抽油机悬点运动规律及载荷分析
一、游梁式抽油机悬点运动规律
四连杆机构：以游梁支架轴和曲柄轴的连线为固定杆，以曲柄、连杆和游梁为三个活动
杆所组成的四连杆机构。如图3-21所示，
抽油机在一个冲程中，悬点的速度和加速度不仅大小在变化，而且方向也在不断改变。上冲程前半个冲程为加速运动，加速度方向向上；后半个冲程为减速运动，加速度方向向下。下冲程前半个冲程为加速运动，加速度方向向下；后半个冲程为减速运动，加速度方向向上。
其最大速度发生在下、下冲程的中点，在上、下死点处速度为零；其最大加速度发生在上、下死点处，在上、下冲程的中点加速度为零。
上下死点处的最大加速度分别为：
（3-12）
（3-13）
二、抽油机悬点载荷计算与分析
（一）静载荷
1．抽油杆柱载荷
上冲程，悬点承受着整个抽油杆柱的重力为：
＝（3-21）
对于多级抽油杆：
式中——抽油杆柱的重力，N；
——抽油杆的截面积，m2；
L——抽油杆柱的长度，m；
——抽油杆材料（钢）的密度，。
——每米抽油杆的平均质量，kg/m；（可查表3-1）
——用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的每米平均质量，kg/m；
——用多级组合杆柱时各级抽油杆柱的长度，m。
下冲程，作用在悬点上的杆柱载荷等于抽油杆柱的重力减去杆柱受到的浮力：
或
（3-23）
式中——抽油杆柱在液体中的重力，N；
――抽油杆的失重系数
——抽汲液体的密度，；当原油含水时，可用下式近似计算：
（3-24）式中——原油密度，；
——水的密度，；
——原油含水率，小数。
2．液柱载荷
上冲程作用在悬点上的液柱载荷为：
（3-26）式中——液柱载荷，N；其它符号同前。
下冲程液柱载荷不作用在悬点上。
3．上、下冲程中在杆柱和管柱之间相互转移的载荷
—
=＋—
=
，简称为转移载荷。
由以上推导可知，上冲程的静载荷：
(3-27) 上、下冲程静载荷随悬点位移的变化曲线：
图3-29 静载荷随悬点冲程变化的曲线
4．其它静载荷
1）沉没压力对悬点载荷的影响
沉没压力：泵的吸入口沉没在液面以下一定深度，该处的压力称为沉没压力。
吸入压力：上冲程中，在沉没压力作用下，井内液体克服泵的入口设备的阻力进入泵内，
此时液流具有的压力称吸入压力。
吸入压力作用在活塞底部而产生向上的载荷为：
（3-28）式中——吸入压力作用在活塞上产生的载荷，N；
——吸入压力，Pa
——活塞截面积，m2；
——沉没压力，Pa；
——液流通过泵的入口设备产生的压力降，Pa；
下冲程中，吸入阀关闭，沉没压力对悬点载荷没有影响。
2）井口回压对悬点载荷的影响
上冲程增加悬点载荷：（3-29）下冲程减小悬点载荷：（3-30）式中——井口回压在上冲程中造成的悬点载荷，N；
——井口回压在下冲程中造成的悬点载荷，N；
——井口回压，Pa；其它符号同前。
由于沉没压力和井口回压在上冲程中造成的悬点载荷方向相反，可以相互抵消一部分，
所以在一般计算中可以忽略这两项。
（二）动载荷
1．惯性载荷
根据牛顿第二定律可得：
抽油杆柱的惯性力为：
（3-31）
液柱的惯性力为：
（3-32）
式中ε——考虑油管过流断面变化引起液柱加速度变化的系数：
式中——油管的流通断面面积。
惯性载荷对悬点载荷的影响分析
由图可以看出，惯性载荷的方向及对悬点载荷的影响为：上冲程前半冲程，悬点向上加速运动，惯性力向下，增加悬点载荷；后半冲程，悬点向上减速运动，惯性力方向向上，减小悬点载荷，下冲程前半冲程，悬点向下加速运动，惯性力向上，减小悬点载荷；后半冲程，悬点向下减速运动，惯性力向下，增加悬点载荷。由图中可以看出，在上、下死点处惯性载荷对悬点载荷的影响最大，而在二分之一冲程处，惯性载荷为零。
上冲程中抽油杆柱引起的悬点最大惯性载荷为：
（3-33）若取时：
（3-34）
下冲程抽油杆柱引起的悬点最大惯性载荷为：
（3-35）
上冲程液柱引起的悬点最大惯性载荷为：
（3-36）
下冲程中液柱不随悬点运动，因而没有液柱的惯性载荷
上冲程中悬点最大惯性载荷为：
下冲程悬点最大惯性载荷为：
注：当液柱中含气比较多且冲数比较小时，可忽略液柱引起的惯性载荷。
2．摩擦载荷上冲程增加悬点载荷，下冲程减小悬点载荷
对抽油机悬点载荷有影响的摩擦力包括以下五个方面：
（1）抽油杆柱和油管柱的摩擦力，上下冲程都存在，上冲程增加悬点载荷，下冲程减小
悬点载荷。
（2）活塞与衬套之间的摩擦力，上下冲程都存在，上冲程增加悬点载荷，下冲程减小悬
点载荷。
（3）液柱与抽油杆柱之间的摩擦力，发生在下冲程，方向向上，减小悬点载荷。（4）液柱与油管之间的摩擦力，发生在上冲程，方向向下，增加悬点载荷。（5）液体通过游动阀的摩擦阻力，发生在下冲程，方向向上，减小悬点载荷。
3．振动载荷
在计算抽油机悬点最大载荷时，一般不考虑。
三、悬点最大和最小载荷
悬点的最大载荷：
（3-37）或
（3-38）
悬点的最小载荷：
（3-39）
CYJT10-4.2-53HY型游梁式抽油机使用说明书安阳市华美机械制造有限公司
目录 一、概述 (1) 二、技术性能指标 (2) 三、结构简介 (2) 四、抽油机的安装及运转 (5) 五、抽油机的维护及保养 (8) 六、安全规则 (11) 七、抽油机平衡调整的计算 (12) 八、抽油机可能出现的故障及排除 (16) 九、产品质量保证 (19)
