种游梁式抽油机自动调平衡装置，解决了上述背景技术中提出的问题。
6.（二）技术方案
7.为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其用于通过增减配重实现对游梁式抽油机的平衡调节，包括固定安装在底座上的支撑架、设置在平衡驴头上的配重箱及控制部件，所述支撑架上设置有输送机，所述输送机包括用于盛放多个钢球的集料箱、输送机铰链以及伺服电机，所述伺服电机与输送机铰链传动连接，所述输送机铰链的下部设置在集料箱内；所述配重箱内设置有多个钢球；所述控制部件包括两个销轴传感器、位置传感器以及电控箱，所述电控箱与输送机电连接，所述控制部件用于检测平衡驴头的配重、并根据配重控制输送机的启停。
8.可选的，所述支撑架上设置有具有一定倾斜度的卸料槽板，所述卸料槽板的低端位于集料箱的上方，所述位置传感器设置在卸料槽板的高端端头处且用于检测配重箱所处的位置。
9.可选的，两个所述销轴传感器分别设置在平衡驴头、前驴头上，并且用于检测平衡驴头的配重、用于检测前驴头所在的井口处设备重量。
10.可选的，所述销轴传感器上套设有滑轮，所述滑轮上缠绕有驴头端钢丝绳，所述驴头端钢丝绳的下端固定连接有配重端钢丝绳，所述配重端钢丝绳的下端与配重体固定连接。
11.可选的，所述配重箱上固定安装有连接头，所述配重箱通过连接头与配重端钢丝绳的下端固定连接。
12.可选的，所述配重箱的内部且位于钢球的下方固定连接有倾斜板，所述配重箱且靠近倾斜板低端的一侧壁上开设有卸料口，所述配重箱的一侧壁且位于卸料口处设置有挡板。
13.可选的，所述输送机铰链的上端设置有送料口。
14.可选的，所述电控箱内设置有控制板，所述控制板分别与销轴传感器、位置传感器、伺服电机电连接；所述控制板可以为单片机、可编辑逻辑控制器中的一种。
15.（三）有益效果
16.本实用新型提供了一种游梁式抽油机自动调平衡装置，具备以下有益效果：
17.该一种游梁式抽油机自动调平衡装置，通过输送机、配重箱及控制部件的配合设置，使该一种游梁式抽油机自动调平衡装置具备了自动调节平衡的效果，通过利用设置在前驴头、平衡驴头上的两个销轴传感器检测配重，利用控制部件中的控制板根据两个配重差值判断是否需要增减配重箱的重量；当需要增加配重箱的重量时，利用输送机对配重箱增加钢球数量；当需要减少配重箱重量时，配重箱下移并将位于其内的钢球滚动至输送机的集料箱中，从而实现配重箱重量的可调节，进而实现游梁式抽油机自动调平衡，达到了游梁式抽油机自动调平衡的目的，提高了游梁式抽油机调节平衡的效率。
附图说明
18.图1为游梁式抽油机（其中包括本技术所示自动调平衡装置）的正视结构示意图；
19.图2为本实用新型一种游梁式抽油机自动调平衡装置的立体（该图中未显示钢丝绳、销轴传感器）结构示意图；
20.图3为本实用新型一种游梁式抽油机自动调平衡装置集料箱的正视结构示意图；
21.图4为图1中a处放大结构示意图；
22.图5为图3中b处放大结构示意图。
23.图中：1、配重箱；2、集料箱；3、输送机铰链；4、卸料槽板；5、送料口；6、伺服电机；7、支撑架；8、挡板；9、卸料口；10、钢球；11、驴头端钢丝绳；12、销轴传感器；13、位置传感器；14、配重端钢丝绳；15、连接头；16、底座；17、游梁；18、平衡驴头；19、前驴头。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.游梁式抽油机包括底座16、支撑机构、驱动机构、游梁17、前驴头19以及平衡驴头18，支撑机构固定安装在底座16上，游梁17安装支撑机构的上端，前驴头19和平衡驴头18分别安装在游梁17的两端。驱动机构（为现有技术，不再详细论述）用于驱动游梁17往复动作。前驴头19位于井口上方，前驴头19通过吊索吊着井口处重物（井下挂泵等采油设备）。
26.请参阅图1至图5，本实用新型提供技术方案：一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其用于通过增减配重实现对游梁式抽油机的平衡调节，包括固定安装在底座16上的支撑架
7、设置在平衡驴头18上的配重箱1及控制部件。支撑架7上设置有输送机，输送机包括用于盛放多个钢球10的集料箱2、输送机铰链3以及伺服电机6，伺服电机6与输送机铰链3传动连接，输送机铰链3的下部设置在集料箱2内，输送机铰链3的上端设置有送料口5。配重箱1内设置有多个钢球10。控制部件包括两个销轴传感器12、位置传感器13以及电控箱，电控箱与输送机电连接，控制部件用于检测平衡驴头18的配重、并根据配重控制输送机的启停。
