專利名稱：石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種石油抽油機平衡塊位置調(diào)整裝置，特別是涉及一種應(yīng)用曲柄平衡塊結(jié)構(gòu)的石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置。
背景技術(shù)：
目前，油田采油的地面裝置主要是石油抽油機，應(yīng)用曲柄平衡結(jié)構(gòu)的抽油機占80%左右，因地層石油的油壓與油量變化，為了節(jié)能與提高出油率，需根據(jù)工況變化調(diào)整曲柄平衡，使驅(qū)動電機上行電流與下行電流平衡率維持在80% -120%之間，因此調(diào)整平衡塊是采油管理中經(jīng)常性的工作?，F(xiàn)場操作至少由三個人手工完成，當(dāng)測量的石油抽油機電機的上行電流和下行電流的平衡率偏離較大時，停機調(diào)整，先將曲柄調(diào)整到在水平位置，松開平衡塊兩端的固定螺栓處的螺母，并取下側(cè)面鎖塊，在曲柄兩側(cè)晃動平衡塊，并從曲柄的一 端用撬杠移動平衡塊，根據(jù)經(jīng)驗確定平衡塊的調(diào)整位置，調(diào)整結(jié)束后鎖緊鎖塊與螺母，最后再啟動抽油機。這樣的調(diào)整過程需要1-2小時，停機調(diào)整時，抽油管道中的油壓和油量發(fā)生了變化，調(diào)整結(jié)束后再啟動抽油機工作時，大約需要12-24小時才能恢復(fù)穩(wěn)定工況，由于按照經(jīng)驗確定的調(diào)整距離，并且調(diào)整效果實時未知，待穩(wěn)定工況后才可測量，如果仍有偏差，需再次重復(fù)上述調(diào)整過程。此方法工人勞動強度大，耗時長，需要在停機的狀態(tài)下操作，影響油井產(chǎn)量和采油效率，并且調(diào)整過程中有很大的經(jīng)驗因素，很難保證調(diào)整的精度與效果。因此，采用在不停機實時自動精確調(diào)整的調(diào)整裝置具有較強的應(yīng)用需求。

實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本實用新型提供一種石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，該實用新型在不停機的條件下自動調(diào)整抽油機平衡塊的位置，節(jié)省人力和時間，而且調(diào)整精度聞。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，包括操作指令輸入模塊、位置控制模塊、伺服驅(qū)動模塊、編碼器、電機和法蘭。所述操作指令輸入模塊接入位置控制模塊，編碼器的輸出信號接入位置控制模塊，位置控制模塊接入伺服驅(qū)動模塊，伺服驅(qū)動模塊接入電機，電機的輸出軸與蝸輪蝸桿減速裝置的蝸桿輸入端聯(lián)接，編碼器與電機同軸安裝在蝸桿的非輸入端，絲杠的端部通過法蘭與平衡塊固聯(lián)。所述蝸輪蝸桿減速裝置由連接板固定在曲柄的一端，曲柄和平衡塊之間采用滑動連接方式。本實用新型的有益效果是使用該裝置進行調(diào)節(jié)縮短了調(diào)整時間，提高了調(diào)整精度。由于調(diào)整過程不停機，提高了抽油效率和電機單位功耗出油量，有節(jié)能增效的作用。

圖I是石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[0008]圖2是蝸輪蝸桿減速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是曲柄和平衡塊的A-A剖視圖；圖4是曲柄和平衡塊的B-B首I]視圖。在上述附圖中，I.編碼器，2.蝸輪蝸桿減速裝置，3.絲杠，4.法蘭，6.曲柄，7.平衡塊，8.連接板，9.電機，10.伺服驅(qū)動模塊，11.位置控制模塊，12.操作指令輸入模塊，13.蝸桿，14.擋片，15.平頭螺釘。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進一步具體的說明。實施例圖I是本實用新型公開的石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，所述裝置包括操作指令輸入模塊12、位置控制模塊11、伺服驅(qū)動模塊10、編碼器I、電機9和法蘭4。操作指令輸入模塊12接入位置控制模塊11，編碼器I的輸出信號接入接入位置控制模塊11，位置控制模塊11接入伺服驅(qū)動模塊10，伺服驅(qū)動模塊10接入電機9，電機9的輸出軸與蝸輪蝸桿減速裝置2的蝸桿13輸入端聯(lián)接，編碼器I與電機10同軸安裝在蝸桿13的非輸入端，絲杠3的端部通過法蘭4與平衡塊7固聯(lián)。所述蝸輪蝸桿減速裝置2由連接板8固定在曲柄6的一端，曲柄6和平衡塊7之間采用滑動連接方式。