摘 要：對(duì)于我們現(xiàn)在使用的抽油機(jī)常規(guī)游梁式抽油機(jī)，就其和天輪式抽油機(jī)比較，為了更好地提高石油的產(chǎn)量，本文對(duì)天輪式抽油機(jī)的特點(diǎn)及發(fā)展進(jìn)行了闡述。改良結(jié)構(gòu)，提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的效率和可靠性。主傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)，結(jié)合電控。不僅節(jié)約能源，擴(kuò)大了使用范圍。增加了移機(jī)機(jī)構(gòu)，為抽油機(jī)的維修提供了一個(gè)新的途徑。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；傳動(dòng)系統(tǒng)；移機(jī)機(jī)構(gòu)

石油作為全世界的能源之一，隨著現(xiàn)代化的發(fā)展，每個(gè)國(guó)家都有著大量地需求。如果本國(guó)開(kāi)采的石油產(chǎn)業(yè)大幅提高，將會(huì)減少對(duì)國(guó)外石油地進(jìn)口，可以減少經(jīng)濟(jì)成本。在我國(guó)，也經(jīng)常看見(jiàn)在田間地頭正在作業(yè)的抽油設(shè)備，但設(shè)備的先進(jìn)程度也決定油量地開(kāi)采，再加上資源地不斷開(kāi)發(fā)及數(shù)量的減少，對(duì)石油開(kāi)采也增加了一定的難度?？傮w來(lái)看我國(guó)的抽油機(jī)產(chǎn)品已發(fā)展到一定的高度、但還有待繼續(xù)提高，對(duì)將來(lái)的新型現(xiàn)代化發(fā)展的潛力也很大。采用天輪式抽油機(jī)可以提高石油地開(kāi)采。

一、天輪式抽油機(jī)的工作原理

天輪式屬于有桿抽油系統(tǒng)：通過(guò)地面驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)抽油桿和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將地下石油升到地面。

（1）主傳動(dòng)系統(tǒng)：主傳動(dòng)是由開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、天車(chē)輪及天車(chē)輪支座所組成。在開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，在彈性聯(lián)軸器和減速器聯(lián)動(dòng)下，天車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)抽油桿工作；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)到所需沖程距離之后，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)制動(dòng)停車(chē)；在規(guī)定的時(shí)間，電機(jī)帶動(dòng)天車(chē)輪反向旋轉(zhuǎn)，使抽油桿回到起始工作位置從而完成一個(gè)沖次的往復(fù)行程。

（2）自動(dòng)移機(jī)系統(tǒng)：由于油田的工況比較惡劣，再所難免，油井會(huì)發(fā)生故障。而常規(guī)游梁抽油機(jī)采用的是整體移機(jī)，這樣既麻煩，又降低工作效率，極其不便?；谝陨系囊恍┣闆r，采用了自動(dòng)移機(jī)系統(tǒng)。自動(dòng)移機(jī)系統(tǒng)是由回轉(zhuǎn)天輪支座和天輪底座組成，在回轉(zhuǎn)天輪底座上支撐著傳動(dòng)系統(tǒng)。輸出軸上裝有柱銷(xiāo)齒輪，柱銷(xiāo)齒輪與天輪底座上的柱銷(xiāo)相嚙合使回轉(zhuǎn)天輪支座在天輪底座上旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)傳動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到50度左右時(shí)，讓開(kāi)維修井口 ，行程開(kāi)關(guān)切斷，移機(jī)動(dòng)作完成。這樣，即可騰出修井所需作業(yè)空間；在完成修井作業(yè)后，反行程回到起始工作位置，抽油機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

二、天輪式抽油機(jī)的性能特點(diǎn)

與常規(guī)型游梁式抽油機(jī)相比，采用曲柄平衡方式，可根據(jù)油井的實(shí)際負(fù)荷，采用翻轉(zhuǎn)式，調(diào)節(jié)平衡的范圍也很大。

（一）新型天輪式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、工作可靠

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。新型天輪式抽油機(jī)相當(dāng)于游梁式抽油機(jī)的變型產(chǎn)品，在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良。在天輪中采用了天平式平衡原理，優(yōu)化了許多傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)，不僅保持了同游梁機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，但可大大提高了采油的技術(shù)水平。

（2）強(qiáng)度高。由于采用天平式平衡原理，平衡率高達(dá)95%100%，而游梁機(jī)的平衡率只能達(dá)到70%，新型天輪式抽油機(jī)平衡效果好，動(dòng)載荷較小，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)比較平穩(wěn)、沖擊載荷幾乎為零，所以受力得到控制，其相應(yīng)的反復(fù)抵抗能力增強(qiáng)。