一、概述 抽油机是油田采油生产中常用的地面设备。游梁式抽油机以其结构简单、皮实耐用、操作简便、容易安装而深受用户的欢迎，并在在用抽油机中拥有最大的占有率。 我公司设计制造的游梁式抽油机，设计参数合理、性能优良、质量可靠，并能够及时地为用户提供良好的服务。 本说明书适用于我公司生产的CYJT10-4.2-53HY抽油机。此外，我公司还生产3～14型全系列各种抽油机，品种齐全，覆盖面广，完全可以满足国内各油田不同采油工况的需要。 重要说明 使用本产品前必须仔细阅读本说明书,并按照本说明书要求进行操作和维护保养。 本产品的改进和局部改动不再通知用户，请用户注意以实物为准。 抽油机方位：从抽油机的侧面看，驴头所在一侧为抽油机的前方，吊臂所在一侧为抽油机的后方；由抽油机前方面向抽油机时，右手侧为抽油机的右侧，左手侧为抽油机的左侧。 抽油机旋转方向：本型号抽油机的旋转方向为抽油机的曲柄倒向抽油机的前方。或站在抽油机左侧、面向抽油机时，抽油机旋转方向应为曲柄顺时针旋转。
二、技术性能指标 ⒈产品型号：CYJT10-4.2-53HY ⒉基本参数:见表1、 表1 ⒊动力机的使用 由于抽油机长期于野外连续运转，再加上其特殊的动力特性，就目前来讲，电动机是比较适合于抽油机使用的动力机。 三、结构简介
东北石油大学 力学技能训练 2015 年3月29日
东北石油大学力学技能训练任务书 课程力学技能训练 题目CYJ12-3.6-73HB游梁式抽油机悬点运动分析及其载荷分析 专业工程力学姓名董日治学号110403240128 主要内容、基本要求、主要参考资料等 将要进行的力学技能训练具体的内容、要求、参考资料如下： 1.主要内容： （1）深入学习和研究常规型游梁式抽油机悬点运动分析及其载荷分析方面理论知识。 （2）利用所学的计算机基础知识独立完成编写出计算机程序并且上机进行相应计算。 （3）对于计算结果进行比较分析，通过反复计算，得到正确的计算结果。 （4）对于计算结果进行详细分析，得到相应的正确结论。 2.基本要求： （1）独立思考，刻苦钻研，掌握理论研究方法和熟练计算机操作技巧； （2）绘制出正确的指定型号游梁式抽油机悬点运动曲线及理论示功图； （3）撰写一份规范的2万字左右的力学技能训练报告。 3.主要参考资料： （1）东北石油大学电化教学中心.采油工艺实习用光盘. 1999. （2）董世民.抽油机设计计算与计算机实现[M].石油工业出版社.1987：11-21. （3）万仁博，罗英俊.采油技术手册（第四分册）[M].石油工业出版社.1993:36-52. 完成期限2015.3.9-2015.3.29 教师负责人 专业负责人 2015 年 3 月 5 日
摘要 采油是石油工程中重要的组成部分它的重要性不亚于钻井，钻井把石油和地面连通了，而采油才是把石油送到了地面。而直接影响采油质量和进度的就是采油技术和设备。 随着抽油机制造技术的不断发展进步，自20世纪90年代后，陆续开发了不同形式的以节能为目的的抽油机，节能抽油机仍然属于普通式游梁式抽油机结构。抽油机是抽油机—深井泵抽油系统中的主要地面设备。游梁式抽油机主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等四大部份组成。工作时，动力机将高速旋转动动通过皮带和减速箱传给曲柄轴，带动曲柄轴做低速旋转运动，曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下往摆动，挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆作上下往复动动。 掌握抽油机悬点的运动规律（悬点的位移、速度和加速度）是研究抽油装置动力学、确定抽油装置的基本参数及运行抽油装置设计的基础，因此本文运用了三种方法分析了悬点的运动规律，即简化为简谐运动时悬点的运动规律，简化为曲柄滑块机构时悬点的运动规律，还有悬点运动规律的精确分析。 关键词：采油计算，采油设备，载荷计算
抽油机的开题报告 抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井，常见抽油机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。 一、课题的意义。 抽油机的产生和使用由来已久，迄今已有百年历史。应用最早，普及最广的属常规型游梁式抽油机，早在140年前就诞生了，至今在世界各产油国中仍占绝对优势。其结构简单、可靠耐用、易损件少、操作简单、维修方便、维护费用低，使其经久不衰。然而，随着油田的不断开发，要求抽油机具有长冲程、大负载、能耗低、体积小、重量轻等性能特点来满足日益发展的油田开发的需要。 游梁式抽油机井数量多，其工作性能，特别是节能性能直接影响采油成本。在采油成本中，抽油机电费占30%左右，年耗电量占油田总耗电量的20%——30%，为油田电耗的第2位，仅次于注水。游梁式抽油机抽油系统的总效率在国内一般地区平均只有%——23%，先进地区至今也不到30%，可见降低抽油系统高能耗的迫切程度与难度。 自动调节平衡式抽油机的结构特点决定了其节能特性，具有平衡效果好、光杆最大载荷减小、节能效果好等特点。与同级常规抽油机相比，所配备电动机功率可小20%;以相同挂泵深度
