抽油机的平衡计算课件.ppt

抽油機的平衡計算當抽油機沒有平衡裝置時，由於上、下衝程中懸點載荷不均衡，滿足上衝程負載要求的電動機在下衝程中將做負功，從而出現抽油機不平衡現象。不平衡將造成電動機功率的浪費，降低電動機的效率，縮短電動機及抽油裝置的壽命，破壞曲柄旋轉速度的均勻性。一、平衡原理電動機在上、下衝程中都做正功且做功相等。方法便是在抽油機遊梁後臂上加一重物，在下衝程中讓抽油杆自重和電機一起來對重物做功，而在上衝程時，則讓重物儲存的能量釋放出來和電動機一起對懸點做功。由上式表明，為了使抽油機平衡運轉，在下衝程中需要儲存的能量應該是懸點在上、下衝程中所做功之和的二分之一。二、平衡方式為了使抽油機工作達到平衡狀態，在下衝程把抽油杆自重做的功和電機輸出的能量儲存起來所採取的形式，稱之為平衡方式。目前常用的平衡方式有氣動平衡和機械平衡。氣動平衡是通過遊梁帶動的活塞壓縮氣包中的氣體，把下衝程中做的功儲存成為氣體的壓縮能。在上衝程中被壓縮的氣體膨脹，將儲存的壓縮能轉換成膨脹能幫助電動機做功。機械平衡是以增加平衡重塊的位能來儲存能量，而在上衝程中平衡重降低位能來幫助電動機做功的平衡方式。機械平衡有三種類型，即遊梁平衡、曲柄平衡和複合平衡。1)遊梁平衡是在遊梁尾部加平衡重，適用於小型抽油機。2)曲柄平衡(旋轉平衡)是將平衡重加在曲柄上。這種平衡方式便於調節平衡，並且可避免在遊梁上造成過大的慣性力，適用於大型抽油機。3)複合平衡(混合平衡)在遊梁尾部和曲柄上都加有平衡重，是上述兩種方式的組合，多用於中型抽油機。三、平衡計算計算所需要的平衡物的重量或確定一定平衡重量重物的位置。懸點在上、下衝程中所做的功分別為：故：對於不同平衡方式，所需要重物的重量也不同。1.遊梁平衡下衝程抬高的距離為：對於遊梁平衡，重物在下衝程中所儲存的能量為：將其代入上式中可得平衡條件下重物的重量為：——抽油機本身的不平衡值，是折算到遊梁平衡塊重心位置上的附加平衡力。