抽油机调平衡原理
调整抽油机曲柄平衡操作
调整抽油机曲柄平衡操作抽油机是用来抽取地下石油资源的重要设备之一。
在抽油机的开启过程中，曲柄是一个重要的机械部件。
它不仅能直接影响到抽油机的工作效率，还会对抽油机的使用寿命产生重要的影响。
因此，在使用抽油机时，调整曲柄平衡是一个非常重要的操作。
什么是抽油机曲柄平衡操作抽油机的曲柄平衡调整指的是在开启抽油机时，通过调整曲柄的重量分配，使得整个曲轴旋转时平衡度更好，从而减少曲轴在旋转时的震动和噪音。
这样可以使得抽油机能够长时间稳定工作，降低设备维修和更换的成本。
为什么需要调整抽油机曲柄平衡在抽油机的工作中，曲轴的旋转是非常快的，而且需要承受高强度的应力，因此曲轴平衡的质量是非常关键的。
如果曲柄的平衡不好，会导致在抽油机的运行过程中出现震动和噪音，甚至会导致其他设备的损坏。
此外，由于抽油机的工作环境比较苛刻，因此曲轴的使用寿命是非常重要的，曲轴平衡的质量也会直接影响到抽油机的使用寿命。
此外，曲轴的平衡质量还会对抽油机的工作效率产生直接的影响。
如果曲轴平衡不好会导致能源的浪费，降低抽油机的工作效率，从而影响到设备的运行效果和使用寿命。
调整抽油机曲柄平衡的方法调整抽油机曲柄平衡的方法有很多种，下面我们介绍一下常用的方法：1. 修改曲柄的重量修改曲柄的重量是最常用的调整抽油机曲柄平衡的方法之一。
根据抽油机本身的材料和结构，可以在曲柄上安装一些特殊的重物来进行平衡调整。
这种方法适用性比较广，调整效果也比较稳定，但是需要一定的专业技术支持。
2. 在曲柄上安装平衡铁安装平衡铁是另一种调整抽油机曲柄平衡的方法。
在曲轴上安装平衡铁可以有效地平衡曲轴的重量分配，使得曲轴的匀速旋转更加平稳。
这种方法适用范围广，但是需要特殊的设备和工具来完成。
而且在安装平衡铁时需要考虑铁的尺寸、重量等因素，需要一定的技术支持。
3. 使用动平衡技术动平衡技术是最现代化的一种调整抽油机曲柄平衡的方法。
动平衡技术使用电子设备来检测曲轴的不平衡情况，并通过运算和计算来判断出最佳的平衡方法。
抽油机平衡的原理课件
PART 06
案例分析与应用
案例一：某油田的抽油机平衡改造
01
02
03
04
背景介绍
某油田的抽油机存在平衡问题， 导致效率低下、能耗高、设备
损坏严重。
改造方案
对抽油机的平衡进行优化，采 用新型平衡装置，改善平衡效
果。
实施过程
对抽油机的平衡装置进行详细 分析，结合新型平衡装置的特
加强设备维护保养
定期检查
定期检查抽油机的各部件， 特别是平衡块和轴承等关 键部位，及时发现并处理 潜在问题。
润滑维护
定期对抽油机进行润滑维 护，减少机械磨损，延长 设备使用寿命。
防止腐蚀
针对抽油机暴露在外部环 境中的部件，采取防腐蚀 措施，如涂装防腐涂料或 金属覆盖层。
采用智能化控制系 统
实时监测
选择合适的传感器，采集抽油 机的运行数据，将数据传输到 控制中心，根据数据变化进行 自动调整。
效果评估
智能化控制可以提高抽油机的 平衡效果，提高效率，降低能
耗，提高设备寿命。
案例三：新型平衡技术在某油田的应用与效果
背景介绍
随着技术的不断发展，新型平衡技术不断涌现，某油田积 极引进新型平衡技术进行应用。
减少设备损坏
降低故障率
由于平衡抽油机可以减少振动和应力， 因此可以降低抽油机的故障率。这对 于保证油田的正常生产和降低维修成 本具有重要意义。
提高安全性
平衡抽油机可以减少因振动和应力引 起的安全隐患，提高油田生产的安全 性。这对于保障员工和设备的安全具 有重要意义。
PART 03
抽油机平衡的实现方法
抽油机与其他设备的集成化控制
第四章抽油机平衡的检测与调试_pdf
第四章抽油机平衡的检测与调试学习目标掌握抽油机平衡原理，能够正确判断抽油机平衡状况，熟练完成抽油机平衡调节。
第一节用观察法检查抽油机平衡状况一、操作方法（1）启动抽油机。
（2）抽油机运转几周后停止抽油机运行，观察驴头和曲柄停留位置，认真听运转声音。
（3）判断抽油机平衡状况。
二、技术要求（1）认真仔细地观察、听。
（2）必须按准则判定。
（3）判断平衡状况准则：①抽油机启动顺利，电动机无怪叫声，则抽油机平衡。
②当曲柄在任何转角停机时，曲柄可停留在该位置，或者断电后曲柄向前滑动一个很小的角度停下来，则该机平衡良好。
③当驴头在任何位置停机时，曲柄平衡块都要反复摆几下，最后使驴头停在上死点，即曲柄位置指向下方，则该机平衡偏重。
④当驴头在任何位置停机时，曲柄平衡块都要反复摆几下，最后使驴头停在下死点，即曲柄位置指向上方，则该机平衡偏轻。
⑤当驴头在任何位置停机时，曲柄缓慢地滑行到指向上方位置停下，或曲柄缓慢地退回到指向上方位置停下，则该机平衡偏轻。
⑥当驴头在任何位置停机时，曲柄缓慢地滑行到指向下方位置停下，或曲柄缓慢地退回到指向下方位置停下，则该机平衡偏重。
第二节用测时法检查抽油机平衡状况一、操作步骤（1）启动抽油机；（2）观察驴头运行；（3）准确测量抽油机上下行程时间；（4）判断抽油机平衡状况。
二、技术要求（1）应集中精力观察驴头运行。
（2）测试驴头上下行程时间应准确。
（3）必须按平衡准则进行判定。
（4）判断平衡状况准则：①上下行程时间相等，则该机完全平衡。
②上行程快，而下行程慢，则该机平衡偏重。