曲柄6的上、下端面開有“T”形槽，平衡塊7的端部加工凸臺，曲柄6的“T”形槽與平衡塊7的凸臺相配合，并用平頭螺釘15將擋片14固定在平衡塊7的凸臺上，使曲柄6與平衡塊7之間只能軸向滑動。本實用新型的工作原理是抽油機抽油桿上行過程中電機電流的平均值稱為上行平均電流，下行過程中電機電流的平均值稱為下行平均電流，上行平均電流與下行平均電流的比值稱為平衡率，平衡率接近100%時電機運行平穩(wěn)，抽油機節(jié)能。根據(jù)上行電流與下行電流的平衡率所計算的平衡塊7所需移動量與移動方向，通過操作輸入模塊12將移動指令輸入位置控制模塊11后，再經(jīng)過伺服驅(qū)動模塊10控制電機9轉(zhuǎn)動，電機9按目標(biāo)位移做出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)等動作，然后，通過電機9驅(qū)動蝸輪蝸桿減速裝置2，通過蝸輪與絲桿組成的絲杠螺母機構(gòu)帶動絲杠3實現(xiàn)推拉動作。絲杠3再通過端部的連接法蘭4連接到平衡塊7上，從而實現(xiàn)平衡塊7在曲柄滑槽方向的前后移動。同時，編碼器I實時將平衡塊7在曲柄
6上的位置信息轉(zhuǎn)換為電信號并傳輸給位置控制模塊11，位置控制模塊11將檢測結(jié)果反饋給伺服驅(qū)動模塊10，伺服驅(qū)動模塊10根據(jù)得到的平衡塊7位置信息實時向電機9發(fā)出調(diào)節(jié)指令，電機9接到調(diào)節(jié)指令后做出繼續(xù)或停止動作，從而實現(xiàn)平衡塊7在曲柄6上的精確定位。該調(diào)整過程的是一個位置伺服控制過程，編碼器I實時產(chǎn)生正向或負向脈沖信號，脈沖信號進入位置控制模塊11獲得電機轉(zhuǎn)動量與轉(zhuǎn)動方向，由電機轉(zhuǎn)動量與轉(zhuǎn)動方向和平衡塊7在曲柄6上的移動量與移動方向的對應(yīng)關(guān)系，獲得平衡塊的實時移動量與移動方向，在位置控制模塊中進行目標(biāo)移動量與實時移動量的比較，比較的差值作為每個位置控制周期的輸入，經(jīng)過多個位置伺服控制的循環(huán)，目標(biāo)移動量與實時移動量相等時，完成平衡塊7調(diào)整的位置伺服控制過程。絲杠螺母機構(gòu)具有自鎖功能，能保持平衡塊7在曲柄6上的位置固定不動，同時絲杠螺母機構(gòu)上裝有限位開關(guān)，用以控制極限位移，對絲杠3起保護作用。
權(quán)利要求1.一種石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，包括操作指令輸入模塊(12)、位置控制模塊(11)、伺服驅(qū)動模塊(10)、編碼器⑴、電機(9)和法蘭(4)，其特征是操作指令輸入模塊(12)接入位置控制模塊(11)，編碼器(I)的輸出信號接入位置控制模塊(11)，位置控制模塊(11)接入伺服驅(qū)動模塊(10)，伺服驅(qū)動模塊(10)接入電機(9)，電機(9)的輸出軸與蝸輪蝸桿減速裝置⑵的蝸桿(13)輸入端聯(lián)接，編碼器⑴與電機(10)同軸安裝在蝸桿(13)的非輸入端，絲杠(3)的端部通過法蘭⑷與平衡塊(7)固聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，其特征是蝸輪蝸桿減速裝置(2)由連接板(8)固定在曲柄￠)的一端，曲柄(6)和平衡塊(7)之間采用滑動連接方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油抽油機平衡塊位置的自動調(diào)整裝置，其特征是曲柄(6)的上、下端面開有“T”形槽，平衡塊(7)的端部加工凸臺，曲柄(6)的“T”形槽與平衡塊(7)的凸臺相配合，并用平頭螺釘(15)將擋片(14)固定在平衡塊(7)的凸臺上，使曲柄(6)與平衡塊(7)只能軸向滑動。
專利摘要本實用新型公開一種石油抽油機平衡塊位置自動調(diào)整裝置，所述裝置的操作指令輸入模塊(12)接入位置控制模塊(11)，編碼器(1)的輸出信號接入位置控制模塊(11)，位置控制模塊(11)接入伺服驅(qū)動模塊(10)，伺服驅(qū)動模塊(10)接入電機(9)，電機(9)的輸出軸與蝸輪蝸桿減速裝置(2)的蝸桿(13)輸入端聯(lián)接，編碼器(1)與電機(10)同軸安裝在蝸桿(13)的非輸入端，絲杠(3)的端部通過法蘭(4)與平衡塊(7)固聯(lián)。本實用新型通過操作指令輸入操作指令輸入模塊(12)來實現(xiàn)平衡塊(7)在曲柄(6)上位置的調(diào)整。該發(fā)明不需要在停機狀態(tài)下操作，調(diào)整精度高，并且節(jié)省人力和時間。
文檔編號E21B43/00GK202659217SQ20122005087
公開日2013年1月9日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者周彥, 梁義, 陳繼剛 申請人:周彥