Во время работы станка-качалки нагрузка на головку балансира и на все узлы механизма меняется в зависимости от направления движения плунжера.
При ходе плунжера вверх на головку балансира действует давление столба жидкости на плунжер и сила тяжести колонны насосных штанг. При ходе плунжера вниз механизм станка-качалки нагружен только силой тяжести колонны штанг, так как в это время клапаны плунжера открыты и давление столба жидкости передается на приемный клапан насоса. Практически в этот момент механизм станка-качалки приводится в действие силой тяжести колонны штанг, и его двигатель почти полностью разгружается.
Если не принимать специальных мер, то такие резкие колебания нагрузок приведут к ускоренному износу всех узлов станка и создадут ненормальный режим работы электродвигателя, при котором защита его от перегрузки становится невозможной. Чтобы устранить колебания нагрузки, механизм станка-качалки уравновешивают противовесами (контргрузами), подвешенными на заднем конце балансира или установленными на кривошипах. Противовесы подбирают так, чтобы независимо от направления движения плунжера нагрузка электродвигателя и редуктора станка-качалки была равномерной.
Сила тяжести контргрузов определяется из следующих соображений.
Если силу тяжести контргруза принять равной силе тяжести жидкости и штанг, то при ходе плунжера вверх станок-качалка будет полностью уравновешен, но при ходе плунжера вниз, когда на головку балансира действует только усилие, создаваемое штангами, излишняя сила тяжести контргруза, равная силе тяжести жидкости, будет создавать дополнительную нагрузку на механизм.
Точно так же нельзя ограничиваться уравновешиванием только штанг, так как останется неуравновешенным столб жидкости при ходе плунжера вверх.
Установлено, что для равномерной загрузки станка-качалки штанги следует уравновесить полностью, а столб жидкости лишь наполовину.
В зависимости от размещения контргрузов различают три способа уравновешивания станков-качалок: балансирный, роторный и комбинированный. При балансирном уравновешивании контргруз устанавливается на заднем конце балансира, при роторном — на кривошипах, а при комбинированном — одновременно на балансире и на кривошипах.
Балансирное уравновешивание применяют на станках-качалках небольшой грузоподъемности (типов 1СК, 2СК, ЗСК), комбинированное или роторно-балансирное—на станках-качалках средней грузоподъемности (типов 4СК, 5СК, 6СК) и роторное (кривошипное) на станках большой грузоподъемности (типов 7СК, 8СК, 9СК).