新型抽油机载荷、扭矩计算公式

1、新型抽油机载荷、扭矩计算公式及平衡调整方法一、抽油机载荷、扭矩计算公式1双驴头抽油机：，悬点最大载荷：Pmax=(P '液 + P：) l+Sri/2390)kN悬点最小载荷：Pmir =P'杆 (1-Sr2/1470)kN减速器曲柄轴最大扭矩：Mmax =0.22S ( Pmax-Pmir )kN.m2、高原皮带式抽油机：，悬点最大载荷：Pmax = P液+ P 杆kN悬点最小载荷：Pmir = P 杆kN减速器输出轴最大扭矩：Mmax= 0.5R(Pmax-Pmin)= 0.5R P液kN.m平衡箱总配重：P配二0.5(Pmax+Pmin)kN式中：卩'液一抽油泵柱

2、塞全断面上的液柱重力(沉没度太大时要考虑动液面深 度)，kN; P 液=p gLAQ32pf井液密度，t/m ;g 重力加速度(=9.81m/s );Aq柱塞全断面积， m2；L下泵深度，m;P：抽油杆在井液中的重力，kN; P杆=9.81 X0-3L P 杆(1-p/pP 杆 每米抽油杆在空气中的重量，kgp抽油杆密度(对钢杆 pr=7.85t/m3)对R12型高原皮带机R=0.347/对R16型高原皮带机R=0.438S冲程长度，m;n冲程次数，min-1;R悬绳器驱动摩擦轮节圆半径，m;二、双驴头抽油机平衡调整 双驴头抽油机安装前应根据油井井况和抽油机工况，初步估算平衡块的组合和平衡块的

3、位置，以避免出现严重的不平衡现象。投产后，应根据曲柄 轴实际净扭矩情况，调整平衡，以保证抽油机在最佳状态下工作，现介绍两 种平衡调整的计算方法。1、安装前初步估算平衡(1)估算所需的平衡力矩 M平(据已有数据选用三式之一)千牛吨米M 平=0.47 （ P 杆一B+ p/ 液/2）M 平=0.235 Sx （Pmax+Pmir）千牛吨米M平=0.51 （ |M上max|+|M下min）千牛吨 米式中：P/杆抽油杆在油液中的重量（千牛吨）P7液动液面以上，泵柱塞全断面上液柱的重量（千牛吨）S所用冲程长度（米）M上max, M下min分别为上、下冲程悬点负荷在曲柄轴上产生的载荷扭矩代数和的最大、最小

4、值（千牛顿 米）P”= q，LP$= r F e g Pmax -M 上 max= Pmax -B tf 100M 下 min= Pmin -B TF 280式中：q每米抽油杆在油液中的重量（千牛顿）L泵挂深度（米）r油液密度（千克/米 3）e-动液面至井口的深度（米）F泵柱塞断面积（米2）g重力加速度值：取g=9.8米/秒 2B抽油机结构不平衡力（千牛顿），查抽油机铭牌或说明书的平衡力矩 图解。TF 100, TF 280 分别为曲柄位置角等于100和280时的据矩因数（米,有正，负），查说明书光杆位置因数和扭矩因数表。Pmax、Pmin悬点负荷的最大、最小值(千牛顿)，此值可取自示功图,也

5、可按下面公式计算：Pmax=（ P杆干 + P液）«1+a 上/g）Pmin= P干1+7.85a下/g （7.85-r）冲次(冲/分)456冲程(m)345345345加速度(m/s2)-a上0.1810.2420.3020.2830.3780.4720.4620.5720.673-a下-0.319-0.425-0.531-0.498-0.664-0.830-0.71-0.946-1.182(2)平衡块组合方式根据求得的M平值确定平衡块的安装位置，平衡块可同时装八块、六块、 四块、两块多种组合方法，平衡块的安装位置确定的方法如下：查平衡力矩图解，在该图纵座标轴上找到等于M平的点，由

