本实用新型涉及采油设备技术领域，特别涉及一种抽油机自动平衡装置。
背景技术：
在目前的油田生产中，通常使用曲柄式抽油机来进行采油，曲柄式抽油机的工作原理是：由电机供给动力，带动驴头上下往复运动，驴头通过抽油杆柱带动深井泵活塞上下往复运动，从而将原油从井底举升到地面。
抽油机的工作特点是承受交变载荷。上冲程时，抽油机驴头承受的载荷较大，下冲程时，驴头承受的载荷较小。由于上、下冲程的载荷差别很大，抽油机无法正常工作，电机也容易烧坏。为了解决上述问题，曲柄上通常设有平衡块，抽油机上冲程时，平衡块向下运转，平衡块的重力势能转化为动能，辅助电机转动，使电机无需消耗较大的功率也能克服驴头上的载荷；在下冲程时，平衡块向上运动，使电机的一部分能量转化为平衡块的重力势能，从而减小抽油机上下冲程中电机实际承受的载荷差别，保护电机。
然而，由于驴头上的负载大小不是定值，例如，在抽油机上冲程时，驴头处于中间位置和上死点之间时，驴头上的负载较大，驴头所需的动能较大，即使在上述平衡块的作用下，电机仍需输出较大功率才能带动驴头，会降低电机的使用寿命，在下冲程时也有较多能量浪费。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供了一种抽油机自动平衡装置，能够解决目前常用的平衡块装置时电机易损耗及能量易浪费的问题。该技术方案如下：
提供了一种抽油机自动平衡装置，该抽油机自动平衡装置包括：动力机构、转动机构以及固定机构；
该动力机构包括：电机以及与该电机的输出轴联接的减速箱，该电机与该减速箱位于在该固定机构上；
该转动机构包括：滑动曲柄、平衡滑块以及辅助曲柄；
该滑动曲柄的第一端与该减速箱的输出轴垂直联接；
该平衡滑块可滑动地设置在该滑动曲柄上；
该辅助曲柄的第一端与该平衡滑块可转动的连接，该辅助曲柄的第二端与该固定机构可转动连接；
在上冲程中，且当该抽油机的驴头位于下死点与上死点之间的中间位置时，该滑动曲柄向下转动至与地面平行，同时该平衡滑块滑动至该滑动曲柄的第二端；
当该抽油机的驴头继续向上运动时，该滑动曲柄向下转动。
在一种可能设计中，该平衡滑块包括：连接板，与该连接板可转动连接的多个u形槽轮；
该连接板与该辅助曲柄可转动连接；
该多个u形槽轮可沿该滑动曲柄滑动。
在一种可能设计中，该滑动曲柄包括互相平行的两根杆体和设置在该两根杆体之间的多个连接件；
该两根杆体中的至少一根杆体与该减速箱可转动连接；
该多个u形槽轮包括：第一u形槽轮组和第二u形槽轮组；
该第一u形槽轮组可沿一根杆体滑动，该第二u形槽轮组可沿另一根杆体滑动。
在一种可能设计中，该抽油机自动平衡装置还包括第一轴承；
该第一轴承的内圈固定在该平衡滑块的侧壁上，外圈与该辅助曲柄的第一端连接。
在一种可能设计中，该固定机构包括与抽油机的底座连接的第一固定件和第二固定件；
该第一固定件用于固定该电机和该减速箱；
该第二固定件用于连接该辅助曲柄的第二端。
在一种可能设计中，该第二固定件与该第一固定件相对的侧壁上设有第二轴承，该第二轴承的内圈固定在该第二固定件上；
该辅助曲柄的第二端连接该第二轴承的外圈。
在一种可能设计中，该第二固定件包括：固定架、至少一个第一调节筒和至少一个第一调节杆；
该至少一个第一调节筒设置在该固定架的顶部上；
每个第一调节杆可滑动地套设在对应的第一调节筒内；
该第二轴承固定在该至少一个第一调节杆上。
在一种可能设计中，该第二固定件还包括：至少一个第一固定螺栓；
该至少一个第一调节筒的壁上具有螺纹通孔；
该至少一个第一固定螺栓穿过对应的第一调节筒上的螺纹通孔，直至与该第一调节筒内的第一调节杆相抵，以固定该第一调节杆。
在一种可能设计中，该第二固定件可水平滑动地设置在该底座上。
在一种可能设计中，该第二固定件还包括：位于该底座上的至少一个第二调节杆、水平设置于该至少一个第二固定件的底部的至少一个第二调节筒以及至少一个第二固定螺栓；
该至少一个第二调节筒套装在该至少一个第二调节杆上；
该至少一个第二调节筒上设有螺纹通孔，该至少一个第二固定螺栓的端部穿过对应的螺纹通孔，与该至少一个第二调节杆相抵。
