第三章新型抽油机
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Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.(安全管理)单位:___________________姓名:___________________日期:___________________新型传动抽油机设计与研究(标准版)新型传动抽油机设计与研究(标准版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
抽油机是油田用量最大的耗能设备。
本文通过对新型传动抽油机进行结构方案设计,使得该机构能够大大降低运动能耗,达到节能的目的。
新型传动抽油机研究的背景在油田开采中,抽油机使用量大,市场前景广阔。
但抽油机是油田最大的耗能设备,能源浪费问题严重。
因此,对抽油机提出了更高的要求。
抽油机是有杆抽油系统的地面动力传动设备,是构成“三抽系统”的主要组成部分。
抽油机的产生和使用己经有了一百多年的历史。
发展至今,抽油机的种类主要分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机两大类。
就目前国内油田而言,在机械采油井中,游梁抽油机仍为主要机型,它以结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等优点,在采油机械中占有举足轻重的地位。
但是,它的主要问题是能耗大,效率低。
通过改变结构,设计新型抽油机来提高其效率,可达到节能目的具有远大发展前景。
本课题研究的新型传动抽油机,主要是利用齿轮齿条传动取代了原来游梁抽油机的四连杆机构。
这种传动方案不但简化了机械传动过程,也能有效地提高效率,而且加大冲程时整机外形尺寸和重量都增加得很少,特别是抽汲参数可无级调整,为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件,是一种有发展前途的新型抽油机。
抽油机课程报告抽油机方案设计论文一、新型抽油机的创新设计方案(一)新型抽油机的创新设计在设计新型抽油机时,我们应用了一种理论,我们称作“ARIZ—发现问题解决算法”,这种算法是一种分析工具,主要应用于问题较多、情况较复杂的技术,而它的工作原理主要是先对问题进行定义,再确立目标对问题进行深入的分析与转化,这种算法旨在找到标准化的最优解,从而使得问题能够朝着理想的方向转化。
如果在此过程中遇到了问题,那么就会将该问题作为一个新的问题再次进行求解,从而不断进行标准化的求解过程。
而我们将ARIZ算法应用到新型抽油机的设计过程中主要是运用它的算法中的不对称性以及合并原理,提升抽油机的高度,将减速设备与转动设备合并,从而能够利用更大的冲击力进行石油的开采。
(二)新型抽油机的动力设计我们看一下,新型抽油机的驱动设计。
在抽油机的应用中主要有两种驱动,分别是硬驱动和软驱动。
其中硬驱动包括卷式的、链式的等等,这种驱动的优点是能够保证动力的输出直接到达抽油杆,但是缺点也有,就是当电流过大时,不能有效的提供保护,严重时甚至能够破坏采油工具;软驱动包括带式的、钢丝绳带动的等等,其优点是当出现故障时能够起到自我保护的作用,但是缺点是在绳子或者皮带在摩擦的过程中会产生一部分热能,从而不能保证动力直接到达抽油杆。
而新型的抽油机是采用钢丝绳的软驱动方式,这种新型抽油机的基本工作原理是用钢丝绳的拽引代替硬驱动中的机械式传动,既减少了齿轮之间的磨损又减少了在工作过程中热能的损失。
二、关于新型抽油机的结构强度分析现在我们看一下,新型抽油机的结构构成,新型抽油机的结构主体包括驱动系统、操控系统、制动系统、防护系统、支架、支撑系统、机动系统组成。
如图1所示。
下面我们就具体看一下,新型抽油机各个部分的受力情况,从而了解其结构的强度。
对平台上的受力分析,我们主要依据新型抽油机的结构与负荷情况,利用“有限元分析”对其进行关于静力方面的计算,根据计算结果,我们可以得出结论,在电机座的前支撑板的地方出现了最大应力与最大强度;接下来通过对新型抽油机的主体进行受力分析,我们得到结论,底板前端的地下螺栓处出现了最大应力,而在这种情况下,能够说明新型抽油机能够有效的开展工作。
阐述新型储能式抽油机装置国内抽油机分类依据起传动、换向系统和平衡方式。
分为常规游梁式抽油机、四杆传统机构抽油机、六杆机构抽油机、前置式抽油机、筒式抽油机、空气平衡抽油机、链条式抽油机、液压式抽油机等,而我们分析以上抽油机的优缺点,进行合理的计算,查阅文献,最后得出几点结论,对抽油机进行改良,得到新型的储能式抽油机。
1 国内外现状的分析一百多年来,虽然国内外在不断地研制不同类型的抽油机,但是抽油机的基本原理和工作机构并没有发生本质性的变化。
常规的游梁式抽油机凭借其结构简单、适合各种复杂的工作环境、维修使用方便等优点,一直处于抽油机设备的主导地位,在国内外被广泛使用。
然而,在长期的使用中,人们发现常规的游梁式抽油机也存在着许多问题,它存在的平衡效果差、载荷率低、工作效率低、“大马拉小车”、能耗高等问题严重地制约了常规游梁式抽油机的应用,抽油机负载是独具特点的时变负载,即起动抽油机的初始状态要求电机的起动力矩是抽油机平时实际负载的3~4倍。
当起动力矩适用则负载功率必然无法匹配,即实际运行负载功率远远小于电机的额定功率,这就是所谓的“大马拉小车”现象。
过剩的抽油能力增加了抽油机无功抽油的时间,造成油井开采的电能的大量消耗,能源浪费十分严重。
在下冲程中,抽油机不仅在无功抽油,而且会处于发电状态,产生电能回馈电网,会对电机产生大的损害。
对于石油部门和生产厂家来说,应最大程度地解决以上问题,减少能耗、减少成本来换取最大的回报。
目前抽油机耗电量大以及能量利用率、工作效率低这一现状仍是我国抽油机研究的重点之一,在抽油机效率和节能方面,还有很大的提升空间。
2 新型抽油机的结构图如图1所示,本实用新型的一种新型储能式抽油机,包括:驴头、游梁、支架、高压弹簧、横梁、连杆、曲柄、减速箱、电动机、刹车装置。
3 该装置的简要工作过程该种抽油机,包括驴头、游梁、支架、高压弹簧、横梁、连杆、曲柄、减速箱、电动机、刹车装置,所述驴头与游梁通过轴相连接,所述游梁与支架的顶端连接,可绕轴转动,所述游梁与横梁进行轴连接,横梁与曲柄通过连杆轴连接,均可以绕轴运动,曲柄与减速箱输出轴通过平键进行固联,减速箱输入轴一端通过皮带与电机的输出轴相连接,减速箱输入轴的另一端与刹车装置相连接。
中国研制成功新型抽油机
于新超
【期刊名称】《税务(辽宁)》
【年(卷),期】1999(000)011
【摘要】中国的科研工作者研制出了新型的抽油机,填补了国际石油开采领域高效节能型抽油机的空白。
科技和企业界的人士认为,它是传统老式“磕头机”的理想换代产品,将给采油机械带来一场革命。
现在世界上各油田普遍使用的抽油机基本上都是游梁式抽油机,俗称“磕头机”。
这种抽油机效率低,耗能高。
在中国,其能耗费用约占采油成本的20%左右。
中国国家有关部门曾多次召开会议,要求开发机电一体化的高效率、低能耗的新型抽油机,并提出要向大冲程、低冲次方向发展,以尽快解决全国地下的稠油开采问题。
由吉林工业大学二十六名教授组建的一个研究所,从1992年开始对这一课题进行研究。
历经5年多的时间,终于研制出机电一体化智能抽油机。
随后,这
【总页数】1页(P17-17)
【作者】于新超
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】F810.42
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