③上行程慢，而下行程快，则该机平衡偏轻。
第三节游梁式抽油机平衡的调整一、操作步骤（1）用观察法、测时法、测电流法等方法判断抽油机平衡状况。
（2）将曲柄停在水平位置，刹紧刹车。
（3）卸下安全销块，卸松曲柄块固定螺栓。
（4）根据计算出的平衡重半径位置，用摇柄及撬杠将平衡块移动到平衡（5）安装安全销块，拧紧平衡块固定螺栓。
抽油机调平衡原理
游梁式抽油机平衡原理教学目的：学习本节课要求学员知道引起抽油机不平衡的原因及危害，掌握抽油机平衡原理及平衡方法，会检查抽油机平衡。
教学内容要点及教具抽油机调平衡原理一、抽油机不平衡的原因1、原因：抽油机的工作特点是承受交变负荷，上冲程，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液拄重量和抽油杆拄在液体中的重量以及摩擦、惯性、振动等负荷。
下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆拄在液体的重量。
上下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。
在抽油机正常工作时改变抽油参数或泵挂深度以及井中含水的变化都可能使抽油机不平衡。
2、抽油机不平衡：抽油机在上下行程的负荷差异也就是电机做的功不相等叫不平衡。
二、抽油机不平衡造成的危害1、对电机：由于抽油机不平衡引起电机负荷不均匀，造成功率浪费和效率降低，缩短电机寿命。
’2、对抽油机：由于抽油机曲柄运转不平衡，使抽油机发生振动，导致各连接螺丝松动，易出现故障，影响抽油机装置的使用寿命。
3、对抽油泵及抽油杆：由于运转不平衡，影响了抽油杆和泵的正常工作。
三、抽油机的平衡原理由示意图分析：抽油机平衡原理：配重保证电动机在上、下冲程中作的功相等。
既：抽油机为什么要安装平衡装置？答抽油机的工作特点是承受交变负荷。
上冲程时，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液柱重量和抽油杆柱在液体中的重量以及磨擦、惯性、振动等负荷；下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆柱在液体中的重量。
上、下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。
为了清除上述弊病，必须采用平衡装置使上下冲程时的负荷差异减小，保证设备正常运转。
平衡装置安装在抽油机游梁尾部或曲柄上，当抽油机上冲程时，平衡装置向下运转，帮助克服驴头上的负荷；在下冲程时，电机使平衡装置向上运动，储存能量，从而减小抽油机上下冲程的负荷差别。
抽油机平衡方式有几种？各种平衡方式有何特点？答：平衡方式有游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气动平衡。
（1）游梁平衡：游梁的尾部装设一定重量的平衡板以达到平衡。
如何提高抽油机平衡率
如何提高抽油机平衡率一、立项的目的、意义、现状随着油田节能形势的要求，如何使抽油机井达到平衡状态，节能降耗显愈来愈为重要，我队有抽油机井146口，每月开井近134口，但抽油井平衡率只有70%左右，一直以来达不到厂矿要求，为改变这种状况，我们小组选择这一课题进行活动，力争取得较好的效果。
二、主要研究内容及解决的主要问题1、通过活动分析造成抽油机井平衡率低的各种因素，并针对要因采取对策。
2、通过活动加深了员工对抽油机井管理重要性，加强管理，提高抽油井管理水平。
3、强化管理制度的执行，杜绝违反操作规程和不严格执行质量标准现象。
三、预期目标及成果验收条件经开展本课题活动使目前抽油机井平衡率有所提高，降低影响抽油机井不平衡因素。
四、抽油机井平衡率简介抽油机井平衡率作为油井管理中的重要指标，抽油机悬点在工作中承受着脉动负荷，由于其在工作过程中的不对称性，上下冲程相差很多，一般来说，上冲程载荷大，下冲程载荷小，使得上冲程电机所受负荷很大，电机做功大，而下冲程电机做功小，还会呈现出负功状态，造成悬点紧拉着旋转口使得电机受力不均而造成的抽油机失去平衡。
因而会对抽油机产生损害。
这种损害表现在：第一，浪费电能，降低抽油机的工作效率及使用寿命。
这是由于抽油机在工作中担负的负荷过大，下冲程带着电机运转造成的。
第二，由于抽油机在工作中，载荷很不均匀，致使抽油机发生震动，进而对其使用寿命产生影响。
第三，会使曲柄旋转不平衡，失去均匀的转动速度，进而影响到抽油机以及泵体工作，从而对油井产量产生影响。
因此，在抽油机工作过程中，在单井必须要保持其平衡率在85%以上。
五、抽油机不平衡造成的危害1、对电机：由于抽油机不平衡引起电机负荷不均匀，上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽油机带动电机运转，造成功率的浪费，降低了效率缩短了电机寿命。
’2、对抽油机：由于抽油机曲柄运转不平衡，使抽油机发生振动，导致各连接螺丝松动，易出现故障，影响抽油机装置的使用寿命。
游梁式抽油机调平衡三种方法的计算与比较
游梁式抽油机调平衡三种方法的计算与比较摘要：目前江汉采油厂98%以上的油井，采用的是机械采油，而其中90%以上的机采井，使用的是游梁式抽油机（以下简称抽油机）。