通过将上述转动机构和动力机构安装在抽油机上，该转动机构中的滑动曲柄能够在该动力机构的带动下转动，同时，该转动机构中的平衡滑块也能相对该滑动曲柄滑动；由于动力机构带动该滑动曲柄转动的角速度恒定，使得该平衡滑块位于该滑动曲柄的第二端，且该滑动曲柄处于水平位置时，相对于现有技术中的平衡块结构，本实施例提供的结构中的平衡滑块在转动过程中力臂较长，线速度较大，所以动能较大，在该滑动曲柄的第二端向下转动的过程中，将上述动能提供给动力机构，辅助动力机构带动驴头运动，减少了电机耗能，提高了电机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种抽油机自动平衡装置的结构示意图。
附图中的各个标号说明如下：
1-动力机构；
11-电机，12-减速箱；
2-转动机构；
21-滑动曲柄；
211-杆体，212-连接件；
22-平衡滑块；
221-连接板，222-u形槽轮；
23-辅助曲柄；
3-固定机构；
31-第一固定件；
32-第二固定件；
321-固定架，322-第一调节筒，323-第一调节杆，324-第一固定螺栓，325-第二调节杆，326-第二调节筒，327-第二固定螺栓；
4-第一轴承；
5-第二轴承。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
图1是本实用新型实施例提供的一种抽油机自动平衡装置的结构示意图，该抽油机自动平衡装置包括：动力机构1、转动机构2以及固定机构3；该动力机构1包括：电机11以及与该电机11的输出轴联接的减速箱12，该电机11与该减速箱12位于在该固定机构3上；该转动机构2包括：滑动曲柄21、平衡滑块22以及辅助曲柄23；该滑动曲柄21的第一端与该减速箱12的输出轴垂直联接；该平衡滑块22可滑动地设置在该滑动曲柄21上；该辅助曲柄23的第一端与该平衡滑块22可转动的连接，该辅助曲柄23的第二端与该固定机构3可转动连接；在上冲程中，且当该抽油机的驴头位于下死点与上死点之间的中间位置时，该滑动曲柄21向下转动至与地面平行，同时该平衡滑块22滑动至该滑动曲柄21的第二端；当该抽油机的驴头继续向上运动时，该滑动曲柄21向下转动。
下面对本实用新型实施例提供的抽油机自动平衡装置的工作原理进行详述：
该电机11与该减速箱12位于在该固定机构3上，该电机11通过该减速箱12带动该滑动曲柄21转动，该滑动曲柄21带动该平衡滑块22和该辅助曲柄23的第一端转动，同时，由于该辅助曲柄23通过该第二端相对于该固定机构3转动，所以该平衡滑块22又相对于该滑动曲柄21移动，造成该平衡滑块22在转动过程的力臂不断变化。
在抽油机的上冲程中，驴头由下死点向上死点移动，同时滑动曲柄21由最上方向最下方转动，其中，当该抽油机的驴头位于下死点与上死点之间的中间位置时，该滑动曲柄21与地面平行，同时该平衡滑块22位于该滑动曲柄21的第二端，此时平衡滑块22在转动过程中力臂最长，相对于现有技术中的平衡块结构，在该抽油机的驴头由中间位置向上死点移动，且滑动曲柄21与地面平行向下转动至最下方的过程中，上述结构能够将更多的动能提供给动力机构1，以便动力机构1带动驴头运动。在抽油机的下冲程中，驴头由上死点向下死点移动，同时滑动曲柄21由最下方向最上方转动，将电机提供的动能转化为重力势能，供上冲程时段输出。
通过将上述转动机构和动力机构安装在抽油机上，该转动机构中的滑动曲柄能够在该动力机构的带动下转动，同时，该转动机构中的平衡滑块也能相对该滑动曲柄滑动；由于动力机构带动该滑动曲柄转动的角速度恒定，使得该平衡滑块位于该滑动曲柄的第二端，且该滑动曲柄处于水平位置时，相对于现有技术中的平衡块结构，本实施例提供的结构中的平衡滑块在转动过程中力臂较长，线速度较大，所以动能较大，在该滑动曲柄的第二端向下转动的过程中，将上述动能提供给动力机构，辅助动力机构带动驴头运动，减少了电机耗能，提高了电机的使用寿命。
在一种可能设计中，该平衡滑块22包括：连接板221，与该连接板221可转动连接的多个u形槽轮222；该连接板221与该辅助曲柄23可转动连接；该多个u形槽轮222可沿该滑动曲柄21滑动。
其中，该连接板221可以是截面为矩形的钢板，用于固定多个u形槽轮222的转动轴，该多个u形槽轮222的u形槽卡止于与该滑动曲柄21的两侧。该连接板221的数量可以是一个，设于该多个u形槽轮222的一个侧面；该连接板221的数量也可以是两个，平行设于该多个u形槽轮222的两个侧面，该两个连接板221所在的平面与该多个u形槽轮222的轴线垂直。
在一种可能设计中，该滑动曲柄21包括互相平行的两根杆体211和设置在该两根杆体211之间的多个连接件212；该两根杆体211中的至少一根杆体与该减速箱12可转动连接；该多个u形槽轮222包括：第一u形槽轮组和第二u形槽轮组；该第一u形槽轮组可沿一根杆体滑动，该第二u形槽轮组可沿另一根杆体滑动。