27.其中，本技术所示游梁式抽油机自动调平衡装置在具体实施时与游梁式抽油机配合使用。伺服电机6用于驱动输送机铰链3转动。输送机铰链3用于将集料箱2中的钢球10输送至配重箱1中。控制部件用于检测判断前驴头19和平衡驴头18之间的重量差值，并根据重量差值判断配重箱1是否需要增加或减少重量。当需要增加配重箱1的重量时，利用输送机对配重箱1增加钢球10的数量；当需要减少配重箱1的重量时，配重箱1下移并将位于其内的钢球10滚动至输送机的集料箱2中。从而实现配重箱1重量的可调节，进而实现游梁式抽油机自动调平衡。配重箱1的上部开设有进料口。
28.具体地，支撑架7上设置有具有一定倾斜度的卸料槽板4，卸料槽板4的低端位于集料箱2的上方，位置传感器13设置在卸料槽板4的高端端头处且用于检测配重箱1所处的位置。
29.其中，卸料槽板4用于钢球10在其槽内滚动。在减少配重箱1重量时，配重箱1内的钢球10通过卸料槽板4滚动掉落到集料箱2中。
30.具体地，两个销轴传感器12分别设置在平衡驴头18、前驴头19上，并且用于检测平衡驴头18的配重（包括配重箱1及配重箱1内钢球10的重量）、用于检测前驴头19所在的井口处设备重量。
31.进一步具体地，销轴传感器12上套设有滑轮，滑轮上缠绕有驴头端钢丝绳11，驴头端钢丝绳11的下端固定连接有配重端钢丝绳14，配重端钢丝绳14的下端与配重体（当一个销轴传感器12位于平衡驴头18上时，该配重体指配重箱1及位于其内的钢球10；当另一个销轴传感器12位于前驴头19上时，该配重体指井口处设备）固定连接。其中，一个销轴传感器12用于检测平衡驴头18的配重，另一个销轴传感器12用于检测前驴头19所在的井口处设备配重。
32.配重箱1上固定安装有连接头15，配重箱1通过连接头15与配重端钢丝绳14的下端固定连接。其中，连接头15用将配重端钢丝绳14与配重箱1固定连接，防止配重箱1掉落。
33.更进一步具体地，配重箱1的内部且位于钢球10的下方固定连接有倾斜板，配重箱1且靠近倾斜板低端的一侧壁上开设有卸料口9，配重箱1的一侧壁且位于卸料口9处设置有挡板8。其中，配重箱1的一侧壁且位于卸料口9处安装有电动气缸，挡板8安装在电动气缸的输出端。电动气缸用于驱动挡板8移动，挡板8通过移动实现关闭或打开卸料口9。
34.其中，通过在配重箱1的内底壁设置倾斜板，便于钢球10向一侧滚动。当需要减少配重箱1的重量时，打开挡板8，位于配重箱1内的钢球10向卸料口9滚动，并通过卸料口9滚出配重箱1。
35.具体地，电控箱内设置有控制板，控制板分别与销轴传感器12、位置传感器13、伺服电机6电连接；控制板可以为单片机、可编辑逻辑控制器中的一种。
36.其中，控制板也可以为电脑端处理器。控制板内搭载有逻辑控制程序、时序程序。两个销轴传感器12将检测到的重量值发送至控制板，控制板对这两个重量值进行比对得出
重量差值（井口所在端重量-配重箱所在端重量=重量差值）。当重量差值为正值时，需对配重箱1进行增重。当重量差值为负值时，需对配重箱1进行减重。（例如：井口所在端重量为60kn，配重箱所在端重量为80kn，表明配重箱所在端较重，需要减少配重箱内部重量；井口所在端重量为100kn，配重箱所在端重量为80kn，表明井口所在端较重，需要增加配重箱内部重量）。
37.控制部件还包括其他零部件及电气元件，用于满足本技术所示游梁式抽油机自动调平衡装置的正常实施运行。
38.使用时：一、两个销轴传感器12实时检测井口所在端重量和配重箱所在端重量，并将重量信息传输至控制板。
39.二、控制板根据井口所在端重量和配重箱所在端重量信息得出重量差值，判断是否需要增加或减少配重箱1的重量。
40.三、当需要增加配重箱1的重量时：（一）驱动机构（属于现有技术，不再详细赘述）使配重箱1下行，配重箱1的进料口靠近输送机铰链3的送料口5。控制板控制伺服电机6启动，伺服电机6驱动输送机铰链3，输送机铰链3移动并携带位于集料箱2中的多个钢球10移动，输送机铰链3将多个钢球10输送至送料口5处，钢球10在送料口5处滚动掉落到配重箱1中。（二）两个销轴传感器12继续检测井口所在端重量和配重箱所在端重量，并将重量信息传输至控制板，控制板根据两个重量信息判断重量是否平衡；当两端的重量平衡时，控制板控制关闭伺服电机6，伺服电机6停止输送钢球10。（三）游梁17两端的重量已经平衡，游梁式抽油机继续工作。