6、此作纵座标轴的垂线与斜线相交，由交点作横座标轴的垂线，此垂线与横座标的交点值 即为平衡块位置。平衡块的位置，用平衡块上的”下角所对齐曲柄上的数字来表示，无” 者用保险锁块孔”位置代用。2、投产后调整平衡的计算可以按下面两方法之一进行计算。(1)电流法分别测量上、下冲程时，电动机输入的最大电流值I上和I下。若I上和I下相差 太多，则认为平衡不好，此时可用下式计算平衡块应移动的距离。（米）R/ = Mmax/ Q曲x（| 上 I 下）/ （I 上+ I 下）式中：W 为达到平衡，原安装的平衡块应该移动的距离。W为正值时, 表示平衡块应离开曲柄轴心向外移，R/为负值，表示应移向曲柄轴心。Q曲一原安装

7、的平衡块重量(包括连接件，千牛顿)。查平衡力矩图解的平衡 块重量栏。Mmax=0.236S(Pmax-Pmin)-0.1令千牛顿 米此式中的S Pmax、Pmin意义与前同，n为每分钟的冲次数，但作为投产 后的准确调整平衡，Pmax Pmin值应从近期示功图求得。值得注意的是电流计算法有一定的适应范围，当抽油机严重不平衡时，即 I上或I下中有一个是电动机回馈发电电流(负电流)时，此公式不能使用。这时应 按照：I上为负电流”时，平衡块向接近曲柄轴心方向移动，I下为负电流”时， 平衡块向远离曲柄轴心方向移动的原则进行粗调，当I上、I下均不为 负电流' 时，再按上述电流计算法进行精确调整。判

8、断电动机上冲或下冲是否工作在回馈发电状态，方法有两种：一种是如 果配电箱内若有电度表，当抽油机在上冲、下冲的最大电流时，看电度表铝盘 是否倒转，上冲时倒转则I上为负电流；下冲时倒转则I下为负电流。若没倒转， 则I上、I下均为正值，即电动机上、下冲均没工作在回馈发电状态。第二种方法 是：在抽油机上、下冲的最大电流时，听电动机的声音同时观察电动机的转速， 若此时电动机转速已高出额定值，则表明此冲程阶段，电动机工作在回馈发电 状态。(2)扭矩法按曲柄实际净扭矩曲线进行调整计算，测得示功图后，净扭矩按下式计算：Tn=（ P一B） Xtf 一 M 平x sin © 式中：Tn曲柄净扭矩（千牛顿

9、米）P悬点负荷（千牛顿）。用光杆位置因数划分示功图求得，光杆位置因数查 光杆位置因数和扭矩因数表。TF 扭矩因数（米），查光杆位置因数和扭矩因数表M平一最大平衡力矩（千牛顿米），按原装平衡块组合及实际位置（平衡块上 ”或保险锁块孔所对曲柄上的数）查平衡力矩图解。©曲柄位置角，规定：井口在观察者的右侧，以12点钟的位置为零度， 顺时针转为正。按上式取©角间隔10 °重复计算一次，并绘制Tn©曲线。由Tn©曲线上读得上、下冲程净扭矩的最大值，分别记作 Tn上和Tn下, 若Tn上、Tn下相差较多，则认为平衡不好，此时可按下式计算平衡块应移动的 距离R'。r/ = （ Tn 上-Tn 下）/ （| sin 上©+| sin 下 © X1/Q 曲（米）式中：©上、©下一为发生Tn上、Tn下时的曲柄位置角。Q曲一意义与前同。以上两种方法，均为近似计算法，由于井况是复杂的，多因素的，若一次 调不准，可再调一次，以求最佳平衡效果。考虑到功耗和结蜡等因素，若没把 平衡率调到100%,以I下或Tn下较大一些较为适宜。三、数据说明1、光杆位置因数：曲柄转角为©时，光杆的行程长度（