有杆泵采油是由以“三抽”设备（抽油机、抽油杆和抽油泵）为主的有杆抽油系统（见图1-1）来实现的。即在抽油机的驱动下，通过下入井中的抽油杆带动抽油泵（又称深井泵）柱塞上、下往复运动，将井液抽汲至地面。

图1-1 有杆抽油系统

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

游梁式抽油机的工作过程是由动力机（通常为电动机或柴油机、天然气发动机）经传动皮带将高速旋转运动传递给减速器，经三轴两级减速后，由曲柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上、下摆动。挂在驴头上的悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞作上、下往复运动，将井液抽汲至地面。

►三维动画 | 抽油机工作原理

抽油机主要是由四大部分组成的：

1、游梁部分：驴头、游梁、横梁、尾梁、连杆、平衡板(复合平衡抽油机)

2、支架部分：中央轴承座、工作梯、护圈、操作台、支架。

3、减速器部分：底船、减速器筒座、减速器、曲柄、配重块、刹车等部件。

4、配电部分：电机座、电机、配电箱等。

（1）游梁式抽油机规格代号表示法

例如，额定悬点载荷为80KN，光杆最大冲程为3m，减速器额定扭矩为37KN·m的抽油机，规格代号为8-3-37。

（2）游梁式抽油机型号表示法

例如，规格代号为8-3-37的常规型游梁式抽油机，减速器采用点啮合双圆弧齿轮，平衡方式为曲柄平衡，型号为CYJ8-3-37HB。

游梁式抽油机具有性能可靠、结构简单、操作维修方便等特点。主要特点包括：

1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便。

2、游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、刚性好、承载能力大。

3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮，加工精度高、承载能力强，使用寿命长。

4、中央轴承座轴承选用中宽系列滚子轴承，密封性好、承载能力强，衡量轴承及曲柄销轴承采用调心轴承，降低安装熬成的误差和抽油机运转时的振动。

5、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一。

6、支架采用塔式结构，稳定性好，便于现场安装。

7、曲柄平衡重采用齿轮齿条传动，调整轻便、准确。

8、刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活，制动迅速、安全可靠。

9、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。

游梁式抽油机按结构不同通常分为常规型和前置型两类。为了节能和加大冲程，又出现了多种变型的游梁式抽油机。

1、按结构形式可分为：常规型、前置型、偏置型、斜井式、低矮式、活动式。

2、按减速器传动方式可分为：齿轮式链条式、皮带式、行星轮式。

3、按驴头结构可分为：上翻式、侧转式、分装式、整体式、旋转式、大轮式、双驴头式、异驴头式。

4、按平衡方式可分为：游梁平衡(Y)、曲柄平衡(B)、复合平衡(F)、天平平衡(T)、液力平衡、气动平衡(Q)、差动平衡。

5、按驱动方式可分为：普通异步电动机驱动、多速异步电动机驱动、变压异步电动机驱动、大转差率电动机驱动、超过转差率电动机驱动、天然气发动机驱动、柴油机驱动。

（1）结构及特点

驴头和曲柄连杆机构分别位于支架前后，平衡角为零的游梁式抽油机。

常规型游梁式抽油机结构如图1-2所示。这是目前使用最普通的抽油机，支架在驴头和曲柄连杆之间，其上、下冲程的时间相等，多采用机械平衡。（连杆机构位于支架的后面）

图1-2 游梁式抽油机结构

1-悬绳器；2-驴头；3-游梁；4-横梁；5-横梁轴；6-连杆；7-支架轴；8-支架；9-平衡块；10-曲柄；11-曲柄销轴承；12-减速箱；13-减速箱皮带轮；14-电动机；15；刹车装置；16；电路控制装置；17-底座

