第一章绪论
1.1游梁式抽油机技术发展
抽油机产生和使用由来已久，迄今已有百年的历史。应用最早，普及最广的应属游梁式抽油机，早在120年前就诞生了，目前，在各个产油国仍在大面积地广泛应用。美国拥有40万台，我国拥有2.7万台，前苏联拥有4万台，一百多年，游梁式抽油机的结构和原理没有实质性的变化。结构简单，易损件减少。可靠性高，耐久性好，操作维修方便，是其百年经久不衰的根本原因。
1.1.1我国抽油机的现状
目前，我国抽油机主要制造厂有十几家，产品主要以游梁式抽油机为主，约占抽油机总数的98%至99%,有30多种规格，并已形成了系列，前置式抽油机，异相曲柄平衡抽油机，前置气平衡抽油机，配有CJT型节能拖动装置的常规型抽油机，和用窄V带传动的常规型抽油机等均与在各个油田推广应用，并取得了显著的经济效益。常冲程、低冲次的无梁式抽油机的研制也取得了也一些进展，如胜利油田设计并并与有关厂家协作生产的链条式常3冲程抽油机，已有近千台在各油田投入使用，在低冲程抽油机和抽稠油方面已初见成效。此外，桁架结构的滑轮组增拘束抽油机，滚筒式长冲程抽油机进入了实用阶段；次轮增距式长冲程抽油机的研制工作也取得了新的进展。重量轻、成本低、便于调速和调整冲程的液压抽油机，经过几年的研制和工业性试采油也积累了一定的经验，其它形式的新颖抽油机加代传动游梁式抽油机，新型遥杆抽油机，大轮式游梁抽油机，留连干游梁式抽油机也正处于开发和研制过程中。
然而，游梁式抽油机的缺点是不容易实观长冲程、低冲次的要求，因而不能满足稠油井，深油井和含气井采油作业的需求。同时长冲程、低冲次的游梁式抽油机尚待完善，（如油田正在使用的链条式抽油机还存在链条寿命短，换向冲击载荷大河钢丝绳易断，导轨刚度不足容易变形等问题）而且品格还很少，不能适用于当前石油工业的发展，液压抽油机至今还处于研制阶段。
所以我国抽油机的发展方向是：
(1) 改造现有常规型游梁式抽油机，加速开发新型节能抽油机；
(2) 加速开发各类长冲程抽油机；
(3) 继续加紧研制液压抽油机。
1.2常规性游梁式抽油机的工作原理及节能原理
1.2.1工作原理
电动机通过皮带和减数器带动曲柄作匀速圆周运动，曲柄通过连杆带动四连杆机构的游梁以支架上中央轴承为支点，做上下摆动，带动游梁前端的驴头悬点连接抽油杆柱、油泵柱塞做上下往复直线运动，实现机械采油。
当悬点（抽油杆）上冲程时，抽油杆柱带动油泵活塞上行，油泵的游动阀（排出阀）受阀自重和油管内液柱压力的作用而关闭，并提升柱塞上部的液体。与此同时柱塞下面的泵筒空间内里的压力降低，当其压力低于套管压力时，该空间的液体将顶开油泵固定阀（吸入阀）而进入抽油泵活塞上冲程所让开的泵筒空间；当柱塞下行时，油泵的固定阀靠自重下落而关闭，泵筒内的液体受到压缩，在柱塞继续下行过程中，泵内的压力不断增高，当泵内压力增至超过油管内液柱压力时，将顶开油泵的游动阀是泵筒内的液体进入油管内。由于油泵柱塞在抽油机的带动下，连续做上下往复运动，因而油泵的固定阀和游动阀也将交替地关闭与打开，完成抽油泵的抽吸工作循环。概括地说：柱塞上行时，将柱塞之上的液体排入输油管线，将泵外的液体吸入泵内；柱塞下行时，将柱塞之下油泵内的液体吸入柱塞之上的油管内。这样周而复始地工作时，原油就源源不断地被采出。
图1-1工作原理图
1.2.2节能机理
作为一种采油设备是否节能可从两个方面表现出来，即在相同工况下，工作电耗的大小及产生液量的多少，用电动机驱动的抽油机，其输入的电能大部分转化位举生液体的机械功，其余部分则消耗于热损失和摩擦损失。异相机与常规机相比，在相同工况下，如果忽略产液量增加的因素，他们举升液体所做的机械功是相等的。因此，是否节能则取决于热损失和摩擦损失的大小。对于有杆泵系统来说，热损失即使电动机平衡电流的函数，同时也是电流波动量的函数。热损失的大小可通过一个周期载荷系数CLF来反映它可用下是来表达：
n
I L I I I n I L I I I CLF n
n
++++++++=
3212
2
32
22
1 (1-1)
式中：I 1～I n —曲柄在位置1，2，3...,n 处时电动机的瞬时电流，A ;n —电流测量的次数。
由式1-1可以看出，电流的均方根值愈大愈接近平均电流值，CLF 愈小 ，热损失也愈小；反之；电流值均方根之愈大；CLF 愈大，热损失也愈大 ，因为T n 就是电动机负载，T n 与I 成正比例关系，所以T n 波动愈大，电流的均方根值也愈大；T n 波动愈小，电流的均方根之愈接近平均电流值。异相机的热损失小于常规机，这说明了使用异相机时，有杆泵系统的地面效率比使用常规机要高。
有杆泵系统的井下效率是通过光杆功率PRHP 来反映的，可用下式表达：
f h HP HP PRHP += 1-2
式中：HP h —举升液体所需功率，称 “谁功率”；KW
HP f —克服井下摩擦阻力等损失的动力，称“摩擦功率”；KW
如前所述，在相同工况下，异相机和常规机相的HP h 是相等的，但前者的HP f 小于后者，因此，异相机的PRHP 小于常规机，所以他的井下效率也较高。 有杆泵系统中，电动机实耗动力P x 可按下式计算，即：
h
CLF PRHP Px )
)`((=
1-3
式中：η—从电动机到悬点之间的地面传动效率；
在相同工况下，异相机的PRHP 和CLF 均小于常规机，而且当两种机型配用同一类型的电动机及传动带时，二者之间η的差别也很小，由此可见，使用异相机市教委省电的，其节电率ηe 可由下式算出，即：
%100?-=
CX
XP
CX c R R R h 1-4
式中：R XC —常规抽油机的实耗动力，KW ；
R XC —异相机的实耗动力，KW ；
综合近几年国内文献中关于异相机大致可概括为：大偏置角异相机，ηe =20%～30%,小偏置角异相机，ηe =10%～20%。但应指出的是上述数据均为理论计算结果，在实际使用过程中，由于总宗宗因素的影响，ηe 一般达不到上述指标的上限值。因此作为一个
应用课题的研究，还是应以现场实验中实测得的节电率为准。有关专家比较一致人为的
≈10%～15%市教委合适的，对于10型和10型以是在现阶段，把异相机的节电率定为η
e
=15%。
上的异相机壳去上限值η
e
在K.E布郎教授主编的《升举法采油工艺》一书中讨论了游梁式抽油机的几何外形对泵行程的影响，指出：游梁式抽油机的几何外形及动力学设计，对其扭矩载荷，结构载荷，抽有杆载荷以及井下泵的排量有重大影响。模拟计算结果表明，前置抽油机与常规机相比，在相同工况下，前者的活塞有效行程增大5%,产量提高5%。异相机可增加产液量的原因有以下两点：
(1) 在上冲程即将结束时，异相机的光杆加速度明显比常规机要大，所以他有较大的惯性超冲程。又因为异相机上冲程运行时间长，抽油杆感和活塞的运行速度比常规机要低，所以由摩擦阻力产生的冲程损失也较小，故使用异相机时，活塞的有效行程较大。
(2) 因异相机上冲程运行时间较长，则固定法开启的时间也较长；同时，上冲程中活塞的运行速度较小，股友也进入泵筒的阻力减小，压差增大。考虑到使用异相机是漏失量将会增大，因此，增加的排液量大于漏失量增大而减小的排液量，则表明油井增产。经计算，只要漏失量小于50%，增加的漏失量均小于上述两项增量之和。所以，多次现场实验证明，使用异相机都有一定增产效果，而增产率却因具体情况的不同而有较大的差异。
1.3节能型抽油机技术发展方向
1.3.1智能控制是采油设备发展的方向
智能化节能型游梁式抽油机是今后传统游梁式抽油机发展的的趋势和方向。变矩平衡原理和智能控制相结合，造就了一个新游梁式抽油机的新时代。
游梁式抽油机发展的最高阶段是智能化。也就是油井有多少油就抽多少油悬点载荷有多大其配重就自动调到多大。这无疑是最理想的智能型抽油机。但是做到这一点受到技术和财力的限制难以实现，即使研制成功也难以推广。因此，游梁式抽油机的智能化问题也就是通过电子装置和机械方式使游梁式抽油机尽可能工作在平衡状态下。
1.3.2基础材料的研究应用即将造就一个立式抽油机时代
长冲程、低冲次、大排量、重负载抽油机是国内外机械采油设备的发展方向。20世纪80年代以来，各种无游梁抽油机相继制成并投入使用，标志着我国有杆抽油机技术的发展有一个很大的提高。有关专家指出，今后我国10型以上抽油机，将大量采用无游梁抽油机在实现长冲程、大排量、重负载的同时，还具有体积小、重量轻、动负载
小、冲次低、耗能少等一系列优点。当电气元件、材料、结构简单的问题得以解决以后，在10型以上抽油设备中将会出现一个立体抽油机时代。
