游梁式抽油机的详解
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维修保养工作可以概括为十个字: “清洁、紧固、 润滑、防腐、调整”。
清洁——指清洁卫生,清洗呼吸阀、刹车片。
紧固——指紧固各部件间的连接螺丝。
润滑——对各加油点(部位)定期添加润滑油脂,检 查减速箱机油是否足够。
调整——即对整机的水平、对中、平衡、控制系统 等为主的调整。 防腐:对脱漆、生锈部位刷漆或涂油
+ 抽油机在工作中除承受液柱和抽油杆柱的静载荷 外,还承受着惯性、摩擦和振动等一系列交变载 荷,容易造成机件磨损,连接零件松动等现 象.长期野外工作也容易造成润滑油料损耗或变 质.
+ • 要保证抽油机能够长期正常工作.延长使用寿 命,就需要定期进行维护保养,检查运转部件; 拧紧螺丝、更换零件.添加或更换润滑油等.除 了定期维护保养外.在平时的巡回检查中也要注 意观察抽油机运转状况,倾听有无异常音响,发 现问题及时处理.
一、抽油机
抽油机是抽油井 地面机械传动装置,它 和抽油杆、抽油泵配合 使用,能将井下原油抽 到地面。
▪1、分类
▪按照抽油机的结构 和工作原理不同,可 分为游梁式抽油机和 无游梁式抽油机。 ▪游梁式抽油机按结 构不同可分为前移式 (前置式)和普通式, 普通式的支架在驴头 和曲柄连杆机构之 间.前移式的曲柄连 杆机构位于驴头和游 梁支架之间。即曲柄 连杆机构前移。
• 当活塞上行时,游动阀受油管内活塞以上液柱的压 力作用而关闭,并排出活塞冲程一段液体,固定阀由于 泵筒内压力下降,被油套环形空间液柱压力顶开,井内 液体进入泵筒内,充满活塞上行所让出的空间。
• 当活塞下行时,由于泵筒内液柱受压,压力增高, 而使固定阀关闭。在活塞继续下行中,泵内压力继续升 高,当泵筒内压力超过油管内液柱压力时,游动阀被顶 开,液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管.
2、管式泵的结构 (1)工作筒 它是由外管、衬套和压紧接箍组成,外 管内装有多节同心圆柱管的衬套,上、下两端靠压紧 接箍压紧,上接箍上连油管;下接箍下连进油设备。 (2)活塞 是由无缝钢管制成的空心圆柱体,两头有 螺纹,活塞外表面镀铬并有环状防砂槽。 (3)游动阀 也叫排出阀.由阀球、阀座、开口阀罩 组成。单阀泵有一个游动阀,装在活塞上端,双阀泵 有两个游动阀,分别装在活塞的上下端:阀球座在阀 座上,上有开口阀罩。 (4)固定阀 也叫吸人阀,由阀座、阀球和开口阀罩 组成。
抽油机主要是由四大部分组成的:
(1)游梁部分:驴头、游梁、横梁、尾梁、连杆、 平衡板(复合平衡抽油机)
(2)支架部分:中央轴承座、工作梯、护圈、操 作台、支架。
(3)减速器部分:底船、减速器筒座、减速器、 曲柄、配重块、刹车等部件。
(4)配电部分:电机座、电机、配电箱等。
▪3、工作原理 ▪电动机将其高速旋转运动传递给减速箱 的输入轴,经中间轴后带动输出轴,输出 轴带动曲柄作低速旋转运动.同时,曲柄 通过连杆经横梁拉着游梁后臂(或前臂)摆 动(或者是连杆直接拉着游梁后臂),游粱 的前端装有驴头,活塞以上液柱及抽油杆 柱等载荷均通过悬绳器悬挂在驴头上.由 于驴头随同游梁一起上下摆动,游梁驴头 便带动活塞作上下的、垂直的往复运动, 就将油抽出井筒.