（2）主要部件及作用

1-悬绳器：也叫绳辫子，是连接光杆和驴头的柔韧性连接件，使光杆在抽油过程中处于固定油井中心位置，可供动力仪测示功图。

2-驴头：驴头制成弧形是为了抽油时保证光杆始终对准井口中心，同时承担井下各种载荷的作用。

3-游梁：装在支架轴上，前端安装驴头承受井下载荷，后端连接横梁、连杆、曲柄。作用是绕支架轴承上下摆动来传递动力。

4-横梁：横梁由型钢焊制而成，强度大。

5-横梁轴：横梁轴承总成带有1个调心轴承，通过横梁与游梁相连。在抽油机安装前应注满润滑脂。它起着横梁和游梁相连的作用，减小摩擦使游梁上下运动较轻便。

6-连杆：杆由工字钢和上、下连杆头焊制而成。上连杆头有一个轴，具有抗磨损性，防止连杆头生锈。上连杆头通过连杆销与横梁相连。下连杆头通过曲柄销与曲柄相连，安装移动方便。

7-支架轴：支架轴（或称为：中央轴承座总成）安装在支架顶板上，带有2个滚子轴承。在抽油机安装前应注满润滑脂。是支架与游梁连接的配件，担负游梁承担的全部重量，而且在一定的轨道上做上下摇摆运动。

8-支架：支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重量，而且是游梁的可靠支柱。

9-平衡块：抽油机上冲程时平衡块向下运动，帮助电动机做功；下行程时平衡块向上运动，储存能量以便在下行程时释放。平衡块的作用是减小电动机上下行程的载荷差。

10-曲柄：曲柄上开有大小冲程的孔眼叫冲程孔，专门为调节冲程所用。

11-曲柄销轴承：在曲柄销总成内有一副调心轴承，易于安装与操作。在抽油机安装前应注满润滑脂。

12-减速箱：作用是将电动机的高速转动，通过三轴二级减速转变成曲柄轴的低速运动，同时支撑平衡块。

减速器为两级人字齿渐开线减速器。减速器用耐压齿轮油进行润滑。齿轮在油池浸油运转，输入轴轴承采用飞溅油润滑，中间轴及输出轴依靠刮油板供油润滑。在减速器里安装有油位指示器。在减速器外壳上安装有量油计以检查油位。

需要注意的是，在减速器中间轴和轴承盖处有油槽。在进行维护的时候一定要注意，此处不能堵塞，必须畅通，否则，轴承会因为缺少润滑而引起中间轴和输出轴的损坏。应事先检查刹车轮和减速器皮带轮，此处一定不能松弛。

13-减速箱皮带轮：电动机把旋转的动力传给皮带，再由皮带传给大皮带轮，由大皮带轮带动输入轴，它是减速器做功的桥梁。

14-电动机：是抽油机运转的动力来源，它将电能转变成机械能。一般采用感应式三相交流电动机。

15-刹车装置：有内帐式和外抱式两种，是靠刹车片和车轮接触时发生摩擦而起到制动作用。

16-电路控制装置：是抽油机启、停控制单元。现代抽油机电路控制装置中，还装有数据采集模块，远程启、停计算机嵌入模块、数据远传模块等信息化采集分析功能模块。

17-底座：底座用于固定和支撑抽油机，结构稳定。底座不但可适用于电机，也可以适用于内燃机（规定机型而言）。注意: 底座必须放置在水泥基础上，底座不能产生震动，否则底座将会产生裂纹。

水泥基础下的土壤必须夯实，然后在夯实的表面上进行双向找平。在抽油机运行过程中，水泥基础的底座都不能产生震动，如果水泥基础不稳定，底座有可能会产生裂纹或产生其他的问题。

驴头和曲柄连杆机构均位于支架前面的游梁式抽油机。

连杆机构位于支架的前边，多采用气动平衡。上冲程气体膨胀，帮助抽油机作功。下冲程气体被压缩，储藏能量。

前置型游梁式抽油机上冲程较下冲程慢。

低冲次游梁式抽油机主要应用于现有国内外低产油井的开采，在耗能较小的前提下使大量低产井得到充分开采。该机以常规机为基础模型，应用抽油机专用大传动比三级减速器来减低抽油机冲次，除具有常规型游梁式抽油机优点外，还具有以下优点：