1.3.3采油设备向通用化和个性化发展
将抽油机的机型、零部件进行统一规范起来，特别是底座、基础（预埋件），这将节省大量的人力、物力和财力。在节能抽油机的推广中就可实现油井用机的互换。对实现抽油机品种的多样化，产品系列化、标准化、通用化，使用科学化极为有利。对特殊油田区块的特殊工况抽油机的研制，则应强调针对性强、个性突出的特点。
1.3.4采油设备向艺术性发展
采油设备向艺术性发展应结合工业造型设计和人机工程学等相关知识理念，使采油社备切底摆脱傻，大，笨，粗的形象，以新颖的造型和宜人性的新姿态出现在人们面前。采油设备的造型设计，是具有实用工能的造型。不仅要满足工作的需求，提供人们使用，而且要求其样式、形态、风格、气氛给人溢美的感觉和艺术享受，让人们看到它就是能接受它，爱惜它、不讨厌它。起到美化生产环境，满足人们审美要求的作用。
1.4游梁式抽油机优化设计数学模型的研究
游梁式抽油机是油田应用最多的抽油机机型，也是油田的耗能、费用支出大项。因此以设计性能优良、满足油田要求、制造成本低、运动动力性能优、节能效果好的抽油机占领市场一直是抽油机生产厂家和研究单位追求的目标，许多学者进行抽油机结构参数优化设计研究就是为达到这一目标而展开的。从1984年开始经过近20年的研究，特别是近l0年的研究，人们对抽油机优化设计的数学模型已经有了较清楚的认识，这对促进抽油机设计水平的提高具有重要意义。首先，在进行抽油机优化设计时应该取抽油机的主参数作为优化设计变量，即设计变量除包含抽油机的杆长等结构参数外，还应包括平衡参数等，在选取寻优目标函数时，除考虑运动参数的优选外，还必须进行动力参数的优化。一般应按照“能耗要小、质量要轻、练台性能指标要合理的多目标函数寻优准则进行。同时，人们的设计实践表明：选择不同的抽油机“模型示功图”作为设计抽油机的标准，所设计出的抽油机结构尺寸和平衡参数，抽油机的运动、动力性能是有区别的，因此在进行抽油机的优化设计前，有必要先对所设计抽油机的应用场合进行调研，按照其主要应用油田的示功图特性，选择合理的设计模型示功图，再进行抽油机参数的优选。对于抽油机优化设计算法的选取，普遍认为：选用在非劣解中寻优解的算法较为台适。这主要是因为抽油机优化设计是一多目标优化设计问题，在按照某一个或少数几个目标确定的最优解，有可能使其他性能指标严重变形，这样首先确定若干非劣解，
就为设计人员进行分析和优选创造了更为广泛的选择空问。利用上述方法和理论建立的优化算法所设计的抽油机，一般比采用常规技术设计的抽油机总质量可减轻5％，能耗下降10％左右，有着显著的社会、经济效益。因此，抽油机优化设计技术应该在抽油机生产厂家广泛推广。
第二章y
2.1设计原始数据
悬点最大负载：80KN(190)
冲次：12次/分
冲程：3m(3.6)
2.2结构组成
CYJY14—5.4—73HB抽油机主要有底座,悬绳器，支架总成，驴头，游梁，横梁，连杆装置,曲柄装置，减速器，游梁支承，电机装置和刹车装置等部件组成。
底座：有底盘、机座两部分组成、底盘由工字钢、槽钢组焊而成。机座由钢板焊成箱形结构、机座上安装减速器、底盘前端安装支架、后端安装电机装置、底座和机座两端各打有中心线标记，以安装找正时使用。
悬线器：是驴头与光杆相互联接的部件。是由光杆卡瓦、支架、钢丝绳组成。钢丝绳穿入锥套，并用锌浇结成一体，锥套承受全部载荷。
支架：由型钢组焊而成。支架下端与底座连接。支架配有梯子，供安装和检修使用。支架可根据用户要求提供塔式构架。三角支架或三点式支架。
驴头：由钢板组焊而成，撤掉左（或右）侧两个销轴时可使驴头向右（或左）侧转180度，是修井作业非常方便，也可以根据用户要求提供上翻悬挂，自让位等其它形式的驴头。
游梁：由钢板组焊而成，前端与驴头连接，后端与横梁连接；中部有四个长孔，固定在游梁支承上，靠四个调整螺栓对游梁进行微调，使驴头悬点对准井口中心。
横梁：由钢板组焊而成箱型截面梁，其上装有支座，由芯轴，轴承座和一个双列向心球面滚子轴承组成。
连杆装置：由无缝钢管和上、下接头组焊而成的连杆，连杆销，曲柄销及曲柄销轴承座组成。上端靠连杆销与横梁连结，下锥面配合有螺栓与轴承座相连，曲柄销用左右旋紧螺母紧固在曲柄上，曲柄销螺母可根据需要配备三棱梅花螺母。
曲柄装置：两个曲柄装置对称的固装在减速器的从动轴上，曲柄上有若干个直径相同的曲柄销孔，将曲柄销紧固在不同的曲柄销孔里，既可得到不同冲程长度。曲柄装配有齿条，用来调节平衡块在曲柄上的位置。
减速器：减速器为分流式两极圆弧齿轮传动机构，其技术规范如前所述。减速器由
电机通过五根窄V带（6V--）带动，从动轴两端装有曲柄，通过连杆、横梁牵动游梁上下摆动。主动轴一端安装有大袋轮，另一端安装刹车装置，主动轴和中间轴为齿轮轴。齿轮采用键和过盈配合与轴相联接。从动轴每端开有两个互为90度的键槽，抽油机工作相当时期后，将曲柄转过90度与新的键槽配合，使最大负载移到磨损较小的齿上，从而延长使用寿命。由O型密封嵌入的轴承盖、挡尘圈、回油槽和孔等组成了减速器轴端密封结构。箱体部分涂有密封胶。
游梁支承：是由轴、轴承座和两个单列向心、短圆柱滚子轴承组成，轴承座与游梁相连结。
电机装置：电机装在导轨上，导轨紧固在电机底座上。电机相对底座可前后移动。前后左右四个方向调整距离，电机的轴端靠锥套或键可安装不同直径的小带轮，使抽油机获得不同的冲次。
刹车装置：刹车是外抱形式，也可根据用户要求提供内涨式。这两种形式都可平移可靠地刹住转轴。
2.3主要参数
悬点载荷：抽油机驴头悬点的实际载荷。
额定悬点载荷：抽油机正常工作允许的最大的悬点载荷。
光杆的最大冲程：调节抽油机的冲程调节机构使光杆获得的最大位移。
最高冲次：调节带传动的传动比最小时的冲次数。
减速器的扭矩：减速器输出轴允许的最大扭矩。
2.4建立动力模型示功图
在设计抽油机之前，首先要确立抽油系统的地面示功图，它是抽油机动力分析的起始条件。所谓的模拟示功图是指在抽油机正常的工作条件下，能包容该机型各种工况，使抽油机的各项动力性能指标受到最恶劣工况考验的示功图。以现场实际示功图为基础，运用多元统计分析理论，结合理论研究成果和现场试验，给出了一种能预测在正常稀油工况下油井地面示功图参数的方法。
模拟示功图可以用最大悬点载荷P1，最小悬点载荷P2，下死点载荷P3，上死点载荷P4及上冲程抽油杆柱伸长量S4、下冲程抽油杆柱伸长量Sx六大参数组成一个近似的四边形。
模拟示功图：
图2-1 模拟示功图
15=θ时， N W 6.510=
60=θ时， N W 800= 190=θ时，N W 2.710=
245=θ时，N W 3.390=
根据模拟出来的示功图，求出个直线的斜率，后代入程序命令进行演试：
()2.5115088148148.0150+-?-=-θW 13333333.42631111111.06015+=-θW 9111111.83065185185.019560+-=-θW 19524083.3(200.34)1W θ-=--
()2.51375088148148.0360240+-?-=-θW
2.5运动学计算
将曲柄回转运动分成24等份，间隔15°，曲柄中心线位于12点钟位置时记为0点，计算各点的扭矩因数及加速度。 2.5.1常规游梁式抽油机几何关系计算式
??
?
??-=G H I arctg φ 2-1
)
cos(2222φθ--+=KR R K J 2-2
???
? ??-+=CP J P C 2arccos 222β 2-3 ???
?
??-+=CJ P J C 2arccos 222χ 2-4
()??
?
?
??-=J R φθρsin arcsin 2-5 )(φθ?βα--+= 2-6
ρχ?-= 2-7
()??
?
???--+=CK R P K C t 2arccos 222ψ 2-8
()??
?
???+-+=CK R P K C b 2arccos 222ψ 2-9
2.5.2光杆（悬点）加速度计算式
()??
?
???-??+???????=φθβαψβαβωsin cos sin sin sin cos sin 32C R P C K R A a 2-10 2.5.3悬点载荷计算式
()???
?
??+-=g a G W W n 10 2-11
式中:n W ——悬点载荷，KN ； 0W ——吊重，KN ；
G ——结构不平衡重，KN ；常规性抽油机 G=0. g ——重力加速度， 2/81.9s m g =； 2.5.4扭矩因数和光杆位置因数计算式
β
α
sin sin ?