条件下油井每度电的出油量相比，比常规抽油机节约能耗35%左右。美国前置型抽油机比常规型抽油机节能31.9%~39.60%，我国该型机比常规型抽油机节能34.9%。因此，完善和发展游梁式抽油机设计理论，研制节能效果显著的节能型游梁式抽油机对于抽油机井节能降耗、提高举升系统的经济效益和我国石油工业发展具有重要的实际意义和极大的深远影响。 二、国内外发展现状及方向。 在世界范围内，研究与应用抽油机已有100多年历史。在百余年的采油实践中，抽油机发生了很大变化。特别是近20年来，世界抽油机技术发展较快，先后研发了多种新型抽油机。抽油机的各项技术经济指标达到了有史以来的最高水平。目前，世界上生产抽油机的国家主要有美国、俄罗斯、法国、加拿大和罗马尼亚等。美国石油学会APISpec11E《抽油机规范》中规定，抽油机共有77中规格。美国Lufkin公司生产B，C，M，A等四种系列抽油机：B系列游梁平衡抽油机8种规格;C系列曲柄平衡抽油机64种规格;M系列前置式抽油机46种规格;A系列前置式气动平衡抽油机26种规格。 俄罗斯生产13种规格游梁抽油机。法国Mape公司生产种规格曲柄平衡游梁抽油机以及立式斜井抽油机和液缸型抽油机。加拿大生产液、电、气组合一体式HEP抽油机。罗马尼亚按美国API标准生产51种规格的游梁抽油机，35种规格的前置式抽油机及前置式气动平衡抽油机。目前，世界上抽油机最大下泵深度
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）
抽油机电功图动态分析系统使用说明书
目录 一、概述 (3) 1.产品简介 (3) 2.主要用途 (3) 3.适用范围 (3) 4.产品特点 (3) 二、系统组成及工作原理 (4) 1.系统组成 (4) 2.单元结构 (4) 3.工作原理 (5) 三、主要技术参数 (6) 四、操作说明 (6) 1.RTU柜 (6) 2.抽油机电功图网络监控软件 (11) 五、产品型号 (27) 六、RTU柜外形尺寸 (28) 七、仪表输出及连线 (28) 1.仪表信号输出类型 (28) 2.供电方式 (28) 3.仪表接线 (28) 八、RTU柜安装要求 (29) 1.RTU的安装步骤及要求 (29) 2.RTU柜安装注意事项 (30) 九、危险场所的安装 (30)
一、概述 1.产品简介 抽油机电功图动态分析系统是通过获取抽油机的电参数来进行单井的动态分析。 电参数特点： （1）传感器安装在配电柜中，安装和维护方便； （2）高可靠，低漂移，测量分辨率高； （3）信息反映全面，使用成本低。 2.主要用途 该系统可广泛应用于对抽油机的动态分析。主要分为两种系统类型，这两种系统的区别在于数据采集方式不同，第一种采用互感器加智能电参数模块的方式获取电信号；第二种则通过通信协议获取变频器内部的电参数值。 两种型号的中央处理单元（CCU）均采用ARM9系列嵌入式计算机，可以进行数据采集、系统通信，显示抽油机的电压、电流、功率、转矩、冲次等参数，计算平衡度，实现冲次控制、远程遥控、网络接入等功能。 应用中考虑了电源系统的抗干扰、环境适应性、安装操作方便性等因素，试验系统工作环境温度-20℃-75℃，功率消耗小于15W。 3.适用范围 ●适用工频运行常规异步电动机驱动的抽油机； ●适用于变频驱动抽油机。 4.产品特点 ●实时显示抽油机的累积电量、电压、电流、有功功率、功图、平衡度，并可 以实现数据的就地存储； ●利用自动识别技术获得抽油机的上下行程特征； ●实现电功图向悬点示功图的转换，方便采油工程师解读井况； ●进行产量及动液面的估算； ●可以扩展通信接口，实现GPRS/CDMA、3G、WIFI、ZIGBEE等不同方式远程通 信功能； ●具有报警、语音提示等功能扩展；
一、基础数据 抽油井系统杆柱设计所必须的基础数据主要有基础生产数据、原油粘温关系数据、抽油机型参数、抽油杆参数、抽油泵参数。其中, 抽油机型、抽油泵这三方面的参数、抽油杆参数、抽油泵参数。其中,抽油机型、抽油杆、抽油泵泵这三方面的参数均可由《采油技术手册》( 修订本四) 查得。 1.基础生产数据 基础生产数据是进行抽油井系统设计的基本条件,它包括油井井身结构、油层物性、流体( 油、气、水) 物性、油井条件, 传热性质以及与油井产能有关的试井参数等, 详见表1。 表1 基础生产数据 油层深度: 1500.00 m 套管内径: 124.00 mm 油管内径: 88.90 mm 井底温度: 80℃ 地层压力: 10.00 Mpa 饱和压力: 7.00 Mpa 传热系数: 2.5 W/M·℃地温梯度: 3.3 ℃/100m 试井产液量: 25 m/d 试井流压: 5.00 MPa 体积含水率: 30 % 原油密度: 997.40 kg/m 地层水密度: 1000.00 kg/m 原油比热: 2100 W/kg·℃ 地层水比热: 4186.8 W/kg·℃设计沉没度: 200.00 m 2.原油粘温关系数据 原油粘度是影响摩擦载荷的主要因素, 因此原油粘度数据的准确度是影响设计结果合理性的重要参数。原油粘度随温度变化非常敏感, 经过对现场实测原油粘温关系数据进行回归分析, 能够得到原油粘度随温度变化的关系式。这样, 不但能够提高抽油井系统设计结果的准确度, 而且还易于实现设计的程序化。 现场能够提供的原油粘温关系数据, 如表2所示。 表2 某区块原油粘温关系数据
温度, ℃ 40 455055 60657075 粘度, mPa·s268018201240900600420310230 3.抽油机参数 抽油机参数是指常规型游梁式抽油机的型号、结构参数、能够提供的冲程冲次大小。当前已有93种不同型号的常规型抽油机, 其型号意义如下: 不同型号抽油机的参数可见《采油技术手册》( 修订本四) 。这里, 以宝鸡产CYJ10-3-48型抽油机为例, 其有关参数见表3。 表 3 抽油机参数 游梁前臂 (mm) 游梁后臂 (mm) 连杆长度 (mm) 曲柄半径/冲程 (mm/m) 冲次 (1/min) 30003330 6.0, 9.0, 12.0另外, 由抽油机型号CYJ10-3-48, 根据型号意义可直接得出: 许用载荷[P max]=100 kN; 许用扭矩[M max]=48 kN