确保抽油机在平衡状态下工作，不仅仅可以节约大量能耗，而且可以延长抽油机设备的寿命，优化井下工况，间接提高油井产量。
因此调整抽油机平衡是各采油站日常设备管理中的重点工作。
抽油机调平衡大致可分为电流法、电能法、示功图法、功率法、扭矩法。
本文提供了常用的电流法、扭矩法和功率法三种方法的计算和比较。
关键词：游梁式抽油机;平衡;电流法;扭矩法;功率法1、抽油机平衡基本原理、定义及判断抽油机下冲程过程中悬点载荷以及电动机所做的功储存起来，下冲程储存的能量释放出来帮助电动机带动悬点运动做功。
这就是抽油机平衡的基本原理。
根据《QSY1233-2009游梁式抽油机平衡及操作规范》中对抽油机的平衡状态的描述：指抽油机减速器扭矩最小的状态，也就是减速器扭矩均方值最小的状态，或者上、下冲程中减速器扭矩峰值最小的状态。
通俗地说抽油机平衡必然满足上、下冲程电机做功相等。
而抽油机在日常生产中由于自身的工况特点，其驴头悬点承受交变载荷，上冲程，抽油机驴头承受抽油泵活塞截面以上液体、抽油杆柱自身的重量、以及惯性、摩擦、振动等负荷。
下冲程时，抽油机驴头仅承受抽油杆柱在井液中的重量及少量的摩擦、惯性等负荷。
其上、下冲程负荷差别非常大，抽油机无法正常运行，为了保证抽油机正常运行，通常采用游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气动平衡的方法。
而对大型抽油机常用曲柄平衡（本文所讲到平衡调整所针对的就是曲柄平衡游梁抽油机）。
对于是否平衡，判断主要依据有观察法、上下冲程时间法、电流法、扭矩法、功率法等，观察法、上、下冲程时间法虽可粗略地判断抽油机是否平衡，但无法给出调整平衡的具体数值。
电流法、扭矩法、功率法不仅能计算出当前抽油机的平衡率，而且还可以算出达到平衡条件所需要移动平衡块的距离，在现场得到广泛运用。
抽油机智能调平衡系统的应用与认识
抽油机智能调平衡系统的应用与认识[摘要]目前，我厂抽油机井调平衡主要采用电流法进行，此方法存在着人为测试误差、调平衡不能一步到位等缺点，调平衡过程中增加了工人的劳动强度和劳动时间，效率低下。
智能调平衡系统可有效解决这一问题，可以一次将平衡块精确地调整到位。
本文介绍了智能调平衡系统的原理并对现场应用的50口井进行了简单的归纳分析，取得初步认识。
[关键词]智能调平衡系统原理应用与认识中图分类号：tg333.7 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）17-636-011.引言目前，我厂抽油机井调平衡主要采用电流法进行，测试得出抽油机下冲程电流值与上冲程电流值，二者的比值范围在0.85- 1之间则认为抽油机是平衡的；如果二者比值不在这个范围之内，则抽油机不平衡，需进行平衡块的调整。
根据测试数据判断平衡不够或平衡过重对曲柄平衡块进行向外或向内移动，但此时仅能知道调整的方向，却不能知道调整的距离为多大，需要进行多次调整才能到位，增加了工人的劳动量和劳动时间，效率低下。
智能调平衡系统可有效改进这一问题，系统通过对抽油机相关数据的加工分析，可精确得出平衡块调整的方向与距离，减轻了工人的劳动强度，减少了工作量，并节省了大量时间，提高了工作效率。
2.技术思路与基本原理2.1技术思路抽油机工作时，由悬点载荷和平衡重（曲柄+平衡块）在曲柄轴上造成的扭矩与电动机输入给曲柄轴的扭矩应该是相等的。
智能调平衡系统就是根据扭矩平衡这个原理，利用计算机软件技术，以地面实测示功图为基础，计算出悬点载荷扭矩与曲柄转角关系并绘制出悬点载荷扭矩-曲柄转角曲线，同时计算并绘制出平衡块扭矩-曲柄转角曲线、曲柄扭矩-曲柄转角曲线。
三条扭矩曲线相互抵消后得到净扭矩曲线，抽油机在一个周期内净扭矩最小，即抽油机净扭矩均方根值最小，则电机输入给曲柄轴的扭矩最小，从而电机做功最小，耗电量最小，达到节能的目的。
2.2基本原理测试抽油机井地面示功图，利用计算机软件系统与功图数据进行对接，取得各点的载荷与位移数据，再利用位移与曲柄转角的关系计算出悬点载荷扭矩——曲柄转角的函数关系，利用绘图技术将函数关系转化为悬点载荷扭矩——曲柄转角曲线。
抽油机平衡及负载状况与电动机输入功率的关系
汇报人：
01
03
05
02
04
抽油机平衡原理：通过调整抽油机的平衡状态，使电动机输入功率达到最佳状态
平衡状态：抽油机在运行过程中，通过调整平衡状态，使电动机输入功率达到最佳 状态
电动机输入功率：电动机输入功率是抽油机平衡状态的重要指标，通过调整平衡状态， 可以使电动机输入功率达到最佳状态
抽油机的平衡和负 载状况会影响电动 机输入功率的消耗
研究结论对未来抽 油机设计和优化具 有重要意义
深入研究抽油机 平衡及负载状况 与电动机输入功 率的关系，为优 化抽油机设计提 供理论依据。
开展抽油机平衡 及负载状况与电 动机输入功率的 实验研究，验证 理论模型的准确 性。
研究抽油机平衡 及负载状况与电 动机输入功率的 优化方法，提高 抽油机的工作效 率。
负载波动：电动 机输入功率波动
负载不平衡：电 动机输入功率不
平衡
负载过载：电动 机输入功率过载
负载过轻：电动 机输入功率过轻