?=
C R A TF 2-12 t
b b PR ψψψ
ψ--=
2-13
2.5.5减速器净扭矩计算式
()θsin 10M g a G W TF M n -???
?
??+-= 2-14
式中: TF ——扭矩因数：给定曲柄转角时，由四杆机构尺寸决定的纯光杆扭矩与纯光杆载荷之比；
n W ——悬点载荷，KN ； G ——结构不平衡重，KN ；
M ——曲柄平衡重产生的最大力矩，KN ?m ；
注意：n M 值计算结果为负时，仅表示扭矩方向与规定的旋向相反。 将曲柄放在90?和270?位置，测出悬点载荷w 1和w 2。90
9011()M TF
w G ?
=-.和
270
27022()M TF
w G ?
=-。12
2
M M M +=
2.5.6抽油机扭矩因数几几何计算
计算减速器净扭矩是，平衡率应在70%以上，平衡计算式如下：
%1001max 1max 2max 1????
?
??--=n n n M M M 平
η 2-15
式中：平η——平衡率；max 1n M ——上冲程时，减速器最大净扭矩， KN ?m ；max
2n M ——下冲程时，减速器最大净扭矩， KN ?m ；
2.6设计原始参数
2.6.1参数
悬点最大载荷:KN W 80= 减速器额定扭转矩为:m KN T ?=37
冲程:m S 3= 冲次:min /12次=n 2.6.2抽油机几何结构尺寸
参数名称
数值
游梁前臂长度 A 0.3 游梁后臂长度 C 0.2
连杆长度 P 22.3 曲柄半径 R
947.0
游梁支承中心到底座底部的高度 H 2.5 减速器输出轴到底座底部的高度 G
0.2
游梁支承中心到减速器输出轴中心的水平距离 I
17.2
2.7运动学的运算
/θ sin θ
PR
()
2//s m a
TF
-M*sin θ
Tn 0
0 -0.32416 3.900596 -0.97874
-43.56957
23
345 -0.25882 -0.27187 -2.15759 -1.18341
-21.36552
036 -31.35942
316
330 -0.5 -0.1867 -1.96144 -1.31331
-41.27500
702 -17.20615
384
315 -0.70711 -0.07979 -1.78437 -1.38774
-58.37167
026 -3.255996
202
300 -0.86603 0.039586 -1.61859 -1.41879
-71.49040
077 8.8001242
71
285 -0.96593 0.163713 -1.45797 -1.41251
-79.73717
877 17.794001
44
270 -1 0.285879 -1.29735 -1.37035
-82.55 23.075717
89
255 -0.96593 0.399867 -1.13194 -1.29006
-79.73717
534 24.499065
49
240 -0.86603 0.499788 -0.95705 -1.16637
-71.49039
413 22.387870
63
225 -0.70711 0.580356 -0.7683 -0.99221
-58.37166
088 -57.94171
483
210 -0.5 0.637531 -0.56216 -0.76115
-41.27499
553
-36.42209
565
195 -0.25882 0.669126 -0.33655 -0.47135 -21.36550
754
-22.48526
09
180 5.36E-08 0.674869 -0.09087 -0.12939 4.42384E-
06
-10.37184
834
165 0.258819 0.65577 0.174595 0.247374 21.365516
09
-1.277823
345
140 0.5 0.613202 0.459536 0.630815 41.275003
19
10.298645
83
135 0.707107 0.548234 0.764209 0.983173 58.371667
13
21.888933
13
120 0.866025 0.461462 1.089508 1.258768 71.490398
56
29.988446
13
105 0.965926 0.353457 1.436425 1.407289 79.737177
63
30.810270
72
90 1 0.225954 1.804754 1.382017 82.55 21.862568
94
75 0.965926 0.083998 2.190868 1.157045 79.737176
48
3.8093474
09
60 0.866025 -0.06138 2.584948 0.751679 71.490396
35
-19.18268
031
45 0.707107 -0.1921 2.96983 0.243286 58.371664 -43.81685
232
30 0.5 -0.28718 3.325087 -0.25975 41.274999
36
-54.76265
116
15 0.258819 -0.33191 3.636164 -0.67547 21.365511
82
-51.61948
829
表2-2 抽油机各运动参数数值表
求均方根扭矩：
2
1
e
n
n
i
T i
T
N
=
=
∑
，求得
e
T=29.85.
第三章 主要部件的设计计算
3.1电动机的选择计算
η带=0.95，η减=η
齿
2*η
轴3=0.972*0.983=0.8856.η轴=0.982=0.9604.η总=η带*η减*η
轴
=0.808.w=12*2π/60=1.212
e d T P ??=
ωη
1
=44.7kw 根据KW P 7.440= 查《机械设计手册第5卷》35—15表
35.1-10选用Y 系列电动机6250-S Y ，额定功率：045P KW =,980/min n r =。 根据《机械设计手册第5卷》35—15表35.1-10和《机械设计手册第5卷》35—17表35.1-11查出电机的各项参数如下表：
型号
额定
功率/KW
满载时
堵转
电流—额定电流
堵转转矩—额定转矩
噪声/Db (A)
重量/kg
转速/(r/min
)
额定电流/A
效率(%)
功率系数
Y250S-6 45
980
87
91 0.86 6.5 1.8 81 215
机座号
安 装 尺 寸
D E F G
H
A A/2
B
C K 200M
65
140
18
58 250
406
228.5
311
168
24
外 形 尺 寸
AB AC AD HD L 510
550
410
600
785
表3-1 电机的各项参数 (摘自JB/T5271-1991、JB/T5272-1991)
电动机中心高mm H 200=，外伸轴段mm mm E D 14060?=?。
3.2计算传动比及减速器的选择
3.2.1抽油机的总传动比
098081.71212
n i =
==总 3.2.2选减速器 暂取0.4=带i 则81.720.4254
i i i =
==总减带。 根据传动比20.425i =减及计算高速轴许用功率44.7P KW =，查《机械设计手册第3卷》18—108表18.1-110，得中心距mm a 650=，公称传动比25=i ，型号为：ZLSH650—25—Ⅰ。
根据《机械设计手册第3卷》18—105表18.1-107和《机械设计手册第5卷》18—108表18.1-110查出减速器的各项参数如下表：
表3-2 减速器的外形尺寸单位（mm ）：(摘自JB1586-1975、JB1130-70) 规格型号
中 心 矩 中心高 轮 廓 尺 寸 B 1
a a 1
a 2
H 0
H
L B
ZLSH650
650 250 400 05.0450- 916 1300 500 500 B 2
L 1
L 2 L 3 H 1 地 脚 螺 钉 d 数量 B 3 110 1025
8
205
38
M30
8
420
地 脚 螺 钉
高 速 轴 S
L 4 L 5
L 6
L 7 l D b
t
55
395 325 200
85
50
16 53.5 395
S 1
低 速 轴
T
T 1
D 2
最大
重量/kg
l 1
D 1
b 1 t 1
406 140 110 32
116.5 470 290 75 980
3.2.3带的传动比
81.7 3.26825
i i i =
==总带减 3.3传动装置的运动和动力参数的计算
0轴（即电动机的输出轴）:
045P KW =,980/min n r = 00045
9.55
9.55438.5980
P T N m n ==?=? Ⅰ轴（减速器的高速轴）：
10010450.950.9540.6125P P P KW ηηη=?=??=??=承带 01980300/min 3.268
n n r i =
==带 1
1140612.59.55
9.551292.83300
P T N m n ==?=? Ⅱ轴（减速器的低速轴）：
2112140.61250.990.990.990.9939.0P P P KW ηηηηη=?=????=????=承承
齿齿
min /1225
30012r i n n ===
减 22239.0
9.55
9.5531.037512
P T N m n ==?=? Ⅲ轴（曲柄转轴）： 3239.0P P KW == min /1223r n n ==
3231.037537T T N m KN m ==?≤?
3.4带传动的设计
(1) 确定计算功率C P :由资料[1]120页查得 1.2A K =，由资料[1]120页得：
P K P A C ?= 1.2*45
KW =54KW =. (2) 选取V 带型号：根据54C P KW =，1980/min n r =，由资料[1]121页选用SPB
型窄V 带。
(3) 确定带轮基准直径1d d 、2d d ：
①选择小带轮直径1d d ，由表3-1确定，由于占用空间限制不严，取1min d d d ?，时传动有利，按表取标准值为1d d =400mm 。 ②验算v :11
max 400980
/20.1/3540/601000
601000
d d n v m s m s V m s ππ????=
=
=?=-??
③确定从动轮基准直径2d d :2d d =1* 3.65*4001460d i d mm ==带。 ④定中心距a 和带的基准长度d L
()()2102127.0d d d d d d a d d +≤≤+
()()00.7400146024001460a ?+≤≤?+
013023720mm a mm ≤≤。取0a 为2800mm 。
确定带的计算基准长度0L ：由资料[1]122页得：
()
()()
()2
2
100120
2
22
414604002280040014608620.52
42800
d d d d d d L a d d a mm
π
π
-=+++-=?+
?++
=?