其中，该第一u形槽轮组的u形槽卡止于一根杆体上，该第二u形槽轮组的u形槽卡止于另外一根杆体上。该滑动曲柄21的两根杆体211之间相对固定，该两根杆体211形成的平面平行于该滑动曲柄21的转动平面，使得该平衡滑块22的多个u形槽轮222的轴线所在的平面始终与滑动曲柄21的转动平面重合，避免了该平衡滑块22的扭转。
在一种可能设计中，该抽油机自动平衡装置还包括第一轴承4；该第一轴承4的内圈固定在该平衡滑块22的侧壁上，外圈与该辅助曲柄23的第一端连接。用于使该辅助曲柄23的第一端与该平衡滑块22可转动的连接。例如，该第一轴承4可以是深沟球轴承。
在一种可能设计中，该固定机构3包括与抽油机的底座连接的第一固定件31和第二固定件32；该第一固定件31用于固定该电机11和该减速箱12；该第二固定件32用于连接该辅助曲柄23的第二端。
该第一固定件31和该第一固定件31的结构可以是由金属杆焊接成的架体，具有固定或支撑位于其上的各构件的作用。
在一种可能设计中，该第二固定件32与该第一固定件31相对的侧壁上设有第二轴承5，该第二轴承5的内圈固定在该第二固定件32上；该辅助曲柄23的第二端连接该第二轴承5的外圈。用于使该辅助曲柄23的第二端与该固定机构3可转动连接。例如，该第二轴承5可以是深沟球轴承。
在一种可能设计中，该第二固定件32包括：固定架321、至少一个第一调节筒322和至少一个第一调节杆323；该至少一个第一调节筒322设置在该固定架321的顶部上；每个第一调节杆323可滑动地套设在对应的第一调节筒322内；该第二轴承5固定在该至少一个第一调节杆323上。
其中，该固定架321可以包括三角形架体以及设置于该三角形架体内部的t形加强杆，用于加强该固定架321的结构。该第一调节杆323可以在该第一调节筒322内移动，从而调节该辅助曲柄23的第二端与该第二固定件32之间在上下方向上的相对位置，以便使该转动机构2平稳准确的运行。
在一种可能设计中，该第二固定件32还包括：至少一个第一固定螺栓324；该至少一个第一调节筒322的壁上具有螺纹通孔；该至少一个第一固定螺栓324穿过对应的第一调节筒322上的螺纹通孔，直至与该第一调节筒322内的第一调节杆323相抵，以固定该第一调节杆323。
其中，第一调节筒322的壁上的螺纹通孔可以是直接开设于该第一调节筒322的壁上，也可以是先在该第一调节筒322的壁上开设通孔，然后在该通孔上焊接相应型号的螺母。通过旋紧该第一固定螺栓324，固定该第一调节杆323，当需要移动该第一调节杆323时，只需旋松该第一固定螺栓324，然后调节该第一调节杆323的位置即可。
在一种可能设计中，该第二固定件32可水平滑动地设置在该底座上。从而便于调节该辅助曲柄23的第二端与该第二固定件32之间在水平方向上的相对位置，以便使该转动机构2平稳准确的运行。
在一种可能设计中，该第二固定件32还包括：位于该底座上的至少一个第二调节杆325、水平设置于该至少一个第二固定件32的底部的至少一个第二调节筒326以及至少一个第二固定螺栓327；该至少一个第二调节筒326套装在该至少一个第二调节杆325上；该至少一个第二调节筒326上设有螺纹通孔，该至少一个第二固定螺栓327的端部穿过对应的螺纹通孔，与该至少一个第二调节杆325相抵。
其中，该第二调节杆325可以在该第二调节筒326内移动，第二调节筒326的壁上的螺纹通孔可以是直接开设于该第二调节筒326的壁上，也可以是先在该第二调节筒326的壁上开设通孔，然后在该通孔上焊接相应型号的螺母。通过旋紧该第二固定螺栓327，固定该第二调节杆325，当需要移动该第二调节杆325时，只需旋松该第二固定螺栓327，然后调节该第二调节杆325的位置即可。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。
上述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述抽油机自动平衡装置包括：动力机构(1)、转动机构(2)以及固定机构(3)；
所述动力机构(1)包括：电机(11)以及与所述电机(11)的输出轴联接的减速箱(12)，所述电机(11)与所述减速箱(12)位于在所述固定机构(3)上；
所述转动机构(2)包括：滑动曲柄(21)、平衡滑块(22)以及辅助曲柄(23)；