抽油机平衡：抽油机在运行过程中保持稳定，避免振动和摆动
负载状况：抽油机在运行过程中承受的载荷，包括重力、摩擦力等
平衡与负载状况的关系：抽油机平衡与负载状况密切相关，平衡越好，负载状况越稳定 电动机输入功率：电动机输入功率与抽油机平衡和负载状况有关，平衡和负载状况越好，电 动机输入功率越稳定
探索抽油机平衡 及负载状况与电 动机输入功率的 智能化控制方法， 实现抽油机的智 能化控制。
汇报人：
轻载状况：电动机输入功率较小，效率较高 满载状况：电动机输入功率较大，效率较低 过载状况：电动机输入功率过大，可能导致过热、损坏 空载状况：电动机输入功率最小，效率最低 负载变化：电动机输入功率随负载变化而变化，需要合理控制负载以
3.3 抽油机的平衡、扭矩与
当抽油机运转不平衡时，实际产生的有效平衡值可利用于云琦推导的公式计算：
I d Pmax I u Pmin Ce Iu Id
（三）计算最大扭矩的经验方法
苏联公式： M max 300s 0.236s( Pmax Pmin )
中国公式：M max 1800s 0.202s( Pmax Pmin ) 实践证明近似公式和苏联公式计算结果偏小， 而中国公式计算结果比较符合中国的油井情 况。
Nr 0.1136106 Qt l L(0.355 )K
四、抽油机井的系统效率 在抽油机井的生产中，要力求投入最小的成本，获得最 大的利益，这就要求抽油机井的系统效率要高。抽油机井的 系统效率是抽油机井做的有用功率与输入功率的比值，这个 值越高，抽油机井的效益越好。 （一）抽油机井的有用功率 有用功率或称有效功率，也称为水力功率NH, 是指在一定时 间内，将一定量的液体提升一定的距离所需要的功率：
实 际 上， 一 般 不 用 这 种 方 法
2．判断及计算平衡
（二）计算扭矩的近似方法 将悬点的运动简化为简谐运动如 图所示，对曲柄轴O′取力矩平衡得：
FP r sin M Wc r sin
对支架轴取力矩平衡得
： aP bFP
M a rP sin Wcr sin b
Wb c (Wr
l
2
) X uc
2．曲柄平衡方式计算 如图所示，曲柄平衡方式的平衡重装在曲柄上，适用于大型抽油
机。
在下冲程中，曲柄平衡重 Wcb 上升的高度为2R，曲柄自重 Wc 上升的高度为 2 Rc ，抽油机本身不平衡值 X ub 上升的高度 为 2 r ，则平衡系统在下冲程中储存的能量，或实际产生的平 衡功为： Aw 2RWcb 2RcWc 2rX ub
游梁式抽油机调平衡操作
移动平衡块到预定位置
5移动平衡块 注意事项： 用摇把或撬杠时
要侧身 平衡块移动时前
方不要站人
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移动平衡块到预定位置
6装好平衡块锁块螺丝，校正平衡块，上 紧固定螺丝，上紧锁块螺丝 注意事项： 固定螺丝要上紧 上紧防滑块，防滑块啮合严密
21
移动平衡块到预定位置
7保养和清洁抽油机 注意事项： 平衡块固定螺丝
电器类工具
计算类工具
5
准备工具用具（5分）
机械类工具
辅助类工具 （粉笔、钢圈尺）
6
安全帽（进入场地就戴好） 背包 （调整刹车的工具 250mm、600mm
管钳）
7
检查工用具
8
9
工用具的摆放
10
测电流（10分）
用试电笔试配电柜 外壳、电机外壳是 否带电（注意左手）
11
测电流
1检查电流表 2选择档位 3测取电流值
3判断调整方向，距离： 距离=|1-平衡率|×100（cm） 实际调整距离由裁判指定
14
停抽 （5分）
1停抽，刹Байду номын сангаас，断电
15
停抽
2检查刹车，挂警示 牌
3锁刹车
注意事项： 带绝缘手套 停抽位置符合要求 刹紧刹车 检查刹车（1/2~2/3） 切断电源 停抽，断电要背脸侧身 操作顺序不要颠倒
16
锁块螺丝涂油防腐 划好安全线 操作顺序不要颠
倒
22
启动抽油机
1打开死刹 注意事项： 在打开死刹前说
用相同的方法调整另 一侧平衡块，调整相 同距离 2检查抽油机周围
23
启动抽油机
3送电，启抽 注意事项： 摘警示牌 先松刹车再启动抽油机 送电时带绝缘手套侧身 抽油机要两次启动不要逆 向启抽 启动后检查抽油机连杆与 曲柄之间是否有碰挂现象 检查抽油机平衡块安全线 关好配电柜门 操作顺序不要颠倒
抽油机井平衡设计及调整技术综述
） ；
一 曲柄 平衡 块 总重 量 ； 一
曲柄 自身重量 （ 两块 ） 尺 一 曲柄 重心半 径 ； ；， 尺一 曲柄 平衡
半径 （ 曲柄 平 衡块 重心 到 曲柄 轴 中心 的距离 ， 过 改变 指 通
Ｒ调 节平 衡 ） ； 曲柄 平衡 相位 角 （ 规型抽 油机 ｒ ０ 异 常 ＝；
根 据 实测 的 光杆 示 功 图及 扭 矩 因数 表 绘 出扭 矩 曲线 ， 并
峰 值 … ｌ Ｍ ２ 对应 的 曲柄转 角 。当△ ＞０时 ， ， 所 平衡 块 往 外移 动 ； ＡＲ＜０，平衡 块 向里 移动 。
３ １ ２ 柄 扭 矩峰 值 便可 判 断 出抽 油 机是 否 平 衡。
３ １ １ 值扭 矩法 ．． 峰
利用 上 、 下冲 程 中 减速 器 曲柄 轴 的最 大 净 扭 矩是 否