(4)各轴承加注润滑油。要加足、加满,如果油脂变质 应全部更换,如中央轴承座需要更换黄油。将黄油枪装 在加油孔上,放开泄油孔(在泄油孔下面垫上擦布或其 他东西接着旧油,旧油不要排到机身上),打黄油时应 一直将旧黄油排出泄油孔并挤出新油时才能算是加满。
(5)检查抽油机的平衡情况。用钳形电流表测量电流, 观察上、下行电流峰值的变化情况。平衡率应大于85% 以上才算合格,如达不到平衡率要求应进行平衡的调节。
(6)紧固:对各部位的紧固螺丝应逐一检查紧固,关键 部位如曲柄销、中央轴承座、尾轴、底座紧固螺丝及减 速器固定螺丝,必须紧固并划好新的安全检查线。
(7)检查刹车片的磨损情况,如果磨 损严重、断裂等,应更换刹车片,并 调节刹车的松紧度。刹车销锁死牙块 应卡在刹车槽的1/3~2/3之间,不 应太少或太多,以免刹车滑脱。
杆式泵的特点:结构复杂,制造成本高, 排量小,修井工作量小,故适合下泵 深度大产量较小的井。
▪(1)管式泵 ▪1)泵径较大,排量大,适 用于产量高、油井较浅、 含砂较多、气量较小的井 使用。 ▪2)结构简单,加工方便, 价格便宜。 ▪3)不适用于深井。 ▪4)由于管式泵工作筒接在 油管下端,检泵换泵需起 油管。
▪(3)曲柄连杆机构 ▪曲柄连杆机构的作用是将电动机的旋转运动变成驴头 的往复运动.在曲柄上有4-8个孔,是调节冲程时用的。 ▪(4)减速箱 ▪ 是将电动机的高速转动,通过三轴二级减速变成 曲柄轴(输出轴)的低速转动,同时支撑平衡块。 ▪(5)平衡块 ▪平衡块装在抽油机游粱尾部或曲柄轴上。它的作用是: 当抽油机上冲程时,平衡块向下运动,帮助克服驴头 上的负荷;在下冲程时,电机使平衡块向上运动,储 存能量,在平衡块的作用下,可以减小抽油机上下冲 程的负荷差别。
3、杆式泵的结构
主要组成部分与管式 泵基本相同。其外工作筒, 由无缝钢管制成,装有锁 扣卡簧和固定锥座,内工 作筒与管式泵相比,直径 小。上装有圆锥体,其固 定阀直接装在内工作筒的 最下端。
▪(2)杆式泵 ▪1)检泵方便,起出抽油杆即可起出泵。 ▪2)泵径小,适用于产量低的深井。 ▪3)泵在下井前,可以试抽,从而保证了质量。 ▪4)泵的结构较复杂,加工难度大,成本高。 ▪5)由于多一个外工作筒,所以泵径小,排最 低. ▪6)不能用于易出砂的井。内外工作筒之间容 易因砂长而把泵卡在油管内。
4.新系列游梁式抽油机代号
▪ 例如CYJ3—1. 2--7(H)Y表示该机为游梁 式抽油机;悬点最大负荷为30kN;光杆最大 冲程为1.2m;其减速箱曲柄轴最大扭矩为 7kN.m;减速箱齿轮为点啮合圆弧齿轮传动型 式;为游梁式平衡方式.
▪5、平衡方式特点
▪(1)游梁平衡 ▪游梁的尾部装设一定重量的平衡块,平衡方 式简单,适用3吨以下的轻型抽油机。
(11)刹车装置:刹车也叫制动器,它是由手 柄、刹车中间座、拉杆、锁死弹簧、刹车轮、 刹车片等部件组成。刹车片与刹车轮接触时发 生摩擦而起到制动作用,所以也叫制动器。
(12)大皮带轮:电动机把旋转的动力传给皮带,再由 皮带传给大皮带轮,由大皮带轮带动输入轴,它是减 速器做功的桥梁。
(13)尾轴承:它起着尾梁和游梁相连的作用,减小摩 擦使游梁上下运动较轻便。
\面组装好接在油管下部先下入井内, 然后投入固定阀,最后再把柱塞接 在抽油杆柱下端下入泵内。
杆式泵:整个泵在地面组装好后接在 抽油杆柱的下端整体通过油管下入 井内,由预先装在油管预定深度 (下泵深度)上的卡簧固定在油管 上,检泵时不需要起油管。
管式泵的特点:结构简单、成本低, 排量大。但检泵时必须起出油管。 修井工作量大,故适合深度不大, 产量高的井。
(9)电机座:它的主要作用是承载电机的重量,它 自成一体与抽油机底座由螺丝连接,它上面有井字 钢,目的是为了调整电机的前、后、左、右位置, 保持电机轮与减速器轮的“四点一线”,它是由槽 钢焊接而成。
(10)电机:电机是动力的来源,一般采用感应 式三相交流电动机。它固定在电机座上由皮带 传送动力至减速器大皮带轮。前后对上有两条 顶丝可调节皮带的松紧度。
(3)保持机身的清洁、无油污。
(二)一级保养
当抽油机运行800h时,由大班工人在小队维修班的协 助下进行作业,其作业范围如下:
(1)进行例保的全部内容。
(2)打开减速器检视孔,检查齿轮啮合情况,并检查 齿轮磨损和损坏情况。检查清洗呼吸器应卸开清洗。
(3)检查减速器油面并加(补)足机油到规定位置:上 液面不高于2/3位置,下液面不低于1/3位置,即齿 轮齿刚浸没为宜。
(14)支架:支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重 量,而且是游梁的可靠支柱。
(15)工作梯及护圈:工作梯是安装游梁、处理驴头偏 斜、给中轴加注黄油、平时的检查以及上下游梁等方 便工作的扶梯。护圈叫安全圈,在我们高空作业时起 到安全保护作用。
(16)中央轴承座:是支架与游梁连接的配件, 担负游梁承担的全部重量,而且在一定的轨 道上上下摇摆运动。
各种直径泵排量系数是一定的,抽油机的实际产 量与泵的理论排量的比值叫做泵效。
η=Q液/Q理×100%
泵的工作过程是由三个基本环节所组成,即柱 塞在泵内让出容积,井内液体进泵和从泵内 排出井内液体.