液压抽油机设计 1 绪论 1.1 本课题来源及研究的目的和意义 随着原油储量日益减少， 开采难度的增大， 油田对新型采油方法以及采油设备的探索及 构思也在日益更新中。抽油机作为一种普及的采油设备，也在不断的构思和日益更新中。液 压抽油机作为近些年来迅猛发展的新型抽油设备，有着优于传统设备的强项。 增大载荷是本课题研究的目的之一， 是在结构最简， 材料最省得方案下尽可能的增大其 工作载荷。传统的游梁抽油机虽有大载荷的特点，但这种旧型设备体型笨重，运输和安装都 较为麻烦，尤其是海上平台更是不允许过的的大质量设备。能在质量最轻和结构最简的情况 下增大工作载荷，有着方便运输以及满足海上平台开采要求的重要意义。 节能减排是本课题研究的目的之二。到 1995 年统计的游梁抽油机总数约为 4 万台，但 使用期却没有超过 5年的， 如果每年需更换10%的设备， 使用的钢材金额会在 1.5 亿元左右。 首先不看使用寿命，这种旧型设备本省的钢材用量就非常的大。液压抽油机工作原理不是曲 柄连杆机构或者其变形，工作原理在本身结构上的改进就省去了大量的钢材，有着改善采油 设备经济性的重要意义。 此外结构上的优化方便了安装， 同时也方便了拆卸和运输， 即故障诊断更换坏损元件也 相对方便了许多。在工作上迅速的故障诊断与维修有着增加设备连续工作时间的意义。 1.2 本课题所涉及的问题在国内的研究现状及分析 我国开始研究液压抽油机是从60 年代开始的。 1966 年北京石油学院提出“液压泵—液压缸”结构的抽油机，以液压缸伸缩来完成主 要工作，同时用油管做平衡重，并利用其往复运动增大冲程。 1987 年吉林工业大学研制出YCJ-II型液压抽油机，同样以液压缸做驱动。 1992 年、1993年兰州石油机械研究所、浙江大学先后以“液压泵—液压马达”结构研 制出新型液压抽油机。此后至近几年来，随着油田开采的要求， 液压技术、密封技术的发展， 液压元件的成熟，液压抽油机业迅速发展起来。 以下对上述几种抽油机作简要分析： YCJ—II型液压抽油机直接用液压缸的直线往复运动工作，具有结构简单，比常规抽油 机节能的特点。在辽河油田的实验说明其在北方冬季野外有可连续运行的能力，其液压与电 气系统亦是可行的。不足在于：安全保护措施有所欠缺，对机电一体化技术应用不足等。 YCJ12—12—2500 型滚筒式液压抽油机利用换向阀控制液压马达的正反转，以齿轮— 齿条机构实现往复运动， 同时采用了机械平衡方式。 在液压系统上弥补了YCJ—II型的不足， 同时整机平稳运行。 功率回收型液压抽油机利用了“变量泵—马达”这一特殊元件，实现了“长冲程，低冲 次，大载荷”的特点，并有安全保护功能。最重要的是它通过能量的储存于转换使功率回收， 而且相当完全，平衡也是最完美的。 1.3 本课题所涉及的问题在国外的研究现状及分析 国外对于液压抽油机的研制起步较早，但由于翻译过的外文文献较少，这里只做介绍， 不做详细分析。 1961 年美国 Axelson 公司研制出 Hydrox 长冲程 CB 型液压抽油机，冲程 1.2~7.95m， 适井深度 670~2032m，并在几个大油田获得成功的应用性实验。 1965 年苏联研制出 ArH 油管平衡式液压抽油机，可分开调节上下冲程的速度，冲程长 度 1.625~4.275m。目前，这类产品已形成产品系列。1977 年加拿大研制出HEP 型液压抽油 机。冲程 10m，最高冲次 5.0/min，悬点载荷 34.23~195.64KN。
常规游梁式抽油机 安装使用说明书 河南省南阳市油田机械制造有限责任公司 电话: 0086-0377-******* 传真: 0086-0377-******** 目录 1. 前言 (3) 2. 技术参数 (3) 3. 结构说明.....................................4-11 4. 基础........................................11-12 5. 安装........................................12-13 6. 润滑 .......................................13-14 7. 维护以及修理................................14-15 8. 安全细则 (15) 9. 调整........................................15-17 10. 常见故障及处理办法.........................17-19 11. 抽油机随机文件.............................19-20 12. 抽油机随机工具 (20) 附录 (21) 1. 前言 常规游梁式抽油机由于具有结构简单、工作可靠、对环境变化不敏感、易损件少以及寿命长等优点，游梁式抽油机被长期广泛的应用于油井机械采油。该产品执行API Spec 11E抽油机规范和SY/T5044-2003游梁式抽油机标准。本使用说明书涉及了该型抽油机的安装，操作，修理，维护等等。为了使抽油机能够正常有效地运行，使用者在安装和操作之前必须仔细地阅读本说明书.