１概述 目前大 多 数 油 田对 抽 油机 调 平 衡 时 ，采用 “ 电流平
相 等来判 断平 衡 。其 中平衡 率 的计算 公式 如式 （ ）所 示 。 １
～ ～
＝
衡 ”的平衡 标 准 ，但 电流平 衡 并不 能保证 抽油 机的 真正 平 衡 ，存 在虚 假平 衡 问题 ，可 能导致 抽 油机 运行 过程 中耗 电 量增 多 、各部 件受力 不均 匀 、减速 箱磨 损 加快 ，使 用寿 命
相型 和 前置 型 抽 油机 ， 曲柄 平衡 重 臂 中心 线与 曲柄 中 ｆ ２抽油 机 平衡 调 节的 原 则 抽油 机平 衡 的调 节原则 主 要有 如 下三 条 …。 （ ）上 、下冲 程 电动 机 作功相 等 。通 过 电机上 、下冲 １
程 中电机 做功 是 否相 等 来判 断 抽 油机 是 否平 衡 。 心线 的 偏移 角 ） 。
抽油机平衡
R
Wr
WL 2
r 144170
0.036r
0.062
抽油机平衡 三、抽油机的平衡方式
3．复合平衡 复合平衡又叫混合平衡是指游梁尾部和曲柄上都安装平衡块，如图4—5
所示。其特点是小范围调节平衡时，可调节游梁平衡块；大范围调节平 衡时，则调节曲柄平衡块。 复合平衡方式一般适用于中型抽油机（中深井）。
R总——调平衡后的平衡半径，mm；
Iu、Id——上、下冲程电动机的最大（峰值）电流，A。
R动为正值时，平衡偏轻，应增大平衡半径；R动为负值 时，平衡偏重，应减少平衡半径。
这就是抽油机在上、下冲程中不平衡的原因。抽油机工作过程中，电动机在上、
下冲程中作功不相等称为抽油机的不平衡。
1 抽油机不平衡时将带来以下危害：
（1）降低电动机使用效率和寿命。由于负荷不均匀，降低电动机使用效
率和寿命。满足最大负荷时，造成功率的浪费较大。
（2）缩短抽油机使用寿命。由于负荷不均匀，在曲柄旋转一周中载荷忽大
抽油井平衡
主讲：王学杰
抽油机平衡
一 抽油机不平衡的危害
当游梁式抽油机一抽油泵装置工作时，驴头悬点上作用的载荷是变化的。
上冲程时，驴头悬点需要提起抽油杆柱和液柱，在抽油机未进行平衡的条件下，
电动机就要作功，才能使驴头上行。在下冲程时，抽油杆柱在其自重的作用下
克服浮力下行，这时电动机不仅不需要对外作功，反而接受外来能量作负功，
所作的功也是Aw，此时电动机所作的功为Amu，得下列平衡方式程式：
Au＝Amu＋Aw
或 Amu＝Au－Aw
第三章 抽油机平衡计算
表3-5 钢制抽油杆的奥金格折算应力
(2)API最大许用应力强度条件
强度条件:
（3-97）
（修正Goodman应力方 法）
2．抽油杆柱设计
确定杆柱的材质、长度和直径的组合。 普通抽油杆分为C、D和K三个级别。 钢制抽油杆柱分单级和多级两种结构。多级杆 柱有利于减轻杆柱自重，节省钢材和能量。 在进行组合抽油杆强度设计中，要求在满足强 度条件的前提下，使抽油杆柱最轻。因此，形成了 多个强度设计方案。
常规型和前置型抽油机的扭矩因数可根据抽油 机的几何尺寸进行计算。
利用实测悬点载荷数据(示功图)
M w ( ) TF ( )W ( )
得到悬点载 荷扭矩曲线
悬点扭矩Mw 平衡扭矩MC 净扭矩M
2．扭矩曲线计算的基本公式
对于游梁平衡抽油机 对于曲柄平衡抽油机
（3-62）
B—抽油机结构不平衡值。
对于复合平衡抽油机
机械因素(硬件):泵(结构、质量、材料、安装 、泵隙、抗腐性、耐磨性）；抽油杆（尺寸、 强度）等。
工作方式(软件)： 泵深、抽汲参数(D、S、n)、套压控制等。
1、 使用油管锚减少冲程损失 =r+t t=0 =r
２、调小防冲距 为了防止碰泵，要求活塞下死点与
固定凡尔有一定的距离，叫防冲距。 防冲距越小，Vs越小， K ， 反之，防冲距越大，越保险。
（3-63） （3-64）
Wc—折算重量,曲柄平衡重折算到r点
Wcr=WcbR+WcRc
Wc=(WcbR+WcRc)/r
Wc—曲柄重；
Rc—曲柄重心半径；
Wcb —曲柄平衡块总重；R—曲柄平衡半径。
Mc=Wcrsin(+)=(WcbR+WcRc)sin(+) Mc—曲柄及其平衡重在曲柄上造成的扭矩。
采油工程—— 游梁式抽油机的平衡
第三章有杆泵采油第三节游梁式抽油机的平衡一、抽油机平衡原理（一）抽油机不平衡的原因：抽油机在工作过程中悬点承受的是不对称的脉动载荷，上冲程载荷很大，下冲程载荷较小，这样就会造成上冲程电动机做功很大，下冲程电机做负功，即悬点拉着电机旋转。
因此也就会造成抽油机不平衡。
（二）抽油机不平衡的危害：抽油机运转不平衡，影响电机的工作效率，使电机的功率因数降低，加大电机的功率损耗，减小电机的寿命；抽油机运转不平衡会使抽油机发生振动，严重时会造成翻抽油机的恶性事故，影响抽油机的寿命。
因此抽油机必须利用平衡装置调节达到运转平衡。
（三）平衡原理1．平衡原则及平衡条件抽油机达到平衡的原则是：（1）电动机在上下冲程中做功相等；（2）上、下冲程中电机的电流峰值相等；（3）上、下冲程中的曲柄轴峰值扭矩相等。
抽油平衡原理，如图3-31所示：在抽油机游梁后端加一重物，在下冲程中电机和下冲程的悬点载荷一起对重A：物做功，把重物升高储存位能w,md d w A A A +=则得到电机在下冲程中做的功为：d w md A A A -=式中 w A —— 下冲程中悬点载荷和电机对平衡系统做的功，即平衡系统储存的能量；d A —— 悬点在下冲程中做的功； md A —— 电机在下冲程中做的功。
