抽油机的设计计算
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机械原理机械设计课程设计计算说明书设计题目油田抽油机目录一、设计题目 (1)二、系统总体方案的确 (1)三、设计原始数据 (2)四、电动机的选择 (3)五、传动比的分配 (4)六、执行机构尺寸计算 (5)七、机构运动分析 (6)八、V带设计 (15)九、传动装置的运动和动力参数 (17)十、齿轮的传动计算 (18)十一、减速器机体的尺寸设计 (31)十二、轴的设计 (32)十三、键的选择及强度较核 (33)十四、轴承寿命计算及静强度 (35)十五、轴的强度较核 (37)十六、参考文献 (41)计算及说明主要结果一、设计题目:油田抽油机二、系统总体方案的确定:系统总体方案:电动机→传动系统→执行机构;初选三种传动方案,如下:(a)二级圆柱齿轮传动(b)为涡轮涡杆减速器(c)为二级圆柱圆锥减速器系统方案总体评价:(b)方案为整体布局最小,传动平稳,而且可以实现m c R 35604.1)2sin(sin ==ψθ,其中m c 5.1=; θsin 221R L C C =R L C AC L C C AC 2sin sin 21121==∠θR C AC L AC 2sin 222=∠其中,由于032][=α,则:02133775.242][=-=∠ψαA C C002173917.148)2][(180=-+-=∠ψαθC AC⎩⎨⎧==+==-1052667.11176882.121AC AC L a b L a b 解得:m a 1437893.0=,m b 2614775.1=;m b a c c b a d 410937.1]sin[)(2)(22=+-++=α七、 机构运动分析:1.数学模型 如图所示,取以A 点为原点、x 轴与AD 线一致的直角坐标系,标出向量和转角,由封闭向量多边形ABCD 可得1.35604R m =01224.33775C C A ∠=012148.73917AC C ∠=m a 1437893.0= m b 2614775.1=1.410937d m =122()()(/2)22122''"i i i AB BC BC l e l e l e ϕπϕπϕπϕϕϕ+++++33()(/2)233'"i i DC DC l e l e ϕπϕπϕϕ++=+实部和虚部分别相等可得22112222'cos 'cos "sin AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ++ 23333'cos "sin DC DC l l ϕϕϕϕ=+22112222'sin 'sin "cos AB BC BC l l l ϕϕϕϕϕϕ--+ 23333'sin "cos DC DC l l ϕϕϕϕ=-+解得2221122332332'cos()''cos()"sin AB BC DC DC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-()222113232332'cos()'cos()'2"sin()AB BC DC BC l l l l ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ-+--=-2.框图设计3.程序和计算结果Visual C++ 程序#include "stdio.h"332.3697410231.481.044P d C mm n ≥==Ⅱ332.264171.06 1.069843.421.894P d C mm n ≥=⨯=Ⅲ 中间轴各轴段设计:1.各段轴的直径轴段1为轴承径,其直径应符合轴承内径标准,且31.4d mm ≥Ⅱ,由此选定35d mm =1。
毕业设计说明书Beyeshejishuomingshu地市:准考证号姓名:毕业设计任务书一、题目异相型游梁式抽油机设计和计算二、本环节自年月日起至年月日止三、进行地点四、内容要求游梁式抽油机机运动分析;动力分析与平衡计算:受力分析;强度计算;节能效果和节能机理研究;节能改造;造成摆锤式复合平衡抽油机;CAD 系统等内容指导教师:批准日期:本科毕业设计(论文)题目:异相型游梁式抽油机设计和计算学生姓名:专业:机电一体化工程指导老师:2010年 11 月 10 日异相型游梁式抽油机设计和计算摘要由于我们基本国情和我们能源所需,我们国家80%的能源来之石油的提炼和开采,其中大多的原油来自我们国家的几大油田,但是我国的石油资源有限而我们国家每年所需的能源不断的增加,所以我们国家才不断引进和自主开发抽油机性能。
其中论文中所说的主要是游梁式抽油机机运动分析;动力分析与平衡计算:受力分析;强度计算;节能效果和节能机理研究;节能改造;造成摆锤式复合平衡抽油机;CAD 系统等内容。
其中论文对游梁式抽油机机各种类型分析和研究,并在相同的油井工况条件下,分析比较了它们的节能效果。
关键词:同常规抽油机,异相抽油机,偏轮抽油机,弯梁抽油机PHEASE-TYPE BEAM PUMPINGUNIT DESIGNAND CALCULATIONABSTRACTBecause our basic national conditions and our energy needs, 80% of our nation's energy to the oil refining and mining, most of which crude oil from several oil fields in our country, but our limited oil resourcesrequired each year in our country energy continue to increase, so our country before the introduction of pumping performance and