取标准d L =8000mm 。（800080±） 确定实际中心距a 0080008620.5
80002489.7522
d L L a a mm --≈+=+= ⑤a 的调整范围。
安装时的所需的最小间距。
min 0.0152489.750.015*80002369.75d a a L mm =-=-=
张紧或补偿伸长所需的最大的轴向间距。
max 0.032489.750.03*80002729.75d a a L mm =+=+=
验算包角：
2111460400
18057.318057.3155.61202489.5
d d d d a α--=-
?=-?=> ⑥确定带的根数Z ：
a) 单根V 带传递的额定功率1()P KW ： 根据带型，1d d 和1n 查表的：
1P =10.91KW
b ）传动比1i ≠的额定功率增量1()P KW
根据带规，1n 和i 查表得10.85P kw =
c ）确定V 带根数z ： 由资料[1]122页得：
[]()L
C
C K K P P P P P z ???+=≥
α000 式中 k α 小带轮包角修正系数，查表的0.96k =α。 l k 带长的修正系数， 1.14l k =
66
5.249(10.910.58)*0.96*1.14
Z =
=+，取Z=6根
⑦单根V 带的预紧力0()F N ：
由资料[1]111页查得SPB 型窄V 带的每米长质量、
0.20/q kg m =,根据资料[1]122页得单根V 带的预紧力0F 为：
202500 2.5150066 2.510.220.1518.6620.10.96C
P F qv zv
K N α??=
?-+ ??????=?-+?= ????
⑧计算作用在轴上的压力()r F N
102sin 2155.62518.66sin 6028.652r F F z N
α??
=??? ?
??
??
=???= ???
⑨带轮的结构设计：
由Y250S —6 电动机轴外伸尺寸mm mm E D 14060?=?，可得小带轮的孔
mm d 600=，轴毂长mm l 110≤，且结构为辐板式。轮槽尺寸按资料[1]122页表8.6进行设计
第四章 抽油机的各结构的强度校核
4.1连杆的应力分析与强度校核
抽油机的连杆连接曲柄装置与横梁。通常连杆为无缝钢管，连杆在抽油机工作时，承受拉力或压力。连杆在不同位置时，所受的力大小不同，根据示功图选悬点载荷最大位置时对连杆进行校核。此时抽油机的位置如下图所示:
图4-1 抽油机结构示意图
曲柄销处的作用切线T ，连杆作用力连P ，曲柄平衡重折合力曲G ，曲柄平衡质量造成的离心力g r G /2?=ω曲，游梁上作用力有悬点载荷P ，连杆作用力连P ，游梁支点O '的反作用力g R ()y x R R ,以及游梁重G 。
根据游梁支点—的力矩平衡式：
βsin ??=?C P A P 连P C A
P ??=
?β
sin 连 4-1
引入结构不平衡重，则有：
其中KN P m C m A 800.20.3===，，式中关于β的计算：
()φθ--+=cos 222KR R K J 4-2
代入 60=θ， 14218.34=φ，则m J 04236.3=。 利用余弦定理则有：
222222 3.229.2559arccos arccos 66.61222 3.22C P J CP β????
+-+-=== ? ???????
3
80130.7404sin 2sin 66.61
A P P KN C β=
?=?=??连
连杆的横截面积：取外径mm D 96=，壁厚mm 6的无缝钢管。
2
2
22246.1696212962962122mm D D A =??
? ??-?-??? ???=??? ??--??? ??=ππππ
3130.74041038.53221696.46
P MPa A σ=
=?=??连 许用应力：[]MPa S
s
1505
.1225
==
=
σσ 式中：S ——安全系数 []σσ≤
故：取连杆材料Q235即可满足强度要求
图4-2曲柄销的结构示意
4.2曲柄连接设计强度校核
CYJY8—3—37HB 型抽油机曲柄连接图所示，已知曲柄销材料为：Cr 40，曲柄销锥面大端直径：mm d 661=，曲柄销锥度：10:1，采用272?M 螺纹，锥套材料为：45号钢，锥套材料为：45号钢，锥套外径：mm D 105=，材料的弹性模量：MPa E 5102?= ，泊松比：27.0=ν，曲柄销与锥套的实际配合长度：mm l 114=，曲柄销悬臂长：
mm l 600=。 强度校核：
(1) 求A A -截面的最大弯矩M ：
0max max 2
1
l P M ?=
连P C A P ??=
?βsin 连 4-3
抽油机 一、结构 常规游梁式抽油机主要由以下部件组成： 1、悬绳器 2、吊绳 3、驴头 4、游梁 5、游梁支撑 6、支架总成 7、曲柄总成 8、尾轴承总成 9、横梁总成10、连杆装置11、减速器12、底座总成13、护栏14、刹车装置 一、整机 常规游梁式抽油机，动力由电动机通过皮带传动到减速器，然后由减速器输出轴驱动曲柄、连杆、游梁、驴头，带动悬绳器做上下往复运动，实现对原油的抽汲。 整机主要由驴头总成、悬绳器总成、游梁总成、中轴总成、支架总成、横梁总成、连杆总成、曲柄总成、刹车总成、底座总成、电机装置等部件组成。 二、游梁总成 游梁总成由型钢和钢板组焊而成，游梁前端通过驴头连接销将游梁连接板与驴头连接板装配固定，后端与尾轴承座相连接，中间与游梁支座总成中的中央轴承座相连接。安装在支架顶面调位板上的4个调节螺栓，可以对游梁进行位置进行微调，以使驴头悬点对准井口中心，防止由于驴头的偏心引起抽油杆的磨损或其它损坏。 三、中轴总成 游梁支座总成由轴、轴承座、螺栓、轴承、油封、油杯等组成。中轴总成通过轴与支架支座装配连接，并与游梁通过螺栓连接。 四、支架总成 支架总成是由前架、后撑、护栏和支座等组成，前架和后撑是由型钢组焊并装配而成的塔型结构。前架上装有梯子。支架通过支架支座和游梁支座总成与游梁装配连接，底部连接板通过螺栓与抽油机底座装配连接。 五、横梁、连杆总成 横梁由型钢、钢板焊成的Ⅰ形截面梁，通过其轴承座装于游梁尾部，其两端与连杆相连。 连杆由无缝钢管和上、下接头组焊而成。它与连杆销、曲柄销构成了横梁与曲柄的连接。 六、曲柄总成 曲柄总成由曲柄、平衡块、锁紧块等零件组成，用来平衡光杆负荷对减速器产生的扭矩。两曲柄通过锁紧螺栓对称固定在减速器的输出轴上，减速器输出轴通过楔键与曲柄相连接，传递扭矩。曲柄上有五个相同的孔，用来调整抽油机冲程，以适应不同的井况。 曲柄的上部和下部有导槽，并且曲柄上有齿条和平衡块重心半径刻度。如果要调整曲柄的位置，将曲柄置于垂直位置，用吊车吊住曲柄，松开固定平衡块的螺栓，卸掉锁紧块（注意不能将螺栓卸掉），移动平衡块到所需位置，安装锁紧块，拧紧松开的螺栓。 七、电机总成及电动机控制柜 电机总成主要由小皮带轮、电动机、T型螺栓、导轨、顶紧螺丝等零件组成。电动机导轨安装在抽油机底座的导轨上，电动机相对抽油机底座可在前后左右四个方向上调整位置，用以调整皮带的松紧。电动机与小皮带轮连接，可以方便更换不同直径的电动机皮带轮，从而使抽油机得到不同的冲次。通过电机控制柜实现对电机工作状态的控制。 八、刹车总成 刹车总成为减速器总成中的制动器提供制动力矩。 九、底座总成 底座总成主要由型钢、钢板组焊而成，前端安装支架，中间台座安装减速器，后端安装电机装置、刹车装置。底座前端上表面有游梁中心线垂直投影的标记，用于底座对油井中心
游梁式抽油机设计计算 卢国忠编 05-04 游梁式抽油机的主要特点是：游梁在上、下冲程的摆角相等，即上下冲程时间相等。且减速器被动轴中心处游梁后轴承的正下方。 一、几何计算 1.计算(核算) 曲柄半径R和连杆有效长度P 己知：冲程S、游梁后臂长C、游梁前臂长A、极距K(参见图1)由余弦定理推导可得：
公式： () b t CK K C CK K C R ψψcos 2cos 22 12222 -+--+= ------(1) R CK K C P t --+=ψcos 222 -------(2) 式中：1090δφψ+-=t 2090δφψ--=b H I tng 1 -=φ A S mas πδδ4360021?== 22H I K += 2. 计算光杆位置系数R P ： PR 是在给定的曲柄转角θ时，光杆从下死点计算起的冲程占全冲程的百分比。(图2)（图3） 公式：10?--='= b t t mas S s PR ψψψ ψ％ -----------(3) 曲柄 max S PR s ?=' ()121δδ?-=PR 式中： b t ψψ, 分别代表下死点和上死点的ψ角的值 ρ χψ-= ()?? ? ? ??-=-J R φ?ρsin sin 1 βcos 22 2 PC C P J -+= ??? ? ??-+=-CJ P J C 2cos 2221 χ
??? ? ??---++=-CP R K KR P C 2)cos(2cos 22221 ?θβ ()φθψβα--+= 上冲程 ()[]φθψβα--++=360 下冲程 二运动计算 己知：曲柄角速度ω、曲柄转角θ，分析驴头悬点的位移s 、速度v 、加速度a 的变化规律。 1. 假定驴头悬点随u 点作简谐振动： ()? ω? ω?con C AR a C AR v C AR s ??=??=-?= 2sin cos 1 以C AR S 2max =代入得： ()?ω? ω?c o s 21s i n 21 c o s 121 2m a x m a x m a x S a S v S s ==-= 2max max 2 1 ωS a = 2.接严格的数学推导 ?? ? ? ?+=P R S a 12 1max 2max ω 三动力计算 1．从示功图上求悬点载荷W 示功图是抽油机悬点载荷W 与光杆位置PR 的关系曲线图。是用示功仪在抽油机井口实测出来的。设计中无法实测，只好用理论公式计算并绘制------称为人工示功图，为以后的受力分析、强度计算提供主要依据。 2． 光杆载荷W 加在曲柄轴上的扭矩的计算（见图2 ，图3）