所述滑动曲柄(21)的第一端与所述减速箱(12)的输出轴垂直联接；
所述平衡滑块(22)可滑动地设置在所述滑动曲柄(21)上；
所述辅助曲柄(23)的第一端与所述平衡滑块(22)可转动的连接，所述辅助曲柄(23)的第二端与所述固定机构(3)可转动连接；
在上冲程中，且当所述抽油机的驴头位于下死点与上死点之间的中间位置时，所述滑动曲柄(21)向下转动至与地面平行，同时所述平衡滑块(22)滑动至所述滑动曲柄(21)的第二端；
当所述抽油机的驴头继续向上运动时，所述滑动曲柄(21)向下转动。
2.根据权利要求1所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述平衡滑块(22)包括：连接板(221)，与所述连接板(221)可转动连接的多个u形槽轮(222)；
所述连接板(221)与所述辅助曲柄(23)可转动连接；
所述多个u形槽轮(222)可沿所述滑动曲柄(21)滑动。
3.根据权利要求2所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述滑动曲柄(21)包括互相平行的两根杆体(211)和设置在所述两根杆体(211)之间的多个连接件(212)；
所述两根杆体(211)中的至少一根杆体与所述减速箱(12)可转动连接；
所述多个u形槽轮(222)包括：第一u形槽轮组和第二u形槽轮组；
所述第一u形槽轮组可沿一根杆体滑动，所述第二u形槽轮组组可沿另一根杆体滑动。
4.根据权利要求1所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述抽油机自动平衡装置还包括第一轴承(4)；
所述第一轴承(4)的内圈固定在所述平衡滑块(22)的侧壁上，外圈与所述辅助曲柄(23)的第一端连接。
5.根据权利要求1所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述固定机构(3)包括与抽油机的底座连接的第一固定件(31)和第二固定件(32)；
所述第一固定件(31)用于固定所述电机(11)和所述减速箱(12)；
所述第二固定件(32)用于连接所述辅助曲柄(23)的第二端。
6.根据权利要求5所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述第二固定件(32)与所述第一固定件(31)相对的侧壁上设有第二轴承(5)，所述第二轴承(5)的内圈固定在所述第二固定件(32)上；
所述辅助曲柄(23)的第二端连接所述第二轴承(5)的外圈。
7.根据权利要求6所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述第二固定件(32)包括：固定架(321)、至少一个第一调节筒(322)和至少一个第一调节杆(323)；
所述至少一个第一调节筒(322)设置在所述固定架(321)的顶部上；
每个第一调节杆(323)可滑动地套设在对应的第一调节筒(322)内；
所述第二轴承(5)固定在所述至少一个第一调节杆(323)上。
8.根据权利要求7所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述第二固定件(32)还包括：至少一个第一固定螺栓(324)；
所述至少一个第一调节筒(322)的壁上具有螺纹通孔；
所述至少一个第一固定螺栓(324)穿过对应的第一调节筒(322)上的螺纹通孔，直至与所述第一调节筒(322)内的第一调节杆(323)相抵，以固定所述第一调节杆(323)。
9.根据权利要求5所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述第二固定件(32)可水平滑动地设置在所述底座上。
10.根据权利要求9所述的抽油机自动平衡装置，其特征在于，所述第二固定件(32)还包括：位于所述底座上的至少一个第二调节杆(325)、水平设置于所述至少一个第二固定件(32)的底部的至少一个第二调节筒(326)以及至少一个第二固定螺栓(327)；
所述至少一个第二调节筒(326)套装在所述至少一个第二调节杆(325)上；
所述至少一个第二调节筒(326)上设有螺纹通孔，所述至少一个第二固定螺栓(327)的端部穿过对应的螺纹通孔，与所述至少一个第二调节杆(325)相抵。
技术总结