41.四、当需要减少配重箱1的重量时：（一）驱动机构使配重箱1下行，配重箱1的卸料口9靠近卸料槽板4。控制板控制打开电动气缸，电动气缸驱动挡板8打开，配重箱1内的钢球10通过卸料口9滚动到卸料槽板4上，并通过卸料槽板4滚落到集料箱2中。（二）两个销轴传感器12继续检测井口所在端重量和配重箱所在端重量，并将重量信息传输至控制板，控制板根据两个重量信息判断重量是否平衡；当两端的重量平衡时，控制板控制关闭电动气缸，电动气缸驱动挡板8移动并关闭卸料口9，各个钢球10不再滚出配重箱1。（三）游梁17两端的重量已经平衡，游梁式抽油机继续工作。
42.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其用于通过增减配重实现对游梁式抽油机的平衡调节，其特征在于：包括固定安装在底座（16）上的支撑架（7）、设置在平衡驴头（18）上的配重箱（1）及控制部件，所述支撑架（7）上设置有输送机，所述输送机包括用于盛放多个钢球（10）的集料箱（2）、输送机铰链（3）以及伺服电机（6），所述伺服电机（6）与输送机铰链（3）传动连接，所述输送机铰链（3）的下部设置在集料箱（2）内；所述配重箱（1）内设置有多个钢球（10）；所述控制部件包括两个销轴传感器（12）、位置传感器（13）以及电控箱，所述电控箱与输送机电连接，所述控制部件用于检测平衡驴头（18）的配重、并根据配重控制输送机的启停。2.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述支撑架（7）上设置有具有一定倾斜度的卸料槽板（4），所述卸料槽板（4）的低端位于集料箱（2）的上方，所述位置传感器（13）设置在卸料槽板（4）的高端端头处且用于检测配重箱（1）所处的位置。3.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：两个所述销轴传感器（12）分别设置在平衡驴头（18）、前驴头（19）上，并且用于检测平衡驴头（18）的配重、用于检测前驴头（19）所在的井口处设备重量。4.根据权利要求3所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述销轴传感器（12）上套设有滑轮，所述滑轮上缠绕有驴头端钢丝绳（11），所述驴头端钢丝绳（11）的下端固定连接有配重端钢丝绳（14），所述配重端钢丝绳（14）的下端与配重体固定连接。5.根据权利要求4所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述配重箱（1）上固定安装有连接头（15），所述配重箱（1）通过连接头（15）与配重端钢丝绳（14）的下端固定连接。6.根据权利要求5所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述配重箱（1）的内部且位于钢球（10）的下方固定连接有倾斜板，所述配重箱（1）且靠近倾斜板低端的一侧壁上开设有卸料口（9），所述配重箱（1）的一侧壁且位于卸料口（9）处设置有挡板（8）。7.根据权利要求1所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述输送机铰链（3）的上端设置有送料口（5）。8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其特征在于：所述电控箱内设置有控制板，所述控制板分别与销轴传感器（12）、位置传感器（13）、伺服电机（6）电连接；所述控制板可以为单片机、可编辑逻辑控制器中的一种。

技术总结
本实用新型公开了一种游梁式抽油机自动调平衡装置，涉及游梁式抽油机技术领域，具体为一种游梁式抽油机自动调平衡装置，其用于通过增减配重实现对游梁式抽油机的平衡调节，包括固定安装在底座上的支撑架、设置在平衡驴头上的配重箱及控制部件。通过利用设置在前驴头、平衡驴头上的两个销轴传感器检测配重，利用控制部件中的控制板根据两个配重差值判断是否需要增减配重箱的重量。当需要增加配重箱的重量时，利用输送机对配重箱增加钢球数量；当需要减少配重箱重量时，配重箱下移并将位于其内的钢球滚动至输送机的集料箱中，从而实现配重箱重量的可调节，从而达到了游梁式抽油机自动调节平衡的目的，提高了游梁式抽油机调节平衡的效率。平衡的效率。平衡的效率。


技术研发人员：王付全 高志炜
受保护的技术使用者：克拉玛依市圣起钻采设备有限责任公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/20