（3）工作的可靠性高。新型天輪式抽油機(jī)換向同游梁機(jī)一樣采用了標(biāo)準(zhǔn)化的四連桿構(gòu)，在換向時(shí)不受沖擊載荷，相對(duì)可靠性就可提高。 也提高了鋼絲繩的使用壽命。

（二） 新型天輪式抽油機(jī)構(gòu)件損壞率低，操作、維修管理方便，費(fèi)用低

（1）新型天輪式抽油機(jī)在使用過(guò)程中零件不易損壞。這是由于其結(jié)構(gòu)特征及其較遠(yuǎn)沖程、沖次較小，機(jī)器內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)速度較慢，零件運(yùn)動(dòng)副間磨擦速度低，所以消耗熱量小也就會(huì)使磨損減小；沖程長(zhǎng)會(huì)使其比普通游梁機(jī)的沖次減小2-3倍，所以說(shuō)新型天輪式抽油機(jī)不易出現(xiàn)故障，所以減少維修率。

（2）新型天輪式抽油機(jī)在使用時(shí)操作靈活、便于維修和管理。

（3）由于新型天輪式抽油機(jī)不易損壞，所以用于維修保養(yǎng)方面的費(fèi)用會(huì)大幅度降低。設(shè)備本身采用好的鋼材，受力合理，零件不易損件，沖擊載荷幾乎為零，起動(dòng)工作平穩(wěn)，抗疲勞強(qiáng)度較高，所以說(shuō)無(wú)特殊情況，正常維護(hù)保養(yǎng)的話，維修的費(fèi)用在幾百元左右，設(shè)備壽命會(huì)超出15年以上。

（4）新型天輪式抽油機(jī)比游梁機(jī)重量輕，成本低，效率高。

（5）新型天輪式抽油機(jī)能耗低，與同型號(hào)的游梁機(jī)比，為節(jié)能產(chǎn)品。新型天輪式抽油機(jī)比同型號(hào)游梁機(jī)的電動(dòng)功率配備下降30%以上。由于新型天輪式抽油機(jī)是靠天平式平衡原理，所以在運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沒(méi)有沖擊載荷，平衡度非常好，這就降低了減速器輸出軸的峰值扭矩。增加了抽油機(jī)的提升能力，減少抽油機(jī)無(wú)用功的消耗，這使沒(méi)有用的能量損耗減少。

三、天輪式抽油機(jī)的發(fā)展

（一） 朝著大型化方向發(fā)展

隨著人類(lèi)科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)石油的需求量大大增加。我國(guó)也不能只靠進(jìn)口，所以對(duì)發(fā)展我國(guó)的石油開(kāi)采一定也要大規(guī)模的開(kāi)發(fā)。這都需要設(shè)備的大型化。所以天輪式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)即采用長(zhǎng)沖程抽油方式，就其特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，抽油效率高，設(shè)備壽命長(zhǎng)，運(yùn)行過(guò)程中動(dòng)載荷小，排量較穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，符合現(xiàn)代化，大型化的要求。

（二）朝著低能耗方向發(fā)展

為了減少能耗，降低成本且提高經(jīng)濟(jì)效益，這些年來(lái)國(guó)外也研制了許多不同類(lèi)型的節(jié)能型抽油機(jī)。而天輪式抽油機(jī)裝機(jī)容量小，較同機(jī)型游梁機(jī)節(jié)電40%～50%，就觀全球，它的發(fā)展前景相當(dāng)可觀。

（三）朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展

在能源緊缺且需求量大增的情況下，就要求現(xiàn)代的抽油機(jī)適應(yīng)性強(qiáng)，使用范圍廣。例如適應(yīng)各種自然地理和地質(zhì)構(gòu)造條件抽油的需要；適應(yīng)各種成分石油抽油、各種類(lèi)型油井、深井抽油、長(zhǎng)沖程抽油、節(jié)電、精確平衡的需要；適應(yīng)無(wú)電源和優(yōu)化抽油的需要；向這些方向發(fā)展。

（四）朝著長(zhǎng)沖程無(wú)游梁方向發(fā)展

（五）朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展

自動(dòng)化及智能化已成為現(xiàn)代各行業(yè)的發(fā)展目標(biāo)，這也是全球都在不斷開(kāi)發(fā)和研究的目標(biāo)。國(guó)外先進(jìn)國(guó)家均研制了自動(dòng)化抽油機(jī)，增加了保護(hù)和報(bào)警功能，自動(dòng)控制部分尤為顯現(xiàn)。天輪式抽油機(jī)采用了一系列電氣控制系統(tǒng)：其功能還不完善，需要進(jìn)一步提高與改善，使其朝自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：鮑彥玲（1974-），女，蒙古族，遼寧阜新人，講師，教師，主要從事機(jī)械加工和數(shù)控技術(shù)教育工作。