文件编号：RHD-QB-K3235 （操作规程范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 游梁式抽油机安全操作规程标准版本
游梁式抽油机安全操作规程标准版 本 操作指导：该操作规程文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时必须遵循的程序或步骤。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 1.1.1启动游梁式抽油机操作规程 1.1.1.1操作前准备 1.1.1.1.1穿戴好劳动保护用品。 1.1.1.1.2准备工具、用具：管钳、活动扳手、绝缘手套、试电笔、钳型电流表、润滑脂、细纱布；班报表、记录笔。 1.1.1.2操作步骤 1.1.1. 2.1启动前检查 1.1.1. 2.1.1检查流程是否正确、畅通，井口零部件及仪表是否齐全、完好且符合要求，悬绳器及方卡
子是否牢固。 1.1.1. 2.1.2检查抽油机各连接部位紧固螺栓是否牢固可靠及各润滑部位油量、油质是否符合要求。 1.1.1. 2.1.3检查刹车各部件连接完好,灵活好用。 1.1.1. 2.1.4检查皮带松紧合适，无老化、无蹿槽、无打扭、无油污现象。盘皮带无卡阻现象。 1.1.1. 2.1.5检查电器设备是否完好，处于备用状态，电线无老化、裸露现象。 1.1.1. 2.1.6检查和排除抽油机周围妨碍运转的物体。 1.1.1. 2.2启动抽油机 1.1.1. 2.2.1取下刹车锁销，松开刹车，合上铁壳开关，检查抽油机周围无障碍物，用试电笔检测电控柜外壳确认安全，戴绝缘手套，打开电控柜门，侧身
游梁式抽油机专用电动机的设计
0 引言 利用游梁式抽油机采油是世界石油工业传统的采油方式之一，也是迄今在采油工程中一直占主导地位的采油方式。游梁式抽油机具有：惯性力矩较大，启动困难；周期性冲击载荷；连续工作在室外环境等特点。因此，要求用于拖动该设备的电动机应具有较大的启动力矩、较软的机械特性、全天候连续工作等基本条件。 API规范11L6《游梁式抽油机用电动机规范》将NEMA设计 D电动机作为基本设计，并对转差率、温升作出了明确要求。国家发展和改革委员于2005年发布了中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6636-2005《游梁式抽油机用电动机规范》，本标准修改采用API规范11L6：1993《游梁式抽油机用电动机规范》（英文版），包括其《游梁式抽油机用电动机规范增补》的内容。 1 产品的型号表示方法 根据BG4831-2000《电动机产品型号编制方法》的规定，并考虑与已有的YH系列高转差率电动机相区别，国产游梁式抽油机专用电动机型号的表示方法如下： ─□ 极数 中心高
游梁式抽油机专用高转差电动机代号 2 产品的主要特点 API规范11L6对电动机的基本设计（包括标准电动机规范、电气性能和特性执行标准、工作条件、启动特性、绝缘系统、机械结构及材料选择等）、试验内容及方法均作了详细的规定。依据这个标准生产的YCH系列游梁式抽油机专用电动机，与依据JB/T 6449-92生产的YH系列（IP44）高转差率三相异步电动机相比，其主要性能、结构特点如下： ⑴连续工作制、转差率5-8%、F级绝缘不超过B级温升； ⑵堵转转矩倍数≥2.75； ⑶使用系数为1.15； ⑷堵转电流符合NEMA设计 D； ⑸每相绕组内至少安装一个密封的温度检测器进行保护，当绝缘系统达到最高工作温度时驱动打开电动机控制电路，停止电动机运行； ⑹ 9根绕组引出线，可形成4种不同的输出转矩，使电动机与负载达到合理的匹配； ⑺电机中装有空间加热带，保证电机停止运行状态下内部温度比环境温度高5℃，防止凝露； ⑻端盖上设有润滑油注入孔和废油排除孔，可在不拆卸电机的情况下更换润滑脂；
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.游梁式抽油机的危险分析与防范措施正式版
游梁式抽油机的危险分析与防范措施 正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 摘要分析了游梁式抽油机在运行和维修作业过程中存在的平衡块旋转危险、皮带传动危险、减速箱高处作业危险、电机漏电危险、操作台高处作业危险、电机电缆漏电危险、节电控制箱漏电危险、刹车失灵危险、毛辫子悬绳器危险和攀梯危险，有针对性地提出了防范措施。 关键词游梁式抽油机危险分 析油田安全 石油生产中的游梁式抽油机采油是靠电动机通过三角皮带、减速箱、曲柄连杆
机构，把高速旋转运动变成驴头低速上下往复运动，再由驴头带动抽油杆做上下往复运动，将油井中的液体抽至地面。游梁式抽油机在将电能转换为上下往复直线运动拉动深井泵抽油的运行过程中，存在着漏电危险、旋转运动碰伤危险和机构伤害危险等；在维修作业过程中存在着机构伤害危险、触电危险、高空坠落危险、高空落物危险和皮带挤手危险等。为减少、杜绝游梁式抽油机造成的人身伤亡事故，更好地消减巡回检查和维修作业危险因素，笔者分析了游梁式抽油机存在的危险，有针对性地提出了防范措施。 1、概述 游梁式抽油机存在着十大危险。这十
游梁式抽油机存在的问题以及抽油机发展的趋势 摘要：机械采油法是目前最主要的采油方法，而游梁式抽油机是使用最早，最普遍的抽油机，在我国的石油发展史上发挥了非常重要的作用。但是随着我国科技的发展和采油技术的进步，游梁式抽油机的弊端也逐渐显露出来。本文主要分析游梁式抽油机存在的问题，并提出了国际上抽油机发展的趋势，期望能给大家参考。 关键词：游梁式抽油机趋势效率 机械采油法是目前最主要的采油方法，而游梁式抽油机是使用最早，最普遍的抽油机，其工作原理是电动机通过三角皮带减速箱减速后，由一个曲柄摇杆机构将减速箱输出轴的旋转运动转换为游梁驴头的往复运动，从而带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动，再通过抽油杆将这这个运动传递给井下的抽油泵的柱塞，使之工作抽油。由于游梁式抽油机使用得比较早，再加上这种设备结构简单、制造容易，易损件少，维修方便，应用灵活，特别是可以长期在油田全天候运转，可靠性高，故无论是在数量上还是规模上它都占有绝对的优势。在我国的石油发展史上发挥了非常重要的作用。但是随着我国科技的发展和采油技术的进步，游梁式抽油机的弊端也逐渐显露出来。本文主要分析游梁式抽油机存在的问题，并提出了国际上抽油机发展的趋势，期望能给大家参考。 一、游梁式抽油机存在的问题 1、传动效率低的问题。游梁式抽油机传动环节多，本身机械传动能量损失达28%，这是游梁式抽油机效率低的原因之一。常规型游梁式抽油机系统的效率在国内一般油田平均只有12%～23%，先进地区最多只能达到30%左右。 2、游梁式抽油机增大冲程后带来的问题。游梁式抽油机增大冲程时减速箱扭矩成比例增大。另外，增大冲程后，因受游梁摆角限制，曲柄摇杆机构尺寸必然增大，从而引起抽油机外型尺寸和重量大幅度增加，因此该机型不容易实现长冲程、低冲次的要求，难以满足稠油井、深抽井和含气井采油作业的需要。 3、惯性载荷过大的问题。游梁式抽油机的四杆机构使得驴头的运动规律类似简谐运动，在最高点和最低点加速度很大，造成惯性载荷大，使抽油机承受载荷过大，减速器转矩波动大，加大了齿轮冲击，缩短了减速器和抽油机的使用寿命。在地质情况比较复杂的场合，如油质稠、含沙、结蜡较多的情况下很容易出现断杆、卡井、减速机齿轮损坏、烧毁电机等较严重的故障。 4、功率不匹配问题。在用工频直接启动的场合，游梁式抽油机所需启动力矩大约是正常工作的一倍以上，因而在设计的时候采用的电动机的功率都比较大。而在正常抽油时，负载变轻，所需的力矩又比较小，出现了抽油杆的负荷特性与电动机的机械特性不匹配的问题，因此电机功率利用率低的现象很严重。尤其在驴头下放时，负载变轻，电机基本处于自由下放状态，降低了电网的功率因
常规型游梁抽油机传动装置设计 打开文本图片集 一、传动装置总体设计方案 1.传动方案 传动方案已给定，前置外传动为普通V带传动，减速器为展开式二级圆柱齿轮减速器。 2.该方案的优缺点 由于V带有缓冲吸振能力，采用V带传动能减小振动带来的影响，并且该工作机属于小功率、载荷变化不大，可以采用V 带这种简单的结构，并且价格便宜，标准化程度高，大幅降低了成本。 展开式二级圆柱齿轮减速器由于齿轮相对轴承为不对称布置，因而沿齿向载荷分布不均，要求轴有较大刚度。 二、动力学参数计算 1.电动机输出参数 2.高速轴的参数 3.中间轴的参数 4.低速轴的参数 5.工作机轴的参数 各轴转速、功率和转矩列于下表 三、减速器的密封與润滑 1.减速器的密封 为防止箱体内润滑剂外泄和外部杂质进入箱体内部影响箱体工作，在构成箱体的各零件间，如箱盖与箱座间、及外伸轴的输出、输入轴与轴承盖间，需设置不同形式的密封装置。对于无相对运动的结合面，常用密封胶、耐油橡胶垫圈等;对于旋转零件如外伸轴的密封，则需根据其不同的运动速度和密封要求考虑不同的密封件和结构。本设计中由于密封界面的相对速度较小，故采用接触式密封。输入轴与