在上冲程中平衡系统放出能量，帮助电机对悬点做功： mu w u A A A += 则得电机在上冲程中做的功为：W u mu A A A -= 式中 u A —— 悬点在上冲程中做的功；mu A —— 电机在上冲程中做的功。
根据第一条平衡原则： md mu A A = 即w u d w A A A A -=-可得到平衡系统在下冲程中应储存的能量为：2du w A A A +=（3-50） 上式说明抽油机的平衡条件为：平衡系统下冲程中储存的能量要等于悬点在上、下冲程中做功之和的一半。
2．平衡系统要达到平衡需要的平衡功当只考虑静载荷做功时，悬点在上冲程中做的功为：s W W A L r u )('+'=；下冲程做的功为：s W A r d '=。
采油工高级工调整游梁式抽油机曲柄平衡操作
设备磕碰
悬绳器脱落
光 杆
防掉卡子脱落
挤压伤 磕碰伤 挤压伤
其他 9 拉伤
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调整游梁式抽油机曲柄平衡操作－风险分析
序 号
操作部 位 平 衡 块
风险点源
危害状态
风险削减措施
10
旋转移动
磕碰伤
1.行走在安全操作区内； 2.设备运转期间严禁进入设备旋转空间内； 3.设备停运时必须将平衡块停放在下死点。 4. 检查刹车（安全制动），确保刹车灵活好用 。以防停机后曲柄滑行伤人。
检查电线连接部位，用试电笔对设备进行验电。 1.严格执行操作规程； 2.严禁设备运转过程触碰皮带和皮带轮； 3. 女工必须戴工帽，并将头发盘入工帽内，防 止活动设备缠绕头发。 1.检查电线连接部位，检查接地体是否合格； 2.用试电笔对设备进行验电，检查电器是否有 漏电现象。 侧身合空气开关，避免配电部位发生故障时放出 电弧发生电灼伤。 保持地面清洁干燥，保持人员鞋底清洁干燥。 正确使用工具，保证接触部位牢固和用力方向正 确。
4.20 检查抽油机运转情况，看有无刮碰，松动 现象，运转平稳一段时间后检测电流并计算平 衡率是否达到85%，否则重新进行调整直到合格 为止；
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调整游梁式抽油机曲柄平衡操作－操作步骤
4.21 关好配电箱门；
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调整游梁式抽油机曲柄平衡操作－操作步骤
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调整游梁式抽油机曲柄平衡操作－操作步骤
4.4 将自启开关拔到手动位置
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调整游梁式抽油机曲柄平衡操作－操作步骤
游梁式抽油机的平衡
一、 抽油机平衡的原理
（一） 不平衡原因
上下冲程中悬点载荷不同，造成电动机在上、下冲 程中所做的功不相等。
（二）不平衡造成的后果
①上冲程中电动机承受着极大的负荷，下冲程中抽 油机带着电动机运转，造成功率的浪费，降低电动机的 效率和寿命；
②由于负荷极不均匀，会使抽油机发生激烈振动， 而影响抽油装置的寿命。
利用 “上、下冲程电流峰值相等”来检测抽油机
的平衡情况。测电动机上、下冲程的电流峰值I u 和I d
I
＞I
u
d
平衡不足
I
＜I
u
d
平衡过重
在两个电流中有一个小的，一个大的，若 I小 / I大 0.8 时就认为是平衡了，否则就要重新计算平衡半径或平
衡重，重新调整平衡。
四、抽油机井的系统效率
抽油机井的系统效率是抽油机井做的有用功率与输入功 率的比值，这个值越高，抽油机井的效益越好。
③破坏曲柄旋转速度的均匀性，影响抽油杆和泵正 常工作。
(三) 平衡原理：
1.平衡条件
在抽油机游梁后端加一重 物，在下冲程中电机和下冲程 的悬点载荷一起对重物做功， 把重物升高储存位能 Aw
Aw Ad Amd
则得到电机在下冲程中做的功为：
Amd Aw Ad
1.平衡条件
在上冲程中平衡系统放出 能量，帮助电机对悬点做功：
Np
AsnC 600l
由于计算示功图麻烦，常近似地按理论静载荷计算悬点 做功：
Np
Wl sn 6 104
(三)抽油机井的效率
1.抽油机的效率－－是光杆功率与电动机功率之比，
它表达了抽油机工作状况好坏及功率利用程度。
抽油机平衡的标准与调整措施研究
抽油机平衡的标准与调整措施研究摘要：抽油机的平衡是抽油机设计和生产管理中的关键问题。
抽油机一般分成换向系统、平衡系统、支承系统和传动系统四大部分，平衡系统和换向系统是抽油机的两大主要组成部分，而平衡系统的性能，平衡效果的优劣，直接影响抽油机的节能、使用寿命及运转安全性。
本文重点介绍了抽油机平衡原理和平衡的标准，阐述了提高抽油机平衡的措施。
关键词：抽油机平衡标准调整措施1 抽油机平衡原理抽油机运转不平衡，原因是上、下冲程中悬点载荷的变化，造成电动机在上、下冲程中所作的功不相等。
工作时，理论平衡状态的抽油机是没有的。