塔架式数控抽油机介绍 产品介绍 油田专用节能设备塔架式组合传动系列抽油机、是自主研发的专利产品。根据油田的需求推出了塔架式组合传动抽油机系列，并开发出与之配套的TYCTZDX永磁同步电机拖动系统和TYBTZDX异步伺服电机拖动系统，具备了系列化、规模化、产业化的生产条件。 塔架式组合传动抽油机属无游梁式电机换向重力平衡变频调速机电一体化的抽油机，它的特点是： 1长冲程、低冲次更加适合采油工况的要求，延长抽油杆、抽油泵的使用周期，提高泵效。 2选择性强，可针对不同油田区块采油的条件选择一款最适合的塔架式组合传动抽油机和相对应的拖动系统，系统效率、泵效、功率因数高，降低能耗、节约用电。 3既有高端的永磁同步拖动系统，也有价位适中的异步伺服拖动系统，都能实现智能控制稳定运行，运行状态一目了然。 4安全耐用，组合传动优化了传动结构延长了使用寿命，降低了维护难度，减少了维修费用。 5电脑调整冲程、冲次简便易行, 更方便调整到合理的动液面。 6上下行冲程分别调速，适合上行、下行不同速的使用工况要求。 7不平衡自测功能，高速运行时不平衡自动降至中速报警不停机；卡井时停机保护；失载自动制动，控制配重缓慢落地。
8塔架式组合传动抽油机修井不用移机让位的距离是700-1000mm以上，符合无游梁抽油机的行业标准。 9适合不同自然环境（包括水淹地区） 塔架式组合传动抽油机选型说明： 1一般油井需根据具体情况（泵挂、泵径、综合指标）确定最大悬点载荷，再计算出该区块或油井的液柱总重量，对照塔架式组合传动抽油机所标明的推力和所需每分钟总冲程确定型号。 2稠油井需根据油液粘稠度加大塔架式组合传动抽油机拖动力。 3根据具体区块油井最大排液量确定每分钟总冲程（冲程X冲次）选择油井所需运行速度的抽油机。抽油机每个型号分为最高运行速度0.5m\S每分钟12米冲程内无级调节（适用于选用38mm-56mm泵径，日产液量在10-25方内的较低排液量的油井选用）；最高运行速度在0.75m\S 每分钟16米内无级调节；最高运行速度在1m\S每分钟21米冲程内无级调节适用于高排液量油井。举例说明： 1、该油井泵挂在1700m泵径38mm排液量10方，最大悬点载荷67kn，配重5.6T左右达到平衡运行，油柱重1.92T,按照1/2平衡原则，抽油机在平衡运行状态下需大于9.6kn,热洗井后配重上行和下行电流差是1-12A（增大到13.5kn，经24小时运行恢复平衡状态，应选运行拖动力在14kn卸载能力在33kn以上的抽油机；设定抽油机实际冲程4.5m，每分钟总冲程9m。WCYJSKZ10-4-12-20Z型抽油机运行拖动力20kn,拖动利用率67.5%最大卸载能力35kn，每分钟总冲程12米理论排量19.56方泵效50%，可以满足运行的需要。
准东**厂沙南**作业区质量管理体系作业文件名称：抽**机井更换盘根操作规程文件编号：YXZC-SHN/QIGC-009-2001 版本号：A 修订次：0 第1页共1页 编制：刘剑飞 审核：李海伟 批准：黄大勇 生效日期：2001年7月1日抽**机调冲次操作规程 1、准备：穿戴好劳保用品，带300mm和375mm活动扳手、专用套筒扳手、900mm、450mm管钳、合适的皮带轮和备用键、拨轮器、撬杠、钳形电流表、游标卡尺、铜棒、锒头、黄**、线绳、细砂布、大布等。 2、调小炉火，将抽**机驴头停在上死点，曲柄位置向下，刹紧刹车，切断电源，卸电机防护罩。 3、电机轴有锥度或套子可先将皮带轮固定螺母卸下或将盖板卸下。 4、松开电机固定螺丝和前顶丝，用撬扛推动电机前移，取下皮带。 5、将拨轮器装好，用管钳咬着顶丝后端，将旧轮卸下，（用拨轮器时，在轴与轮 没有分开前拧顶丝杠，要防止轮与、轴突然脱离掉下伤人）。 6、测量电机轴径与新皮带轮内孔径间隙，要求最大间隙不超过+-0.2mm（不带锥度），带锥度的电机在轴上先摸上红粉，然后套上皮带轮，取下皮带轮检查要求接触面大于80%。 7、用砂布将新皮带轮孔、电机轴、键、键槽清洗干净，并涂上黄**，对齐键槽进行安装到位，并将固定螺丝和盖板上紧（用榔头向里敲击时应垫上铜棒，边旋转边砸，禁止用榔头直接敲击皮带轮）。 8、装好皮带，用撬杠移动电机，使电机轮和减速箱皮带轮．四点成一线。 9、用顶丝调整好皮带松紧度，拧紧电机固定螺丝，装好护罩。 10、检查抽**机周围无障碍物，合上闸刀，启动抽**机，并观察皮带轮有无摆动和皮带松紧度是否合适，测电机电流，检查平衡情况。 11、调节好炉火，收拾并清点工具，搞好卫生将有关数据填入报表。
第二节抽油机悬点运动规律及悬点载荷 一、教学目的 了解抽油机悬点的运动规律，抽油机悬点静载和动载的计算方法以及最大载荷、最小载荷的位置及其计算值。 二、教学重点、难点 教学重点： 1悬点运动规律； 2、载荷计算。 -| I * 教学难点： 1最大载荷和最小载荷的计算。 三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。 四、教学内容 本节主要介绍两个方面的问题： 1.抽油机悬点运动规律. 2.抽油机悬点载荷计算. （一）抽油机悬点运动规律 1、简化为简谐运动时悬点运动规律 假设条件：r/l?0、r/b?0 游梁和连杆的连接点B的运动可看做简谐运动，即认为B点的运动规律和D点做圆运动时在垂直中心线上的投影（C点）的运动规律相同。
则B点经过t时间（曲柄转角? ）时位移为: S B = r(1 cos ) = r(1 - cos t) ■ 图3-13抽油机四连杆机构简图 以下死点为坐标零点，向上为坐 标正方向，则悬点A的位移为: a a SA=b S B = b r(i°S 7 V A'S A,仙计dt b w A点的速度为: 图3-14筒谐运动时悬点位移. 速度、加遠度吨线 7? 丄 ■ A/ \ 〉等直4/y *\P >.!亠I 1L / 1 *\ira A点的加速度为: W 2rcos t 2、简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律 假设条件：° r门:14 把B点绕游梁支点的弧线运动近似地 看做直线运动，则可把抽油机的运动简化为 曲柄滑块运动。 D ffl 曲柄滑块机构简图
