易文君,周思柱，李宁,曾豪勇,秦伦（长江大学 机械工程学院，湖北 荆州 434023）

0 引言

抽油机是将石油从地下开采到地上的采油设备，它的产生和使用已有百年历史。其中应用最早、最普及的是游梁式抽油机，在游梁式抽油机中，应用最广泛的是常规型游梁式抽油机，其平衡方式属于机械平衡中的曲柄平衡。

常规型游梁式抽油机具有结构简单、适用范围广、工作可靠、维修及保养成本低、技术成熟等优点。但由于其本身的结构特征，决定了曲柄净转矩脉动大，存在负转矩、载荷率低、工作效率低和能耗大等缺点［1］。目前抽油机的节能措施主要集中在以下3 个方面：一是将常规型游梁式抽油机分批进行节能改造，改造成前置式抽油机、下偏杠铃抽油机等；二是给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置，实施节能改造；三是在抽油机电控柜加装电容器，对电动机无功功率进行补偿［2］。本文的几种节能方案都属于第二种节能方法。这种方法相比第一种方法的优势在于，基本无需改变抽油机的自身结构，改造费用低，节能效果好。

1 游梁抽油机节能原理

常规型游梁式抽油机如图1 所示。

游梁式抽油机工作效率不高的主要原因是其载荷特性与所用普通三相异步电动机的工作特性不匹配，普通异步电动机适宜拖动均匀载荷，而载荷转矩是一个随曲柄转角周期性剧烈变化的曲线，且随井况和抽汲参数的不同而变化，是一组形态各异、数值不同的曲线族，这就要求平衡装置作用在曲柄轴上的平衡转矩曲线是一组与载荷转矩曲线镜像相似并且形态、数值可调整的曲线族，从而使得曲柄轴净扭矩曲线趋于直线形态［3］，进而达到节省电能的目的。……