在理想情况下,活塞上、下一次进入和排出的 液体体积都等于柱塞让出的体积:
V fps
m2
f p ------活塞截面积,
(17)曲柄销:它将曲柄和连杆连接在一起, 与曲柄上的冲程孔、曲销轴、锥套和冕型螺 母相连接,与连杆的连接是通过穿销螺丝穿 过曲柄销壳来实现的,它在冲程孔的位置决 定抽油机冲程的大小,并可通过调整曲柄销 的位置来调整抽吸参数,现场上发生曲柄销 脱出曲柄的事故较多。
7、抽油机保养
抽油机是24h连续运 转的机械。维修保养工 作• 是使抽油机能正常运 转的基础工作。各地区 的情况不同应根据具体 情况结合岗位责任制, 制定检泵修井周期,建 立定期保养制度。
▪(6)悬绳器
▪ 它是连接光杆和驴头的柔性连接件, 还可以供动力仪测示功图用.
(7)底座:它是担负起抽油机全部重量 的惟一基础。下部与水泥混凝土的基 础由螺栓连接成一体。上部与支架、 减速器由螺栓连接成一体。由型钢焊 接而成,是抽油机机身的基础.
(8)减速器座:它的作用是固定减速器,承担减速 器的重量并使减速器提高,使曲柄能够旋转。高基 础井则无筒座,它由厚钢板焊接而成,与底座焊接 在一起,顶面加工水平,并有螺栓孔与减速器连接。
▪(2)曲柄平衡 ▪是将平衡块加在曲柄上,适用于10吨(也叫10型)以上重 型抽油机。这种干衡方式减小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。特点: 小范围调整时,可调整游梁平衡,大范围调整时,则调整 曲柄平衡块.这种平衡方式适用于中深井。 ▪(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吨以上重型抽油机,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。
6、主要部件的作用
(1)驴头
▪它的作用是保证抽油时光杆始终对准井口中心位置。 驴头的弧线是以支架轴承为圆心,游粱前臂长为半径 画弧而得到的.
▪修井时可将驴头从井口移开,方便作业.移开的方 式有三种,即:侧转式、上翻式,可卸式.
▪(2)游梁 ▪ 游梁固定在支架上,前端安装驴头承受井下负荷, 后端连接横梁、连杆、曲柄、减速箱传递电动机的动 力.
抽油机的维修保养在生产实际中按级别又分为三个级别保 养:即例保、一级保养和二级保养。
(一)例保
例保也就是由采油工每班或每日进行的检查保养:
(1)检查各部位紧固螺丝,用手锤击打一下主要部位的螺 丝,应无松动滑扣现象。检查时注意安全线是否错开位置。 关键部位如曲柄销螺帽必须每次检查。
(2)检查减速器,中轴、尾轴、曲柄销应无异常声响,不 缺油、不漏油。
(8)检查三角皮带,应无损伤。皮带 松紧合适。
(9)检查电器部分及配电箱。
▪二、 抽油泵:抽油泵 也称深井泵.它是有杆 机械采油的一种专用设 备,泵在油井井筒中动 液面以下一定深度,依 靠抽油杆传递抽油机动 力,将原油抽出地面. ▪ 1、分类:按泵在井 内安装的方式,分为管 式泵和杆式泵两种。
管式泵:外筒和衬套在地\
-----分钟的排量: Vm f p sn
• 在一个冲程中,深井泵应完成一次进油和—次排 油.活塞不断运动,游动阀与固定阀不断交替关闭和顶 开,井内液体不断进入工作筒,从而上行进入油管,最 后达到地面。
5、理论排量和泵效 深井泵在理想情况下,活塞一个冲程可以排出的
液量,在数值上等于活塞上移一个冲程时所让出的体 积。其计算公式如下:
Q理=K×S×N Q理——深井泵理论排量 K——排量系数;K=1440×F S———冲程,米; N——冲次,次/分.