（1）冲次低，达到1-2次/分钟。

（2）配套电机功率低，与同型号常规机相比电机功率降低2-3个档次，达到节能效果。

（3）基础与同型号普通常规型抽油机相同，方便用户使用维护。

技术特点：低冲次抽油机是针对低渗透油层开发的节能抽油机。冲次降低，更适用于低产井，适合复杂地理环境，降低管理成本，提高了抽油机运转效率。

异形游梁式抽油机又称双驴头抽油机，它的结构特点:用一个后驴头代替了普通游梁式抽油机的尾轴，并用一根驱动绳辫子来连接横梁，构成了抽油机的四连杆机构。

悬挂光杆的驴头和曲柄连杆机构分别位于支架前后，在一冲程过程中，后臂长度和连杆长度不为常数的游梁式抽油机。

通过改变抽油机扭矩因数的变化规律来加强平衡效果，达到节能目的。它是以常规机为基础模型，对其四杆机构（游梁-连杆-曲柄机构）进行了关键性的技术变革，采用了特殊曲线型的游梁后臂、游梁与横梁之间采用柔性连接结构，以得到摇杆（游梁后臂）长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的特殊四杆机构，即“变参数四杆机构”，形成了一种能适应采油实际工况的新型动力传动的抽油机结构。

该机工作时，依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化实现负荷大时平衡力矩大，负荷小时平衡力矩小的工作状态，从而加强抽油机的平衡效果，实现节能意图。

主要特点是利用下偏杠铃来平衡和削减抽油机峰值扭矩，可以根据井况合理匹配下偏杠铃抽的位置和重量，继承了常规游梁式抽油机的全部优点，平衡效果好，性能可靠。

游梁实现偏置平衡，结构新颖。调整简单易行。驴头上死点时配重箱接近地面。很容易加减配重箱中小平衡块。

平衡性好，针对载荷峰值位置精确调整平衡。调冲程时将游梁与支架锁住，改变了过去调冲程作业安全性差、劳动强度大，并需吊车等辅助作业的现状。中小型机采用后置式结构，大型机采用前置式结构。

摆杆型游梁式抽油机是一种新型节能产品，现已形成系列。该机型节能抽油机是采用曲柄-摆杆带动摇杆机构作往复直线运动的新结构抽油机。摆杆针对悬点上下冲程载荷大小的变化自行调整力矩，使减速器工作扭矩始终处于最佳状态，达到较游梁抽油机节能约50%的效果，是一种具有广阔发展前景的抽油机。具有以下特点：

（1）整机运转平稳，噪音小。

（2）匹配减速器小，较游梁式抽油机扭矩小约50%。

（3）节能效果显著，与游梁式抽油机相比可降低能耗约50%。

（4）电动机装机容量小，功率可减小约50%。

（5）安装容易，使用维护更方便，尤其是调整冲程。

该抽油机是在异相游梁抽油机基础上发展起来的，在游梁尾部配置一偏轮，以偏轮为中心形成——六连杆机构。通过改变悬点载荷的变化规律、等效后臂的长度和曲柄偏置角使减速器扭矩平缓。该机适用于一般油井，也可适用于特殊油井。与常规机型相比具有悬点动负荷小，最大线速度小等特点。

液压游梁式抽油机是在常规型游梁式抽油机的基础上发展生产的新一代抽油设备，它不仅保持了常规机的优点，还具有运行参数可调、节能、系统效率高等特点，是一种新型节能抽油机。

主要特点是：

（1）能耗低。

（2）调参方便。

（3）体积小、重量轻、便于安装维修和搬运。

（4）平衡效果好。

（5）具有超载和断载保护装置，并能自动停机报警。

检查方法为：“听、看、模”。

听：听抽油机各部旋转声音是否正常，有无碰、挂的声音。

看：看抽油机各连接部位。特别是曲柄销子、平衡块有无松动、脱出现象，减速箱是否漏油，回压、套压是否正常，井口是否出油，方卡子是否松脱，悬绳器是否打扭，三相电流是否平衡。

模：用手背接触一下电机外壳，看温度是否过高，盘根盒、光杆是否发热。