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游梁抽油机节能技术
——液力传动系列装置

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东营凯维石油科技有限责任公司

凯维科技液力传动装置

游梁抽油机节能技术
——液力传动系列装置
概况
在石油工业发展的进程中，采用抽油机有杆式采油一直在采油工业中发挥着主导作用。随着油田逐渐进入采油中后期和新井、加密井的不断投产，有杆式机械采油的应用将更加广泛。但由于抽油机的传动品质较差，能源消耗大，故开展抽油机节能技术研究潜力很大，对我国石油工业的发展具有重要的现实意义和深远影响。有关游梁抽油机节能的液力传动技术正是应运而生。它们是：
第一项：抽油机专用液力偶合器（专利号：99225008.0）；
第二项：抽油机液力—同步带组合传动装置
（专利号：99250656.5）；
第三项：抽油机液力齿轮传动（发明申请专利号：99122633.X）;
液力传动技术在节能降耗方面已引起油田广泛关注，并正在各大油田扩大推广。液力传动系列装置以结构简单、性能可靠、寿命长、价格低，应用在抽油机传动系统中，在改善传动品质、节约能源、延长其使用寿命、减少维护量、降低劳动作业强度等方面起到了不可估量的作用。
液力偶合器的结构与原理
抽油机采用的液力传动装置，由抽油机专用液力偶合器产品组
成。
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（附图）

电动机轴与偶合器主动轴连接，带动主动叶轮旋转。主动叶轮转动，使腔体内的传动介质（传动油）产生动能，传递给被动叶轮旋转，传输功率。
被动叶轮与外壳连接、外壳与皮带轮连接一同旋转。
电动机的动力通过偶合器主动轴主动叶轮转动介质被动叶轮外壳与皮带轮。
在偶合器被电动机带动运转时，原来注入偶合器壳体内的工作液体，受泵轮叶片的搅动，又对泵轮做离心（相对）运动。工作液体从泵轮半径较小的进口处被抛出到半径较大的出口处，使之增大了液体能（包括液体的动能和压能，主要是动能），以较高的速度冲向涡轮叶片。液体在涡轮里沿着壁壳弧面由半径较大的进口处冲入半径较小的出口处，其旋流速度和压力均有降低，即将部分液体能传递给涡轮，还原为推动涡轮（以及工作机）旋转的机械能，从而使工作机做功。
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液力偶合器的功能
具有空载启动和软启动功能，能使电机在重载状态下轻载
启动；
具有减缓冲击和隔离扭振功能，可以做到使工作机启动有
一个延迟时间，缓慢加速减少骤然启动而引起的零件间的相互冲击；
具有节电功能，由于偶合器能有效地解决电机启动困难，
与刚性传动相比至少可降低一个电机机座号，加上可以降低启动电流和持续时间，降低对电网的冲击，提高电网的功率因数且使电机更加接近在高效区运行，因此可以节电；
具有过载保护功能，当外负载超过一定限度后，偶合器的
易熔塞中的易熔合金熔化而泄液，从而输出与输入被切断，保护了电机、工作机不受损坏。

液力偶合器传动方式作用效果
抽油机设计上因为要解决启动问题，电机容量选得较大，高出正常负荷一倍以上。而启动后电机一直在低负荷状态下工作，不可避免地存在大马拉小车现象。应用液力偶合器后，降低了启动电流，就可降低电机机座号1—2个。大量实践还证明电机△接法改Y接，
节约有功功率，降低无功损耗，提高功率因数。但直接Y工作又存
在启动不起来，超负荷烧电机等问题。各种△—Y转换控制装置又不凯维科技液力传动装置

适应抽油机交变负荷。应用液力偶合器就可以将原37KW电机△改Y接法直接工作，既能正常启动，又能保护电机超（Y接法）负荷正常工作。

1,改善电机启动性能。
应用液力偶合器，启动电
流可下降1/2—2/3。
2,合理匹配电机功率。
3,传动中的软特性
由于抽油机工作为交变载荷，电机工作电流变化大，每一冲次中有两次峰值电流，应用液力偶合器可以在载荷尖峰时削弱峰值电流，一般可削弱峰值电流3—5A，这样可极大地削弱由于载荷变化引起的设备部件受到的冲击、振动，提高减速箱、抽油杆等部件的疲劳寿命，保护、延长电机和皮带的使用寿命。
4，无高次谐波污染电网
抽油机专用液力偶合器是纯机械装置，不产生高次谐波，同其它节电装置相比更安全、可靠。
五、液力偶合器节能实测效果
根据对抽油机上安装限矩型液力偶合器的相关测试，可以得出节电的结论。下面是测试的有关资料。
测试依据标准和方法
测试参照执行SY/T2566—1966（机械采油井系统效率测试方法）
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中的有关部分。在同一口井上，加装液力偶合器和原未装偶合器的电机进行对比测试。
测试使用的仪器
表1测试使用的仪器
名称型号准确度产地电量测试仪CPM6530±0.2%杭州仪器在检定周期内，检测结果为机械运行24小时达到稳态后5min的平均值。
测试数据
加装液力偶合器实验测试数据见表2—4。
表2实验一测试数据
参数普通电机Y250—6（55kW）Y接装偶合器电机Y2