因为生产过程中油层情况、油并情况及油井工作制度的改变都会破坏抽油机原来的平衡。
因而在油井生产过程中要定期检查和及时调整抽油机的平衡，通常采油的检查方法有两种：一是测量驴头上，下冲程的时间，二是测量上、下冲程中的电流。
抽油机在平衡条件下工作时，上、下冲程的电流峰值应该相近。
即：I上/I下=100%。
如果上冲程的电流峰值大于下冲程的电流峰值，说明平衡不够，则应增加平衡块重量或增大平衡半径R（平衡块远离曲柄轴中心）；反之，则应减小平衡块重量或平衡半径R（平衡块靠近曲柄轴中心）。
2 抽油机平衡的标准按点目前的研究，评定抽油机是否平衡，一般遵守如下标准：即：准则I：上冲程内电机作功与下冲程内电机作功相等；准则2：上冲程内曲柄轴净扭矩最大值与下冲程内净扭矩最大值相等；准则3：曲柄轴净扭矩在一转中的均方根值最小。
当采用不同准则进行抽油机平衡时，计算的抽油机的能耗结果存在一定程度上的差别。
由于准侧l和准侧3在油田现场难以进行评定，因此，准则2就成为普遍被油田采用的平衡判定标准。
有理论工作者分析也表明，按照现场通用的准则2，也可以取得较好的节能效果。
3 提高抽油机平衡的措施3.1 改变曲柄平衡结构该类平衡技术是靠改变曲柄上平衡的结构或增加曲辆上的平衡装置了实现二次平衡，达到减少减速箱上扭矩目的的。
该类平衡技术主要有如下方式。
游梁式抽油机的机械平衡
游梁式抽油机的机械平衡摘要：目前，国际油田开采中最常见的方式是采用常规型游梁式抽油机，占所有采油作业的60%之多。
这种抽油机的平衡方式分为机械平衡和气动平衡。
其中，机械平衡又分为曲柄平衡、游梁平衡以及复合平衡。
本文通过介绍机械平衡的原理、准则以及方式的选择几个方面，让大家对游梁式抽油机的机械平衡有个初步的了解。
关键词：游梁式抽油机；机械平衡方式；原理准则1.游梁式抽油机平衡的意义常规游梁式抽油机主要由动力系统（电动机）、机械传动系统（驴头、四连杆机构和减速箱）、抽油系统（抽油杆等）以及机架等组成。
抽油机是通过驴头的上下运动将原油采集到地面，在上冲程中，驴头上行，抽油杆柱和液柱被提起，电动机做正功；在下冲程中，驴头和抽油杆柱在重力的作用下自由下落，电动机做负功。
在这期间，直接由做正功变为做负功，电动机载荷非常不均，这严重影响了电动机本身以及其它相关机构的工作效率和使用寿命。
因此，抽油机需要采取合理的平衡方式来消除电动机做负功这一不利因素。
由于游梁式抽油机在所有采油作业中占了非常大的比例，所以如果能很好地解决这一问题，将会带来巨大的经济效益。
2.平衡的基本原理游梁式抽油机的平衡包括气动平衡和机械平衡。
其中，气动平衡因为保养和维护比较复杂，所以使用的机会较少。
抽油机的机械平衡是通过在抽油机的游梁或者曲柄中加入平衡重来实现的，在下冲程中，将平衡重从低处抬高，这一过程除了需要驴头和抽油杆自由下落释放势能，还需要电动机输出能量，由此来消除之前电动机做负功的现象，同时平衡重被抬高储存势能，这些势能在上冲程中被释放出来，减小电动机的做功，这样有利于缓解电动机载荷不均的现象。
机械平衡根据放置平衡重位置的不同，可以分为游梁平衡、曲柄平衡以及复合平衡。
在复合平衡方式中，上冲程时，游梁平衡重和曲柄平衡重都向下移动，二者释放势能和电动机一起做功，做功的大小与悬点载荷做功的大小相等。
同理下冲程时，电动机和悬点做功之与抬高平衡重增加的势能相等。
抽油机平衡度理论计算原理及载荷选用
０ 引 言
随着 国家 “ 两化融合” 理念 的持续推进 ， 一 大 批
摆动体 的重量 对 游 梁 摆 动 中心 的力 矩 （ 有 些 文 献 以 结 构不 平衡 重 代 替 之 ） 四部 分 组 成 一 个 力 矩 平 衡 系 统 。如 需要 更精 确地分 析计 算 ， 还 需要 考虑 绕游 梁摆 动 中心摆 动 的整个 摆 动体 的转动 惯量 的影 响 ， 为简化
（ Ｊ ． Ｎ ｏ ． ６ Ｏ ｉ ｌ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｑ ｉ ｎ ｇ Ｏ ｉ ｉｅ ｆ ｌ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｘ ｉ ａ ｎ Ｓ ｈ ａ ａ ｎ ｘ ｉ ７ １ ０ ２ ０ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
摘
要： 根据新型抽油机的现场使用经验 ， 阐述 了新 型抽 油机 在 研 制 前 期 合 理 计 算 平 衡 度 的理 论 原 理 ， 并 针 对 抽 油 机
现场工况选择 合适的额定载荷进 行 了说 明。对新型抽 油机研 制前期 的设计参数 、 机械结构的确定具有指导意义。
关键 词 ： 抽 油机 ； 平衡 度 ； 平 衡 力矩
抽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 机 的研制 提供一 些参 考 。
１ 抽油机平衡度计算原理
抽油 机平 衡度计 算 方法 常用 的有三 种 ： 上 下 冲程
电流峰值 比值 法 、 上下 冲程功 率 比值法 和上 下冲程 瞬 时曲柄切 线力 峰 值 比值 法 。我 厂 在 抽 油 机 的设 计 及