轴承盖间V 3m/s，输出轴与轴承盖间也为V 3m/s，故均采用半粗羊毛毡封油圈。 2.齿轮的润滑 通用的闭式齿轮传动，其润滑方式根据齿轮的圆周速度大小决定。由于低速级大齿轮的圆周速度v≤12m/s，将大齿轮的轮齿浸入油池进行浸油润滑。这样，齿轮在传动时，就把润滑油带到啮合的齿面上，同时也将油甩到箱壁上，借以散热 齿轮浸入油中的深度通常不宜超过一个齿高，但一般亦不应小于10mm。为了避免齿轮转动时将沉积在油池底部的污物搅起，造成齿面磨损，大齿轮齿顶距离油池地面距离不小于30mm，取齿顶距箱体内底面距离为30mm。由于低速级大齿轮全齿高h=6.75mm≤10mm，取浸油深度为10mm。则油的深度H为 H=30+10=40mm 根据齿轮圆周速度查表选用负荷工业齿轮油（GB 5903-2011），牌号为320润滑油，黏度推荐值为266cSt。 3.轴承的润滑 滚动轴承的润滑剂可以是脂润滑、润滑油或固体润滑剂。选择何种润滑方式可以根据齿轮圆周速度判断。由于V齿≤2m/s，所以均选择脂润滑。采用脂润滑轴承的时候，为避免稀油稀释油脂，需用挡油环将轴承与箱体内部隔开，且轴承与箱体内壁需保持一定的距离。在本箱体设计中滚动轴承距箱体内壁距离10mm，故选用通用锂基润滑脂（GB/T 7324-1987），它适用于宽温度范围内各种机械设备的润滑，选用牌号为ZL-1的润滑脂。 四、设计小结 之前我对《机械设计基础》这门课的认识是很肤浅的，实际动手设计的时候才发现自己学得知识太少，而且就算上课的时候再认真听课，光靠课堂上学习的知识根本就无法解决实际问题，必须要靠自己学习。我的设计中存在很多不完美、缺憾甚至是错误的地方，但由于时间的原因，是不可能一一纠正过来的了。尽管设计中存在这样或那
GB/T ××××-××××《游梁式抽油机》（征求意见稿） 编制说明 一、任务来源和工作简况 国家标准化技术委员会将《游梁式抽油机》国家标准的制定工作下达给全国石油钻采设备和工具标准化技术委员会（以下简称油标委）和中国石油渤海装备制造有限公司（以下简称渤海装备公司），项目编号为200910219。 2009年3月12日，在南京召开的标准协调会议上，成立了抽油机工作组，由油标委秘书处直接管理，开展抽油机标准的研究、制定工作。参加会议的有渤海装备公司、中国石油集团科学技术研究院江汉机械研究所、郑州机械研究所、大庆油田装备制造集团、石油工业标准化研究所、长庆油田分公司机械制造总厂（该单位于2010年4月16日后加入参与单位行列）等单位的代表和秘书处秘书长高圣平、高级工程师张玉荣、工作组组长郭东共12人出席了会议。经油标委研究决定，由渤海装备公司牵头完成《游梁式抽油机》国家标准的制定工作，会议还确定了工作组的人员构成和该标准的起草原则。前期由河北华油一机抽油机有限公司牵头编制的《游梁式抽油机安装尺寸、易损件配合尺寸》行业标准作为《游梁式抽油机》国家标准总标准附录的一部分。在此之前，油标委和渤海装备公司组织各有关生产厂家对该标准的制定做了大量的准备工作。 第一次会议后，经过对国际先进标准ISO 10431《石油及天然气工业-抽油机规范》、API SPEC 11E-2008 《抽油机规范》的理解和消化以及将其与SY/T5044-2003的对标，并根据当前国内企业生产实际与用户的需求起草了本标准草案，形成了标准初稿，将其发放给各参与修订的单位和人员。2009年11月11日至12日，油标委和渤海装备公司在天津塘沽召开了标准制定工作第二次会议，各参与起草单位派人员参加，在会上五家单位代表对标准初稿进行了讨论，并达成了共识，会议还确定和落实了各单位承担的工作，根据各方对初稿的意见和反应，形成了目前的标准意见稿。 二、标准编制原则 1、采标原则：采用国际或国外先进国家标准，指标应不低于其水平。 2、WTO/TBT原则：标准应为产品参与国际竞争创造条件，在有利于产品出口的同时，对国外产品的进入形成技术壁垒。 3、技术先进、合理原则：力求体现技术先进、合理，既符合我国国情，又能最大限度的满足使用要求。 4、贯彻落实国家环保节能方针：降低游梁式抽油机能耗水平。 三、采标情况 本标准的编制确定以API SPEC 11E 《抽油机技术规范》和SY/T 5044-2003《游梁式抽油机》
游梁式抽油机的工作原理 游梁式抽油机是有杆抽油系统的地面驱动装置，它由动力机、减速器、机架和连杆机构等部分组成。减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动;曲柄轴的低速旋转圆周运动由连杆机构变为驴头悬绳器的上下往复直线运动，从而带动抽油泵进行抽油工作。游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，基本结构如图1所示： 图1 常规游梁式抽油机基本机构图 1-刹车装置2-电动机3-减速器皮带轮4-减速器5-动力输入轴6-中间轴7-输出轴8-曲柄9-曲柄销10-支架11-曲柄平衡块12-连杆13-横梁轴14-横梁15-游梁平衡块16-游梁17-支架轴18-驴头19-悬绳器20-底座
常规游梁式抽油机的运动分析（下图为ppt 演示文稿，请双击打开相关内容） 常规游梁式抽油机的运动分析 常规游梁式抽油机的悬点载荷计算 一、抽油机悬点载荷简介 当游梁式抽油机通过抽油杆的上下往复运动带动井下抽油泵工作时，在抽油机的驴头悬点上作用有下列几类载荷： (1)静载荷包括抽油杆自重以及油管内外的液体静压作用于抽油泵柱塞上的液柱静载荷。 (2)动载荷由于抽油杆柱和油管内的液体作非匀速运动而产生的抽油杆柱动载荷以及作用于抽油泵柱塞上的液柱动载荷。 (3)各种摩擦阻力产生的载荷包括光杆和盘根盒间的摩擦力、抽油杆和油液间的摩擦力、抽油杆(尤其是接箍)和油管间的摩擦力、油液在杆管所形成的环形空间中的流动阻力、油液通
过泵阀和柱塞内孔的局部水力阻力，还有柱塞和泵筒之间的摩擦阻力。 抽油机有杆泵运动1个周期内的4个阶段 1—抽油杆; 2—油管; 3—泵筒 有杆泵的具体运行过程： 1.电机提供动力给齿轮箱。齿轮箱降低输出角速度同时提高输出转矩。 2.曲柄逆时针转动同时带动配重块。曲柄是通过联接杆连接游梁的，游梁提升和沉降活塞。驴头在最低位置的时候，标志着下冲程的止点。可以注意到曲柄和连接杆此时在一条直线上。 3.上冲程提升驴头和活塞，随之油背举升。在上止点，所有的铰链在一条直线。这种几种结构局限了连接杆的长度。 4.活塞和球阀。球阀是液体流动驱动开闭的。 上冲程中，动阀关闭静阀开启。活塞上部的和内部的液体从套管中被提升出去，同时外部液体补充进来。下冲程，动阀开启阀法关闭。液体流入活塞而且没有液体回流油井。 二、悬点载荷计算 j d W W W =+ j W ---悬点静载荷; d W ---悬点动载荷; （1）悬点静载荷 1.抽油杆自重计算 在上下冲程中，抽油杆自重始终作用于抽油机驴头悬点上，是一个不变的载荷，它可以用下列式子计算: '/1000r r r p r p W A gL q L ρ== 'r W -抽油杆自重，kN; p L -抽油杆总长度，m;r A -抽油杆的截面积，m 2;g 重力加速度，9.81N/kg 2;r ρ-抽油杆的密度，kg/m 3;r q -每米抽油杆自重，kN/m 。 对于组合杆柱,如果级数为K,则可用下式计算: r q =1k ri i i q ε=∑ ri q ---第i 级抽油杆住每米自重,KN/m; i ε----第i 级杆柱长度与总长之比值; 由于抽油杆全部沉没在油管内的液体之中，所以在计算悬点静载荷时，要考虑液体浮力的影响。用r W 代表抽油杆柱在液体中的自重，则它可以用下式计算:
游梁式抽油机简介 来源：西部石化网时间：2010-6-15 字体大小：大中小 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。技术参数符合中华人民共和国行业标准SY/T 5044《游梁式抽油机》和美国石油协会API标准，技术成熟。 主要特点： 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、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一； 5、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； 6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。 游梁式抽油机按照结构不同可分为普通式抽油机和前置式。 按平衡方式可分为：机械平衡(游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡)、气动平衡。 按曲柄结构分：常规式和偏心异向节能式。
常用的游梁式抽油机结构 1．游梁平衡:在游梁的尾部装设一定重量的平衡板，这是一种简单的平衡方式，适用于3 吨以下的轻型抽油机。 2．曲柄平衡:是将平衡块装在曲柄上，适用于重型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡引起的抽油机摆动，调整比较方便，但是，曲柄上有很大的负荷和离心力。 3．复合平衡:在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。特点：小范围调整时，可以调整游梁平衡：大范围调整时，则调整曲柄平衡。这种平衡方式适用于中深井。 4．气动平衡:利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目的，可用于10吨以上重型抽油机。这种平衡方式减少了抽油机的动负荷及震动，但其装置精度要求高，加工复杂。新系列游梁式抽油机代号