A 点位移: 扎 2 1 a S A = r(1 - cos —sin ) 2 b A 点速度: (二)抽油机悬点载荷计算 1、悬点所承受的载荷 (1)静载荷 V A 严 dt r (sin a 护2)b A 点加速度: W“；； 2 r(cos a 2 S .2 max 180 2 (1 十) 图3-n 悬点加速度变化庙线 1-按简谐运动计算：A 精确计算: 3-按曲柄滑块机构计算 + 扎 cos2>) — b S 2 (1 - ) l a m ax 图3-氐悬点速度变化曲线 1-按筒谐运动计算；A 精确计算; 3-按曲柄滑块机构计算
EDA9033Y抽油机智能电参数采集模块 使用说明书 编制： 校对： 批准： 感谢您选用山东力创科技股份有限公司的EDA9033Y产品。我们建议在安装、操作或维护此设备之前，请仔细阅读本手册，并逐步熟悉这种仪表。以下特殊信息可能贯穿出现在本手册中或在设备上，用来警示潜在的危险或用于阐释和规定操作规程，请注意。
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安全警告 按照说明书指示的使用方法正确使用可以避免产品出现不必要的故障或损坏，并可保证 使用者的安全。 1、使用过程中对操作者造成危险的安全注意事项。 （1）为确保正确、安全使用本产品，需专业电工安装或拆卸； （2）安装或拆卸操作时，必须断开主电源； 2、个人维护、调整或更换易损件时，可能对操作者造成人身伤害。 （1）请勿擅自拆开产品，更不可带电拆机。 请用户严格按照本说明书说明安装和使用本产品，以获得最佳使用效果。 安全须知 在试图安装、操作或维护此设备之前，请仔细阅读本手册，拿到它并逐步熟悉这种仪表。以下特殊信息可能贯穿出现在本手册中或在设备上，用来警示潜在的危险或对于 阐释和规定操作规程的信息提请注意。 附有这种安全标志示意周围存在着电力危险，假若未遵照一定的指令将会导致人身 伤害。 这是安全警告标志，用来警告你潜在人身伤害的危险，遵照此标志后的所有安全信 息，避免可能的伤害或死亡。 危险此标志指示临近于危险位置，如不加以避免将导致死亡或严重伤害。 在维护和检修之前，设备必须断电并接地。 维护工作只能由有资质的人员执行。 本文件不是一本适用于未受训者的操作手册，在其正常使用范围之外所引起的问题，本公司概不负责。 编制及修改记录：
浅论定向井抽油机悬点最大载荷计算方法 发表时间：2019-11-14T10:00:08.527Z 来源：《科学与技术》2019年第12期作者：张明凡 [导读] 定向井悬点载荷的方法，其基本原理都是在井眼中取一小单元长度进行受力分析。这种受力分析考虑了井斜对杆柱受力状况的影响，然后按整个抽油杆长度进行积分叠加来计算悬点载荷。 摘要：定向井悬点载荷的方法，其基本原理都是在井眼中取一小单元长度进行受力分析。这种受力分析考虑了井斜对杆柱受力状况的影响，然后按整个抽油杆长度进行积分叠加来计算悬点载荷。这种方法理论上比较科学、合理，但在实际应用中却比较繁琐，一般情况下必须借助计算机才能实现，而且在计算时必须具备准确的井斜资料。这两个要求给现场操作带来了很大的不便。能否在直井计算悬点载荷公式的基础上进行一定的修正，方便应用于现场计算，经过多井次抽油机悬点载荷的计算和现场实测示功图数据的分析，认为完全可以做到这一点。 关键词：定向井；悬点载荷；杆柱受力；经验系数修正 近年来，由于钻井及采油技术的快速发展，定向井在油田中的应用越来越普遍。特别是一些地理位置比较特殊的地区，利用定向井进行开发，大大降低了成本，方便了管理。采油厂2018—2019年产能油井中定向井和直井相比，定向井具有复杂的井身剖面，抽油杆柱和液柱在其中的受力状况和直井有所不同。所以，其悬点载荷的计算方法也应该有所区别。定向井的载荷计算是一个相当复杂的问题。目前所采用的方法是取井筒中一小单元进行受力分析，然后逐段叠加。这一过程需要输入井斜数据后利用计算机辅助进行，在现场用中很不方便，且由于受各种因素的影响，其计算结果仍然是一个近似值。通过对现场多口井实测载荷的分析比较认为，传统的直井载荷计算公式经过一定的经验系数修正后仍然可以应用于定向井载荷的近似计算。 1直井最大载荷计算 最大载荷发生在抽油机的上冲程，主要由抽油杆的重量、液柱重量两大部分组成。其次还有抽油杆及液体的惯性载荷、摩擦载荷(包括杆柱与油管的摩擦力、柱塞与衬套之间的摩擦力、液柱与油管之间的摩擦力)，另外还有井口回压(增加载荷)及沉没压力(减小载荷)的影响。目前，国内外常用的直井最大载荷计算公式有以下几种： 式中：Pmax—抽油机悬点最大载荷，N；Wr—抽油杆的重量，N； Wr'—抽油杆在液体中的重量，N； Wl—液柱重力产生的悬点载荷(扣除抽油杆占据的体积)，N； Wl'—活塞面积上液柱的重量，N；s—冲程，m； n—冲数，次/min。 所有公式都考虑了液柱载荷、抽油杆柱载荷和抽油杆柱的惯性载荷。但公式(1)、式(2)考虑的是作用在活塞整个截面积上的液柱载荷，公式(3)考虑的是作用在活塞环形面积上的液柱载荷。同其它公式相比公式(1)、式(2)考虑了摩擦载荷，公式(2)、式(3)考虑了液柱的惯性载荷。公式把曲柄连杆运动简化为简谐运动，即r=0。某采油厂各区块下泵不深，多数井采用长冲程、慢冲次抽油，原油黏度不高，比重也不大，因此直井不用考虑摩擦力和液柱的惯性载荷。从理论上讲，公式(5)比较适合该厂抽油机载荷的计算。表1是用公式(5)计算的三个不同区块98口井悬点最大载荷同实测载荷的对比情况。 