抽油机平衡计算本讲稿(PPT 44页).ppt

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问题提出：
(1)为什么要研究(yánjiū)抽油机平衡问题〔或不平衡所带来的后果〕。
〔2〕如何计算或检查抽油机的平衡。
第一页，共四十五页。
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从前面的悬点载荷计算(jì suàn)，可知：当抽油机不加平衡装置时，
上冲程：悬点承受最大载荷，电动机做功〔正功〕提升负荷。
下冲程：悬点在抽油杆的自重作用下克服浮力下行，即电动机不仅不需要对外做功，反而是抽油杆带动电动机转动，电动机做负功。
这就造成了抽油机在上下冲程中的不平衡。
第二页，共四十五页。
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抽油机运动不平衡的后果：
〔1〕电动机的负荷不均匀，造成功率(gōnglǜ)的浪费和效率降低。
〔2〕由于由于这种不平衡使抽油机发生振动，容易引起事故，影响抽油机装置的寿命。
〔3〕破坏曲柄旋转适度的均匀性，影响抽油杆和泵的正常工作。
所以抽油机必须安装平衡装置。
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如何计算或检查抽油机的平衡：
1、理论方法(fāngfǎ)：
〔1〕假定安装了一平衡装置后，使得电机上、下冲程中都做正功，并且相等。即安装的平衡装置在下冲程中能够把能量储存起来，而在上冲程中利用储有能量帮助电动机一起做功提升负荷。
〔2〕研究各种平衡方式实质上就是如何研究计算所加的平衡重的方法〔或调平衡半径计算方法〕
2、实际方法：
检查上下冲程扭矩或电流峰值相等作为判断的依据。
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1〕游梁平衡(pínghéng)直接确定平衡(pínghéng)重
2〕曲柄平衡则确定(quèdìng)平衡半径
3〕复合平衡(pínghéng)一般也是确定平衡(pínghéng)半径
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〔一〕平衡原理
叙：解决问题的思路：
研究各种(ɡè zhǒnɡ)平衡方式实质上就是如何计算所加的平衡重，假设在抽油机后梁上加一重物，在下冲程中让抽油杆自重和电动机一起对重物做功，则：
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3〕平衡(pínghéng)原理
在下冲程中能够把能量储存起来，而在上冲程中利用储有能量帮助电动机一起做功提升负荷，使得电机上、下冲程中都做相等的正功。
下冲程：Amd＝ Aw－ Ad
(AW=Ad+Amd)
上冲程： Amu＝Au－AW
(Au＝AW＋ Amu)
平衡条件 Amu＝Amd
　　
即 Aw－Ad＝Au－Aw
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抽油杆自重和电机一起(yīqǐ)对重物作功
重物和电机(diànjī)一起对悬点作功
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Ad---抽油杆柱对重物所做的功〔即悬点
在下冲程所做的功〕；
Amd---电动机在下冲程中对重物作的功；
Aw---重物增加(zēngjiā)的位能〔即下冲程中抽油杆自重和电动机对重物所作的功〕
Au----上冲程悬点作的功〔重物和电动机对悬点所作的总功；〕
Amu----上冲程电动机作的功；
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结论：上式说明要抽油机运转平衡(pínghéng)，在下冲程中需要储存的能量为上下冲程中悬点所作功之和的一半，这是平衡计算的依据。
〔二〕平衡方式
叙：为了把下冲程中抽油杆自重作的功和电动机输出的能量储存起来，可以采用不同的形式来储存能量，即所谓不同的平衡方式。目前采用的有气动平衡和机械平衡。
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图3－60 气动平衡简图 1－气缸(qì ɡānɡ)；2－活塞；
3－气包
1、气动平衡
如下图，下冲程中通过游梁带动活塞压缩气缸中的气体，把下冲程中作的功储存成为气体的压缩能；上冲程中被压缩的气体膨胀，将储存的压缩能转换成膨胀能帮助电动机做功(zuògōng)。
气动平衡多采用于大型抽油机。这种平衡方式不仅可以大量节约钢材，而且可以改善抽油机的受力系统，但平衡系统的加工系统的加工制造质量要求高。
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