抽油机平衡的原理课件
游梁是抽油机中的重要部件，其位置的改变会影响抽油机的平衡。通过调整游 梁的位置，可以使得抽油机的平衡状态得到改善，从而提高工作效Leabharlann 和节能效 果。改变曲柄的长度
总结词
曲柄长度的改变会影响抽油机的平衡 状态。
详细描述
曲柄是连接游梁和连杆的重要部件， 其长度会影响抽油机的平衡。通过调 整曲柄的长度，可以优化抽油机的平 衡状态，提高工作效率和节能效果。
01
通过调整配重块或配重箱的位置和重量，可以调整重力平衡。
调整平衡块或平衡箱的位置和重量
02
通过调整平衡块或平衡箱的位置和重量，可以调整扭矩平衡。
调整弹性元件的刚度和位置
03
通过调整弹性元件的刚度和位置，可以调整弹性力平衡。
03
抽油机平衡的实现方法
改变游梁的位置
总结词
通过调整游梁的位置，可以改变抽油机的平衡状态。
延长寿命
平衡良好的抽油机能够减少机 械磨损和疲劳损伤，延长使用
寿命。
降低噪音
通过动态平衡调整和减震装置 的应用，可以有效降低抽油机
运行时的噪音。
提高稳定性
优化平衡的抽油机在运行过程 中更加稳定，减少故障和安全
风险。
优化平衡的注意事项
安全性
在调整平衡时，应确保操作人 员的安全，避免发生意外事故
。
兼容性
而带动抽油杆上下往复运动。
抽油机的工作过程包括上行程和下行程两个阶段，上行程时抽油杆向上 运动，将原油抽到地面；下行程时抽油杆向下运动，为下一次抽油做准 备。
平衡在抽油机中的重要性
平衡对于抽油机的正常运转至关 重要，它能够减小电机负荷、降 低能耗、延长设备使用寿命和提
高生产效率。
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游梁式抽油机平衡原理
教学目的：
学习本节课要求学员知道引起抽油机不平衡的原因及危害，掌握抽油机平衡原理及平衡
方法，会检查抽油机平衡。
教学内容要点及教具
抽油机调平衡原理
一、抽油机不平衡的原因
1、原因：抽油机的工作特点是承受交变负荷，上冲程，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液拄重量和抽油杆拄在液体中的重量以及摩擦、惯性、振动等负荷。
下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆拄在液体的重量。
上下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。
在抽油机正常工作时改变抽油参数或泵挂深度以及井中含水的变化都可能使抽油机不平衡。
2、抽油机不平衡：抽油机在上下行程的负荷差异也就是电机做的功不相
等叫不平衡。
二、抽油机不平衡造成的危害
1、对电机：由于抽油机不平衡引起电机负荷不均匀，造成功率浪费和效
率降低，缩短电机寿命。
’
2、对抽油机：由于抽油机曲柄运转不平衡，使抽油机发生振动，导致各
连接螺丝松动，易出现故障，影响抽油机装置的使用寿命。
3、对抽油泵及抽油杆：由于运转不平衡，影响了抽油杆和泵的正常工作。
三、抽油机的平衡原理
由示意图分析：
抽油机平衡原理：配重保证电动机在上、下冲程中作的功相等。
既：
抽油机为什么要安装平衡装置？
答抽油机的工作特点是承受交变负荷。
上冲程时，抽油机驴头承受作用在活塞截面上的液柱重量和抽油杆柱在液体中的重量以及磨擦、惯性、振动等负荷；下冲程时，抽油机驴头只承受抽油杆柱在液体中的重量。
上、下冲程的负荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。
为了清除上述弊病，必须采用平衡装置使上下冲程时的负荷差异减小，保证设备正常运转。
平衡装置安装在抽油机游梁尾部或曲柄上，当抽油机上冲程时，平衡装置向下运转，帮助克服驴头上的负荷；在下冲程时，电机使平衡装置向上运动，储存能量，从而减小抽油机上下冲程的负荷差别。
抽油机平衡方式有几种？各种平衡方式有何特点？
答：平衡方式有游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气动平衡。
（1）游梁平衡：游梁的尾部装设一定重量的平衡板以达到平衡。
这是一种简单的平衡方式，适用于轻型抽油机。
（2）曲柄平衡：将平衡块安装在曲柄上，适用于重型抽油机。
这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整比较方便。
但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。
（3）复合平衡：在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。
小范围调整时，可调整游梁平衡板，大范围调整
时，可调整，则调整曲柄平衡块。
这种平衡方式适用于
中小型抽油机。
（4）气动平衡：利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目的，可用于10型以上的抽油机。
这种平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动，但其装置精度要求高，加工麻烦。