从表1中可以看出，直井的最大载荷计算与实测值相比，绝对误差仅为0.13kN，符合率为99.2%，也就是说，计算值与实测值非常接近，完全可以用公式(5)来计算直井悬点最大载荷。 2 定向井最大载荷计算 目前，定向井的悬点载荷计算一般采用下面的方法：把井眼轴线看成是由许多段曲率半径不等的圆弧曲线组成，相邻两点为一段，考虑到横向压力、轴向拉力、杆管、杆液之间的摩擦力等，以抽油泵活塞上端面对应点为起始点，通过逐段计算每段上端载荷，直到算出悬点最大载荷。这种算法虽然从理论上是比较合理的，考虑了定向井的特殊情况，但是在实际应用中，井中的各种复杂因素不可能考虑全面，所以其计算结果仍然只能是一个近似值。而主要的问题是以上的计算方法在现场应用中很不方便。从大量的现场实测资料来看，可以用直井的经验公式来近似地计算定向井的载荷，这种计算方法完全可以满足现场应用的需要。 通常情况下，人们认为定向井和直井相比，因井眼轨迹的变化，各种摩擦力增大，从而会使悬点最大载荷增大一定的幅度。表2是用公式(5)和积分叠加的方法计算的两个区块49口井悬点最大载荷同实测载荷的对比情况。 从计算结果可以看出，用积分叠加方法计算的定向井最大载荷和实测值非常接近；用公式(5)计算的定向井的最大载荷与实测值相比，有一定偏差，绝对误差为－1.99kN，相对误差为5.66%，但相差幅度并不是很大。分析原因，一方面，大多数井的井眼轨迹变化是比较缓慢
引言 CYJ11.6—3—36.8B抽油机减速器设计 1引言 1.1 抽油机简介 石油——工业的血液，它是宝贵的能源和化工原料，随着石油工业的发展，为石油生产服务的釆油设备得到了不断的更新和完善，釆油技术日渐提高。从三十年代到目前近五十年中，在广大技术人员的共同努力下，从最早的原始式抽油机发展到了如今各种形式的釆油设备：如长冲程的无游梁式抽油机，电动潜油泵，水力活塞泵等无梁式釆油设备，这些釆油设备的问世，大大提高了油井的釆收率，提高了效率，降低了釆油设备的费用，克服了常规式游梁抽油机的某些缺点，但金无赤金，这些设备也有些缺点。 本论文拥有资料：目录、中英文摘要、正文、设计图纸 查看地址：https://www.doczj.com/doc/629938977.html, 游梁式抽油机的结构简单，制造容易，维修方便，深受广大用户口欢迎，在某些方面并不比新型釆油设备逊色，因此在我国油田机械釆油井中98%还是釆用常规型游梁式抽油机，在国外比例也占首位。 游梁式抽油机整套装置由三部分组成： 一、地面设备——游梁式抽油机，它由电动机，减速箱和四连杆机构组成。 二、井下部分——抽油泵。 三、联系地面和井下的中间部分——抽油杆柱。 1.2 设计背景 近年来，随着石油钻采工业的迅速发展，对于钻采设备的要求也就越来越高。因此，作为采油设备的一个重要组成部分——减速器，也得到了相应的改进和提高。为提高采油效率，设计更加合理而精密的减速器成为当务之急。本设计的目的在于根据CYJ11.6-3-36-8B型号抽油机设计出一款与之相匹配的减速器，在动力传输，轴承润滑等方面做出更好的改进，使之更加合理，经济。
CYJ11.6—3—36.8B抽油机减速器设计 1.3国内外现状和发展趋势 改革开放以来，我国引进一批先进的加工装备。通过不断引进、消化和吸收国外先进技术以及科研攻关，开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从JB 179—60的8～9级提高到GB10095－88的6级，高速齿轮的制造精度可稳定在4～5级。部分减速器采用硬齿面后，体积和重量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了大幅度的提高，对节能和提高主机的总体水平起到明显的作用。从1988年以来，我国相继制定了50-60种齿轮和蜗杆减速器的标准，研制了许多新型减速器，这些产品大多数达到了20世纪80年代的国际水平。目前，我国可设计制造2800kW的水泥磨减速器、1700㎜轧钢机的各种齿轮减速器。各种棒材、线材轧机用减速器可全部采用硬齿面。但是，我国大多数减速器的水平还不高，老产品不可能立即被替代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 本论文拥有资料：目录、中英文摘要、正文、设计图纸 查看地址：https://www.doczj.com/doc/629938977.html, 近十几年来，计算机技术、信息技术、自动化技术在机械制造中的广泛应用，改变了制造业的传统观念和生产组织方式。一些先进的齿轮生产企业已经采用精益生产、敏捷制造、智能制造等先进技术．形成了高精度、高效率的智能化齿轮生产线和计算机网络化管理。适应石油钻采工业要求的新产品开发，关键工艺技术的创新竞争，产品质量竞争以及员工技术素质与创新精神，是2l世纪企业竞争的焦点。在2l世纪成套机械装备中．齿轮仍然是机械传动的基本部件。由于计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度、加工效率太为提高，从而推动了机械传动产品多样化，整机配套的模块化、标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致。CNC 机床和工艺技的发展，推动了机械传动结构的飞速发展。在传动系统设计中的电子控制、液压传动。齿轮、带链的混合传动，将成为变速箱设计中优化传动组合的方向。在传动设计中的学科交叉，将成为新型传动产品发展的重要趋势。 总之，当今世界各国减速器及齿轮技术发展总趋势是向六高、二低、二化方面发展。六高即高承载能力、高齿面硬度、高精度、高速度、高可靠性和高传动效率：二低即低噪声、低成本；二化即标准化、多样化。减速器和齿轮的设计与制造技术的发展，在一定程度上标志着一个国家的工业水平，因此，开拓和发展减速器和齿
