塔架式长冲程抽油机

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1、塔架式长冲程抽油机原理及应用马强作者简介：马强（1980-今），男，助理工程师，辽宁阜新人，2003年毕业于大庆石油学院石油工程系，现在辽河金马油田开发公司，从事生产管理和研究工作。电话：0427-7806771；E-mail：starmq@163.com。郭文川（中油辽河金马油田开发公司，辽宁盘锦124010）摘要：塔架式长冲程抽油机（20～22型）是配合油田采用新工艺而研制开发的，本文在给出这种抽油机工作原理的基础上，进行运动规律分析，并阐述了基本技术参数和相关操作功能。其具有长冲程、软性换向、对称对拉、高度平衡、高效节能、大载荷等重要

2、特点，经过辽河油田试用效果良好。关键词：塔架式抽油机长冲程运动规律调平衡技术参数故障排除前言目前长冲程无游粱抽油机发展较快，采用了许多现代技术和先进结构方案以及新材料、新工艺，抽油机的适应性、经济性、可靠性和先进性以及技术水平均达到了有史以来的最高水平，为高效、经济、安全和可靠地开采石油资源作出了卓越贡献[1]。塔架式长冲程抽油机刷新了一百年来使用游梁机四连杆机械的历史，使抽油机的设计原理产生了根本的（质的）变化、实现了本世纪跨越式的飞跃。该产品在胜利油田、辽河油田进行了37井次的矿场试验，连续运行时间超过三年，无任何技术与安全性问题，特别

3、适合油田领域，满足了我国油田深井和稠油井原油开采以及大采油量的采油工艺要求。1结构及原理1.1主要结构塔架式长冲程抽油机由电机架、转动系统、工作机构、辅助机构四部分组成[2]。主要采用双循环链条、由联体减速机驱动，主悬梁呈M形分布在双循环链条中间与换向机并联，由换向机构将各链条串、并联，从而实现换向功能。循环链条的循环运动经此换向机构变为主悬绳的上、下往复运动。具体结构见图1。1、前天轮；2、让位装置；3、主梁；4、悬杆绳；5、悬杆梁；6、从动轮；7、换向器；8、循环链；9、板式链；10、机架；11、主动链轮；12、联组带；13、电机；14

4、、地轮；15、采油树；16、后天轮；17、悬重绳；18、链绳接头；19、配重箱；20、减速器；21、大带轮；22、配重导绳；23、基础图1塔架式长冲程抽油机（CCJ系列）结构图1.2工作原理其工作原理是[3]：电动机通过皮带带动齿轮减速器，减速后带动主动链轮作连续定向转动、主动链轮带动封闭链轮和循环轴循环运行，循环轴的上下分别连接着两条钢丝绳、一条通过天轮与光杆上的悬绳器相连、另一条通过地轮和小天轮与平衡箱相连。循环轴上下循环运动的同时带动抽油杆上下往返运动，从而实现开采作业的主要功能。2技术特点2.1技术参数目前塔架式长冲程抽油机共有5种

5、机型，其主要技术参数见表1。表1塔架式长冲程抽油机技术参数机型代号CCJ12-5-18HFCCJ16-6-28HFCCJ16-8-28HFCCJ20-8-38HFCCJ22-8-48HF悬点最大载荷(KN)120160160200220冲程(m)56888冲次(min-1)2.5～3.52.5～4.02.0～4.02.0～4.02.0～4.0平衡方式砝码式砝码式砝码式砝码式砝码式最大平衡箱重(T)5.36.16.18.18.5减速器传动比17.617.617.617.818.8减速器中心距(mm)512539539672.8800减速器扭矩

6、(KN·m)1828283848电机型号Y200L2-6Y225M-6Y280S-6(Y225M-4)Y280M-6(Y315S-4)Y315S-6(Y315S-4)电机功率(kw)223037(45)55(110)75(110)电机转速(r/min)970980980980980传动皮带5V35505V35505V35506V40606V4320悬点最低高度(mm)17001800180018001800使用温度(℃)-40℃～50℃自动刹车机构无有有有有整机重量(T)18.027.031.044.553.2整机外形尺寸长×宽×高(mm)

7、3500×2020×101003800×2020×113703800×2020×135474000×2240×123634250×2420×134882.2运动规律塔架式长冲程抽油机的运动规律只在上、下死点附近存在加减速度，其余行程是匀速运动，如图2所示。其运动规律可用公式1计算[4]：（1）式中：为悬点位移，m；为主动轮半径，m；为主轴销离基准垂线的转角，rad；为悬点运动速度，m/s；为主动轮角速度，rad/s；为悬点加速度，m/s2。图2塔架式长冲程抽油机运动规律示意图由图2可知，当悬点运动进入BC、EF段时，悬点运动规律是匀速运动，

8、加速度为零，其速度可用公式2计算。(2)式中为悬点匀速段运动速度，m/s。同时塔架式长冲程抽油机的冲数不仅和主动轮的转速有关，而且与冲程也有关，其表达式为：（3）式中为主动轮转速