本科生毕业设计（论文） 题目：游梁式抽油机53型减速器设计 摘要 本文阐述了我国齿轮减速器的现状及发展趋势，着重对游梁式抽油机53型双圆弧齿轮减速器进行设计计算，其中包括驱动装置的选择、总传动比的设定及各级传动比的分配、齿轮传动设计和各级传动轴的设计计算，并结合设计对系统进行了动态校正和强度校核。用CAXA绘制二维装配图,Autodesk Inventor绘制三维图,最终设计出符合要求的齿轮减速器 关键字双圆弧齿轮；齿轮减速器；分流式人字齿结构；强度校核
ABSTRACT This paper expounds the present situation and development of gear reducer trend .Focusing on the beam pumping unit double-arced gear reducer 53 type design calculation, including drives choice, total ratio setting and the distribution of transmission ratio at all levels, gear transmission design and various design and calculation of the drive shaft ,and according to the design of the system dynamic correction and strength check. Using CAXA Autodesk Inventor, assembly drawing two-dimensional drawing three-dimensional graph, finally designed to meet the requirements of gear reducer Keywords: Double-arced gear ; Gear reducer ;Shunt person handwriting tooth structure ;Strength check
塔里木大学毕业设计 常规式游梁抽油机 设计说明书 学生姓名 学号 所属学院机械电气化工程学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 指导教师XXX 日期2012.05 XXX大学教务处制
前言 目前，采油方式有自喷采油法和机械采油法。在机械采油法中，有杆抽油系统是国内外油田最主要的，也是至今一直在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成，抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。根据是否具有游梁，抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。而常规游梁抽油机自诞生以来，历经百年使用，经历了各种工况和各种地域油田生产的考验，经久不衰。目前仍在国内外普通使用。常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势，而区别于其他众多拍油机类型，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。由于这里不能上传完整的毕业设计（完整的应包括毕业设计说明书、相关图纸CAD/PROE、中英文文献及翻译等），此文档也稍微删除了一部分内容（目录及某些关键内容）如需要其他资料的朋友，请加叩扣:二二壹五八玖一壹五一游梁式抽油机的主体结构为曲柄摇杆机构。根据驴头和曲柄摇杆机构相对于支架的位置，游梁式抽油机的机构形式可以划分为常规型和前置式两种；根据平衡方式的不同，游梁式抽油机可以划分为曲柄平衡、游梁平衡和复合平衡。 常规型游梁式抽油机主要由发动机、三角皮带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳器、支架、撬座、制动系统及平衡重等组成。 发动机安装在撬座上，其安装位置有两种，一种是将发动机置于整体尾部，另一种是将发动机放在支架下面。 减速箱为二级齿轮传动减速箱，传动比为30左右．齿轮型式一般小功率用斜齿，大功率用人字齿。近年来推广使用点啮合双圆弧人字齿。 曲柄一端与减速器输出轴固结，另一端与连杆铰接． 连杆与横梁常见有两种型式：小型抽油机多为组焊结构，靠改变后臂长度来调节冲程．大型抽油机多为整体机构，靠改变曲柄与连杆铰接位置来调爷冲程。 游梁由型钢组焊而成，也有用大型工字钢整体制造。 驴头由钢板组焊而成，有上翻式、侧转式、拆继式几种形式。 平衡重为金属块。小型抽油机多装于游梁尾部，大型抽油机多装于曲柄两翼．平衡重可根据需要而调整。 本设计将对常规游梁式抽油机进行设计与计算，以达到对常规游梁式抽油机的优化设计的目的。
The Daily Operation Mode, It Includes All The Implementation Items, And Acts To Regulate Individual Actions, Regulate Or Limit All Their Behaviors, And Finally Simplify Management Process. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 游梁式抽油机安全操作规 程简易版
游梁式抽油机安全操作规程简易版 温馨提示：本操作规程文件应用在日常的规则或运作模式中，包含所有的执行事项，并作用于规范个体行动，规范或限制其所有行为，最终实现简化管理过程，提高管理效率。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 1.1.1启动游梁式抽油机操作规程 1.1.1.1操作前准备 1.1.1.1.1穿戴好劳动保护用品。 1.1.1.1.2准备工具、用具：管钳、活动扳手、绝缘手套、试电笔、钳型电流表、润滑脂、细纱布；班报表、记录笔。 1.1.1.2操作步骤 1.1.1. 2.1启动前检查 1.1.1. 2.1.1检查流程是否正确、畅通，井口零部件及仪表是否齐全、完好且符合要求，悬绳器及方卡子是否牢固。 1.1.1. 2.1.2检查抽油机各连接部位紧固螺
栓是否牢固可靠及各润滑部位油量、油质是否符合要求。 1.1.1. 2.1.3检查刹车各部件连接完好,灵活好用。 1.1.1. 2.1.4检查皮带松紧合适，无老化、无蹿槽、无打扭、无油污现象。盘皮带无卡阻现象。 1.1.1. 2.1.5检查电器设备是否完好，处于备用状态，电线无老化、裸露现象。 1.1.1. 2.1.6检查和排除抽油机周围妨碍运转的物体。 1.1.1. 2.2启动抽油机 1.1.1. 2.2.1取下刹车锁销，松开刹车，合上铁壳开关，检查抽油机周围无障碍物，用试电笔检测电控柜外壳确认安全，戴绝缘手套，
常规游梁式抽油机结构简述 摘要：抽油机是油田有杆抽油系统的地面驱动设备，它是有杆抽油系统的地面动力传动设备，也是石油开采的主要设备，抽油机的种类主要有游梁式抽油机和无游梁式抽油机两大类。其中游梁式抽油机的应用最为广泛，各个产油国仍然在大量使用。游梁式抽油机具有结构简单，制造容易，可靠性高，操作维护方便，适应现场工况，使用寿命长并且一次性投资少等特点，在今后相当时间内仍然是油田首选的采油设备。本文通过对常规游梁式抽油机结构进行剖析，使读者对抽油机结构更为了解。 关键词：有杆抽油系统游梁式抽油机减速器 常规游梁式抽油机主要由以下部件组成： 1、悬绳器 2、吊绳 3、驴头 4、游梁 5、游梁支撑 6、支架总成 7、曲柄总成 8、尾轴承总成 9、横梁总成10、连杆装置11、减速器12、底座总成13、护栏14、刹车装置 一、整机 常规游梁式抽油机，动力由电动机通过皮带传动到减速器，然后由减速器输出轴驱动曲柄、连杆、游梁、驴头，带动悬绳器做上下往复运动，实现对原油的抽汲。 整机主要由驴头总成、悬绳器总成、游梁总成、中轴总成、支架总成、横梁总成、连杆总成、曲柄总成、刹车总成、底座总成、电机装置等部件组成。 二、游梁总成 游梁总成由型钢和钢板组焊而成，游梁前端通过驴头连接销将游梁连接板与驴头连接板装配固定，后端与尾轴承座相连接，中间与游梁支座总成中的中央轴承座相连接。安装在支架顶面调位板上的4个调节螺栓，可以对游梁进行位置进行微调，以使驴头悬点对准井口中心，防止由于驴头的偏心引起抽油杆的磨损或其它损坏。 三、中轴总成 游梁支座总成由轴、轴承座、螺栓、轴承、油封、油杯等组成。中轴总成通过轴与支架支座装配连接，并与游梁通过螺栓连接。 四、支架总成 支架总成是由前架、后撑、护栏和支座等组成，前架和后撑是由型钢组焊并
抽油机结构及分类 一、游梁式抽油机 （1）常规型抽油机 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 主要部件及作用如下： 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。 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。 曲柄连杆结构：作用是将电动机的旋转运动转变成驴头的上下往复运动。曲柄上有4-8个孔，是调节冲程时用的。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。 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。悬绳器：是连接光杆和驴头的柔韧性连接件，可供动力仪测示功图。 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。 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。 （2）异形游梁式抽油机 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。（见下图）