一、概述 在油田开发的时候，油层自然能量不足，不能自喷时，利用本抽油机，借助抽油杆带动抽油泵将原油抽至地面。由于游梁式抽油机结构简单，安全可靠，制造容易和维护方便，目前在全世界各油田仍得到了广泛的应用。 复合平衡异相曲柄抽油机是一种节能型抽油机，主要通过复合平衡结构以及改变抽油机的杆件比和曲柄形状，使其工作运转愈加合理，从而达到节能的目的。 本说明书使用于我厂生产的复合平衡异相曲柄抽油机，说明书对抽油机的性能、结构及安装、使用、保养等作了简要说明，现场工作人员在安装使用本抽油机前，应详细阅读本说明书，同时为了使抽油机正常工作，延长使用寿命，现场工作人员可根据各油田的实际使用情况。对本说明书中所列的内容进行合理的补充和修正。 抽油机规格型号说明： 例：CYJY12-6-73 H F ①②③④⑤⑥ ①CYJY—异向曲柄游梁式抽油机 ②12—悬点最大负荷120千牛 ③6—最大冲程6米 ④73—减速器额定扭矩73千牛2米 ⑤H—减速器采用双圆弧齿轮传动 ⑥F—复合平衡 二、技术规范
说明：1、该表中冲次计算以电机转速740r/min为基准，若配备降速装置实现冲次至1~3r/min，同时可以通过匹配电机，降低抽油机冲次。 2、若选用具有硬特性的电动机，控制柜应增设软启动控制系统，防止对于选用具有硬特性的电动机，电器控制系统应增设软启动，否则将对减速器产生冲击，严重影响减速器的使用寿命。
（二）许用工况参数
（三）抽油机选用 用户根据井深、下泵深度和油井情况，合理选择抽油杆组合、泵径、冲程和冲次等参数。附表1和给出了抽油机曲柄转角的扭矩因数，用以计算抽油机减速器输出的最大净扭矩。 计算公式：Mn=TF （W-G ）-M 平Sin （θ+τ） 式中： Mn----减速器净扭矩，kN m ； TF-----扭矩因数，m ； M 平----旋转平衡重最大平衡力矩，kNm ； W------悬点载荷，kN ； G------结构不平衡重，kN ； θ-----以12点钟为零度，面对抽油机，油井位于右侧， 曲柄逆时针旋转的角度。 τ---曲柄销中心连线偏离曲 柄纵向对称中心的角度。 三、结 构 简 述 我厂生产的复合平衡抽油机主要由自让位驴头、游梁、游梁支撑、支架、横梁总成、连杆、减速器、曲柄装置、平衡重、刹车总成、底座，悬绳器等部件组成。 3.1、驴头 最大冲程为6米抽油机驴头为转角自让位（锁块）结构，由型钢和钢板 组焊而成，悬挂轴挂在游梁前上方的挂架上。在修井作业时，驴头让位简单方便，复位时同样方便。具体让位、复位的操作见本说明书第九部分《转角自让位（锁块式）驴头操作规程》。 最大冲程为5米抽油机位四销侧翻式驴头，为传统结构。 3.2、游梁 它是由钢板组焊而成的箱型结构，强度大，刚性好，最大冲程为6米的抽油机，前端上部有挂架，下部有锁块与驴头联结，最大冲程为5米的抽油机，前部焊有上下耳板，以便和驴头连接，两种游梁中部有四个长孔，用螺栓固定在游梁支撑上，靠四个调整螺栓对游梁进行微调，以使驴头悬点对准井口中心，为了操作方便，在游梁两侧设有脚踏架，游梁上设有扶手，
攀枝花学院 学生课程设计 题目：游梁式抽油机第二部分 （驴头·游梁·横梁·支架·曲柄·连杆）学生姓名：学号： 所在院(系)： 专业： 班级： 指导教师：职称： 2013年月日
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 题目15 抽油机机械设计 1、课程设计的目的 本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑，自学，查资料，独立实践的机会。将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来，锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力，提高学生综合运用所学知识的能力，装配图、零件图的设计绘图能力。 2、课程设计的内容和要求
1)、设计原始数据额定 功率(kW) 冲程(m) 冲次(n/min ) 游梁 前臂 长度 (m) 游梁 后臂 长度 (m) 额定扭矩 MS(kN*m) 游梁 支撑 中心 到底 座距 离(m) 曲 柄 转 动 轴 心 到 底 座 直 距 离 (m) 曲 柄 平 衡 块 数 曲 柄 偏 置 角 (度) 游梁 支撑 中心 到曲 柄转 动轴 心的 水平 距离 (m) 70 2.1，2.5，3 6 3 2.4 50 2 2 2 0 0 2)、要求： (1)完成曲柄摇杆机构的设计及曲柄平衡块、横梁、横梁轴的设计计算； (2)完成游梁与驴头的设计与计算； (3)完成支撑装置及支架的设计与计算。 3)、课程设计成果 (1)每人需绘总装配图一张或部装图三张； (2)每人需绘零件图二张； (3)编写设计说明书。
目录 第1章驴头 -------------------------------------------------------------4第2章游梁--------------------------------------------------------------6 第3章横梁 -------------------------------------------------------------9 第4章连杆装置 ---------------------------------------------------------12 第5章曲柄--------------------------------------------------------------15 第6章游梁心轴—————————————————————————————18 参考文献 ----------------------------------------------------------------22 第1章驴头