游梁式抽油机横梁断裂保护器改进研究

游梁式抽油机横梁断裂保护器改进研究

郑秀海

辽河油田沈阳采油厂辽宁沈阳110316

摘要：游梁式抽油机指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，由游梁、横梁、连杆、支架、减速箱、驴头等部件组成。抽油机的横梁位于尾部，通过尾轴承总成和游梁连接，与游梁、驴头、连杆和曲柄一起将减速箱的低速旋转运动变为抽油机的往复式直线运动。游梁式抽油机横梁断裂保护器采用限位行程开关、无线信号发射装置和无信号接收装置，对抽油机的横梁部位实施了有效的保护，现场应效果十分理想。减少了此类要因而造成的翻机事故，起到的保护抽油机的作用。

关键词：抽油机；横梁断裂保护器；安全保护

目前，游梁式抽油机是油田广泛使用的机械采油设备，游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。通过游梁式抽油机常见的横梁断裂故障进行分析，阐述了现在技术的不足，提出了一种新的抽油机横梁断裂保护技术，对它的工作原理应用范围等进行了说明，并以现场应用例证做了效果验证、效益分析。证明了其对抽油机安全保护所起到的作用。游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。对于支架来说，如果抽油载荷和平衡载荷形成的扭矩相等或变化一致，那么用很小的动力就可以使抽油机连续不间断地工作。

1技术分析

目前，游梁式抽油机是油田广泛使用的机械采油设备，通常由游梁、横梁、连杆、支架、减速箱、驴头等部件组成。抽油机的横梁位于尾部，通过尾轴承总成和游梁连接，与游梁、驴头、连杆和曲柄一起将减速箱的低速旋转运动变为抽油机的往复式直线运动。在运转过程中，横梁承受了较大应力，在抽油机交变载荷的作用下，中间位置极易发生断裂事故，在以往的机械事故中，该处断裂事故约占10%。当抽油机的横梁发生断裂时，因无紧急安全保护装置，继续运转就会发生抽油机翻机事故，这不但影响油井的采油时率，而且造成重大的安全事故和昂贵的维修费用。

1.1结构

游梁式抽油机是由防尘护罩1、左支架2、右支架3、限位开关4、复位开关5、无线信号发射器6和无线信号接收器7组成(如图1，图2)。

1.2工作原理

当横梁在中间位置出现裂缝时，左支架和右支架之间的相对位移增加，带动限位开关的行程杆向外移动，当达到一定位移量时，限位开关内部回路接通，通过线组将信号传递给无线信号发射器，无线信号发射器发出信号，设在抽油机配电箱内的无线信号接收器接到信号报警并断开主回路交流接触器的电源，同时启动记忆锁定功能，交流接触器失电，电机停止运转。管理人员即刻进行现场检查维修，确认恢复正常后通过复位开关复位，复位开关通过线组将信号传递给无线信号发射器，无线信号发射器发出信号，设在抽油机配电箱内的无线信号接收器接到信号后解除锁定，抽油机才能启抽运转，如果没有复位，则现场无法启动抽油机，这样可有效保护人员和设备的安全，杜绝了因继续运转或误启动导致连杆受力不均衡造成的抽油机翻机事故的发生。使用该装置能够实现抽油机横梁出现断裂时自动停机保护功能，当抽油机横梁发生断裂时，可通过左支架与右支架分离，限位开关接通，由无线信号发射器发出动作指令，无线信号接收器接到指令后报警，并断开主回路交流接触器电源，同时启动记忆锁定功能，交流接触器失电，电机停止运转，起到保护抽油设备的功效。当抽油机停止运转后，管理人员即刻到现场进行检查维修，通过复位开关复位后，才能重新启动抽油机运转，杜绝了因抽油机横梁断裂导致的抽油机翻抽事故的发生。

2技术性能

1)通过传感器感知机械部件的位移状态的异常变化，并用无线的方式来控制电器运转，达到保护机械设备的目的，减少简化了电气线路，具有新颖性。2)适用于不同规格型号的游梁式抽油机，现场适应性好。3)限位装置与发射装置反应灵敏，有效动作反应时间小于2s，能及时将抽油机停止，起到保护作用。4)装置设置了防护罩，维护周期长，额定维护周期为180d。5)装置所使用的电源为9V碱性电池，电气安全性能符合采油现场要求。

3应用实例

管理区安装这套“游梁式抽油机横梁断裂保护器”。经过半年的野外间隔试验，经过验证反应灵敏，动作可靠，达到技术要求。

4结束语

游梁式抽油机横梁断裂保护器采用限位行程开关、无线信号发射装置和无信号接收装置，对抽油机的横梁部位实施了有效的保护，现场应效果十分理想。减少了此类要因而造成的翻机事故，起到的保护抽油机的作用。该装置在自动管理区块具有较好的推广潜力。

参考文献

[1]刘艳.遥控智能抽油机井电机保护器的研制和应用[J].内蒙古石油化工，2015，(z1):18-19.