1-电动机；2-皮带轮；3-曲柄；4-减速器；5-连杆；6-平衡块；7-横梁；8-驱动绳辫子；9-后驴头；10-游梁；11-前驴头；12-绳辫子；13-悬绳器；14-中轴；15-支架；16-坐底 （3）矮型异相曲柄平衡抽油机（无游梁） 1-电动机；2-皮带轮；3-减速器；4-曲柄；5-配重臂；6-配重
目录 任务书 第1章概述 1.1抽油机类型、特点、应用等陈述 1.2抽油机存在的问题 1.3抽油机的发展方向 第2章常规游梁式抽油机传动方案计 2.1简述系统的组成工作原理等 2.2 绘制系统的机构（运动）简图 第3章曲柄摇杆机构设计 3.1 设计参数分析与确定·（的有示意图） 3.2 按K设计曲柄摇杆机构 3.3 曲柄摇杆机构优化设计分析 3.3.1满足有曲柄条件？ 3.3.2满足传动角条件？（结合图分析） 3.3.3满足a最小吗？ 3.4结论和机构运动简图 第4章常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数分析计算 4.1 传动比分配和电动机选择 4.2 各轴转速计算 4.3各轴功率计算 4.4各轴扭矩计算 第5章齿轮减速器设计计算 5.1 高速级齿轮传动设计计算 运动和动力参数的确定 计算过程 5.2 低速级齿轮传动设计计算 运动和动力参数的确定 计算过程 5.3结论及运动简图 第6章带传动设计计算 6.1 带链传动的方案比较
6.2 带传动设计计算 运动和动力参数的确定 计算过程（参见例题） 6.3结论及运动简图 第7章轴系部件设计计算 7.1 各轴初算轴径 7.2 轴的结构设计 内容包括：选择轴承、轴承配置、轴上零件定位、固定等。最后要有 设计结果：图 7.3滚动轴承寿命验算 7.4轴的强度和刚度验算 第8章连接件的选择和计算 8.1 齿轮连接平键的选择与计算 3根轴 8.2 带轮连接平键的选择与计算 大小带轮 8.3螺纹连接件的选择 轴承座孔旁、箱盖与箱座、地脚等 第9章设计结论汇总 已知条件： 结论：曲柄摇杆机构各杆长、齿轮减速器参数（输入输出扭矩、传动比、齿轮齿数、中心距）、带传动参数（带根数、大小带轮直径、传动比）总结 参考书目
常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计 摘要：游梁式抽油机是油田目前主要使用的抽油机类型之一，主要由了驴头—游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成。本文试图用现代设计方法中的优化设计法，对CYJ8-3-48B常规性游梁式抽油机进行结构参数的优化，并提出了将最大 TF作为目标函数的可行性，并通过约束条件建立数学模型，得到优化结果。扭矩因数max 关键字：游梁式抽油机优化设计数学模型 第一章常规游梁式抽油机 1.1常规游梁抽油机的介绍 游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。从采油方式上为有杆类采油设备（从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备）。游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构，其整机结构特点像一架天平，一端是抽油载荷，另一端是平衡配重载荷。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。 根据我国行业标准GB/T 29021《石油天然气工业——游梁式抽油机》，抽油机标准型号标注格式如下： 游梁式抽油机类别代号：CYJ。 减速器齿轮齿形代号：无代号为渐开线齿形、H为点啮合双圆弧齿形。 平衡方式代号：Y为游梁平衡，B为曲柄平衡，F为复合平衡，Q为气动平衡。 游梁特征代号：直游梁不标注符号、Y为异相曲柄、S为双驴头、X为下偏杠铃、T为调径变矩、Q为前置型、W为弯游梁等。 示例：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，其型号为CYJ8—3—37HB。 抽油机工作时，电动机转速通过皮带传动到减速器，然后由减速器输出轴驱动曲柄、连杆、横梁、游梁（四连杆机构），把减速箱输出轴的旋转运动变为游梁与驴头的往复运动，并通过悬绳器带动抽油杆做上下往复的直线运动，实现对原油的抽汲。如图1-1所示：
常规游梁式抽油机安全操作规程 一、启动前的准备工作 (1)改好流程，检查出油管线是否畅通，冬天提前2-4小时预热水套炉。 (2)检查光杆卡子是否紧固牢靠，光杆盘根盒盘根松紧是否合适，润滑油是否足够，悬绳器滑轮是否正常。 (3)检查减速箱油量是否适量（应在两丝堵之间），检查曲轴、游梁、支架各轴承润滑脂是否足够。 (4)检查刹车是否灵活完整，应无自锁现象。 (5)检查皮带有无油污及损坏情况，并校对其松紧度。 (6)检查各部位固定螺丝、轴承螺丝、驴头销子螺丝、平衡块螺丝等无松动现象，并检查曲柄销子有无脱出及保险销有无松动现象。 (7)检查曲柄轴、减速箱皮带轮、电机皮带轮、刹车的键有无松动现象。 (8)检查保险丝是否插牢、启动开关有无异样，电器设备接地装置是否良好，保险丝（熔断丝）是否符合规定。 (9)检查电机三相绕阻的直流电阻是否平衡，绝缘电阻是否过到安全值。 (10)检查和排除抽油机周围妨碍运转的物体。 二、启动操作 1、先松刹车。 2、盘皮带轮，对于新井或长期停产油井，重新开抽前人工盘动眼带轮，观察有无卡碰现象。 3、按启动电钮或推动手柄。启动电机时，先使曲柄平衡块作2-3次摆动，以利于曲柄平衡块惯性启动抽油机。 三、启动后的检查工作 1、检查联接部位、减速箱、电动机、轴承等各部位有无不正常的声音。 2、检查各部位有无振动现象。 3、检查减速箱及各轴承部位有无漏油现象。 4、检查曲柄销子、平衡块有无松动、脱出，驴头上下运动 时井内有无碰击等现象。 5、检查回压、套压是否正常，井口是否出油，方卡子是否 松脱，悬绳器毛辫子是否打扭，盘根盒是否损坏或发热，三相 电流是否平衡等。 6、检查光杆是否发热，各轴承发热温升不高于2 0℃，电机 外壳温度不超过6 5℃。 7、经检查一切确认后，操作人员方可离开。 8、每间隔2-4小时应巡回检查一次，如发现有不正常现象，立即停抽，进行检查处理，将处理结果填入报表，情况严重时，应及时将情况汇报队里。 四、停机操作 1、按停止电钮，让抽油机停止工作，刹紧刹车。 2、根据油井情况，让驴头停在适当的位置。出砂井驴头停在上死点；油气比高、结蜡严重、稠油井停在下死点；一般井驴头停在冲程1/3-1/2这时曲柄在右上方位置（井口在左前方时），开抽时容易启动。若停抽时问长，按关井操作规程进行。 五、注意事项 1、启动抽油机时应注意的事项 (1)启动时抽油机附近禁止站人，尤其注意不准站在曲柄放置扫击范围之内，防止伤人。
!设计计算# 游梁式抽油机分析的数值法 3 齐俊林 曹和平 (11中国石油大学(北京)机电工程学院 21江汉机械研究所) 摘要 当游梁式抽油机的结构比较复杂时,用解析法来分析比较烦琐,采用数值法就成为明 智的选择。为此,建立了抽油机运动所满足的1组控制方程,用数值法求出一个曲柄转动周期的一系列悬点位移的离散值,利用这些离散值对悬点位移进行Fourier 级数逼近,再对逼近后的表达式连续求导分别得到悬点速度和悬点加速度。在此运动分析的基础上,应用动能定理的功率方程,分别考虑游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,得到求解曲柄输出轴扭矩的表达式。给出用数值法对常规型游梁式抽油机进行分析的例子,应用表明,数值法通用性强,精度可以控制,是一种可靠的游梁式抽油机分析方法。 关键词 游梁式抽油机 数值分析法 运动分析 动力分析 平衡分析 引 言 各种形式的游梁式抽油机作为有杆泵采油系统的主要地面设备得到了广泛的应用,对其进行分析有着重要意义。Svinos [1] 提出了对游梁式抽油机进行精确运动分析的方法,可计算出抽油机各部件的作为曲柄转角函数的(角)位移、(角)速度和(角)加速度。国内的一些学者[2～4]在抽油机分析方面也做了大量的工作。截至目前,游梁式抽油机分析所用的方法基本上属于近似的解析法。 笔者提出一种用于游梁式抽油机分析的数值法。当游梁式抽油机的结构比较复杂时,用解析法来分析会比较烦琐,甚至无法进行,这时数值法就成为明智的选择。下面以常规型游梁式抽油机分析为例来阐述这种方法。 运 动 分 析 11位移 常规型游梁式抽油机采用单自由度的曲柄摇杆 四连杆机构,是单自由度系统,如图1所示(符号说明在文后),驴头(井口)在右 。 图1 常规型游梁式抽油机机构运动简图 广义位移φ2=φ2(θ)、φ3=φ3(θ)、φ4=φ4(θ)、s =s (θ)都是曲柄转角θ=θ(t )的函数, 抽油机的运动规律取决于它的结构,由下面的1组方程来控制。 s =A (φ4-φ4m in ) (1)φ4m in =m in φ4 (2) P e i φ3 -C e i φ4 =K -R e i φ2 (3)φ2=(±θ)+α (4) — 23— 石 油 机 械 CH I N A PETROLEUM MACH I N ERY 2006年 第34卷 第3期 3 本文为长庆油田分公司横向课题“有杆泵抽油系统计量技术研究及相关软件开发”和“抽油机井功图法计量技术软件完善与升级” 的部分研究内容。