图6-1 游梁抽油机结构图

1—底座 2—支架 3—悬绳器 4—驴头 5—游梁 6—横梁轴承座 7—横梁 8—连杆 9—曲柄销装置 10—曲柄装置 11—减速器 12—刹车保险装置 13—刹车装置 14—电动机 15—配电箱

游梁抽油机采油系统主要由三部分组成。一是地面部分——游梁抽油机，游梁抽油机基本结构如图6-1所示。它由电动机、减速箱、四连杆机构、曲柄、平衡重、游梁、驴头、悬绳器、光杆等组成。二是井下部分——抽油泵，往复式抽油泵的结构如图6-2所示。其主要由泵筒、吸入阀、泵阀、柱塞（活塞）、排出阀等组成，它悬挂在套管中油管的下端。三是抽油杆柱，它由长度数百米至数千米的钢杆连接而成，在地面与抽油机连接，在井下与抽油泵的活塞连接。游梁抽油机采油的主要工作过程是：电动机通过皮带和减速器带动曲柄作接近匀速的圆周运动，曲柄通过连杆带动游梁上下摆动，游梁前端的驴头上下运动，驴头上的悬绳器与井口上部的光杆连接，井口内部的光杆与抽油杆连接。抽油机上下往复运动，带动活塞上下往复运动，把石油从井下提升到地面。

抽油泵的工作原理：抽油杆向上运动称为上冲程，如图6-2a所示；抽油杆向下运动称为下冲程，如图6-2b所示。上冲程时，抽油杆带动油泵活塞上行，油泵的排出阀受自重和油管内液体压力作用而关闭，油泵活塞提升液体向上运动。与此同时，油泵活塞下面空间内的压力降低，油泵下面的吸入阀打开，液体被吸入泵内空间。下冲程时，抽油杆带动油泵活塞下行，油泵下面的吸入阀关闭，油泵的排出阀打开，液体流入油泵活塞的上部。油泵活塞再向上运动时又将这部分液体提升。抽油机不断地往复运动，油泵活塞不断地上下运动，原油就源源不断地流到地面。这就是抽油机、抽油杆、抽油泵系统的采油工作原理。

游梁抽油机是将曲柄的圆周运动转化成抽油杆的往复直线运动。当上冲程时，抽油机要提升原油和抽油杆柱，抽油机的载荷很大；当下冲程时，抽油杆柱的重力拉动抽油机运动。抽油机运行过程中载荷变化很大，必须采取平衡措施。目前游梁抽油机普遍采用的方法是在曲柄上加平衡重物来实现抽油机的平衡，如图6-1所示。由于游梁抽油机机械机构的限制，抽油机在一个工作循环中，电动机负载转矩波动很大。图6-3是常规游梁抽油机负载转矩图。由图可见，在一个工作循环中，负载转矩有较高的“峰值”和较深的“低谷”。低谷中横轴下面部分即为负转矩，负转矩将拖动电动机运行，使电动机进入发电状态。这种波动很大的扭矩特性，使抽油机对其驱动的电动机特性要求非常苛刻。(www.daowen.com)

图6-2 往复式抽油泵工作原理图

a）上冲程 b）下冲程 1—排出阀 2—柱塞 3—衬套 4—吸入阀

图6-3 游梁抽油机负载转矩曲线