selfdevelopment.One paper said the main beam pumping unit machine movement analysis; dynamic analysis and balance calculation: stress analysis; strength calculation; energy efficiency and energy-saving mechanism; energy saving; resulting compound pendulum balanced pumping unit ; CAD systems and so on.One paper machine for all types of beam pumping unit analysis and research, and the oil wells in the same working conditions, the analysis and comparison of their energy-saving effectKEY WORDS:With conventional pumping unit,Phase unit,Partial wheel unit, Bending beam pumping unit目录摘要 (IV)ABSTRACT ....................................................................................................... I I 前言 (1)第一章抽油机 (2)§1.1抽油机概述. ......... ....................................... ........ (2)§1.2我国抽油机的发展方向 (4)§1.2.1大力发展和推广应用各种节能型抽油机 (4)§1.2.2各种抽油机的特点 (5)§1.2.3 研制高效能丛式井抽油机 (9)第二章异相型游梁抽油机性能测试 (11)2.1异相游梁式抽油机概述 (11)2.2样机的设计与制作 (11)2.3性能测试及应用 (13)第三章异相型游梁平衡抽油机 (16)3.1异相型游梁平衡抽油机概述 (16)3.2技术分析及应用 (16)第四章游梁抽油机运动分析 (20)§4.1后置型游梁抽油机运动分析 (20)§4.1.1常规型抽油机 (20)§4.1.2偏置型/异相型抽油机 (21)第五章. 游梁抽油机动力分析 (23)§5.1 游梁抽油机悬点载荷分析 (23)§5.2 减速器扭矩计算 (28)§5.3游梁抽油机电动机功率的计算 (33)§5.3.1 游梁式抽油装置的特点 (33)§5.3.2电动机功率的计算 (34)§5.4游梁抽油机平衡计算 (35)第六章游梁式抽油机CAD 系统 (40)§6.1游梁式抽油机CAD系统组成 (40)§6.1.1 设计模块 (40)§6.1.2 分析模块 (43)§6.2实例分析简介 (44)第七章游梁式抽油机节能机理综述 (46)§7.1抽油机节能的评价指标 (46)§7.2节能机理 (47)结论 (55)参考文献 (56)致谢 (57)附录 (58)前言近年来,随着我国科技的不断发展,我国对能源的需求不断的增加从煤炭到石油在慢慢的转到天然气和太阳能等自然资源。
设计题目——油田抽油机1. 机器的用途及功能要求抽油机是一种采油机械,主要用于当油井不能自喷或自喷能力不能满足采油需要时,从地下抽取石油。
图1是游梁式抽油机的工作原理图。
工作时,抽油机的执行机构通过钢丝绳牵引抽油杆,带动活塞上、下往复运动。
当活塞上移(上冲程)时,抽油泵泵体下部形成负压,使得排出阀关闭,吸入阀打开,油液被吸入泵体内;当活塞下移(下冲程)时,泵体下部压力增大,使得吸入阀关闭,排出阀打开,泵体内的石油被压入活塞体内。
在活塞不断往复运动的过程中,油液从活塞体内进入抽油泵上部的油管,最后从井口排入集油管线(图1a )。
抽油机在一个运动循环中所受的生产阻力变化很大。
在上冲程中,生产阻力不仅包括抽油杆和活塞以上环形液柱的重量,而且还包括抽油杆和环形液柱的惯性动载荷(悬点E 承受了最大载荷);而在下冲程时,抽油杆在其自重作用下克服浮力下行,生产阻力为零。
此外,执行机构的总惯性力和总惯性力矩也不平衡。
这些因素使抽油机在工作过程中产生有害振动,同时造成其速度波动,影响抽油杆和抽油泵的正常工作,影响抽油机的工作寿命。
因此,必须对抽油机进行动平衡。
a) b)图 12. 设计要求和原始数据设计以电动机为原动机的抽油机。
⑴ 抽油机结构简单,加工容易,便于维护,受力好,效率高,执行机构的许用压力角[α]≤40°; ⑵ 执行机构具有急回性能,行程速比系数1<k ≤1.15; ⑶ 抽油杆的冲程长度可调;⑷ 采用曲柄平衡方式对抽油机进行动平衡,平衡重G 作用于B 点(图1b ); ⑸ 机器使用寿命10年(每年按300天计算),每日三班制工作,机器工作时不逆转,允许曲柄转速有±5%的误差,载荷基本平稳,起动载荷为名义载荷的1.5倍。
⑹ 设计原始数据如下:3.设计内容⑴确定总体设计方案,包括传动系统中各传动的类型、传动路线、总传动比和传动比分配;⑵选择执行机构的型式,确定各构件尺寸,计算机构自由度;⑶用电算法作执行机构的运动分析,求出在一个运动循环中,步长为π/36弧度的抽油杆的位置、速度和加速度,以及抽油杆在一个运动循环中的平均速度V m、最大速度V max、最小速度V min和速度不均匀系数δv(此处所说速度均指速度的大小);⑷求出原动机所需工作功率P d,选择电动机;⑸对传动系统中各级传动进行工作能力计算;⑹进行减速器的结构设计。
C320D-256-120型抽油机设计计算书C320D-JS陕西宝深集团石油机械制造有限公司目录1、技术规范 (2)2、抽油机的结构 (2)2.1游梁 (2)2.2 抽油机的旋转方向 (3)2.3游梁之外的结构件的设计载荷 (3)2.4悬绳器 (11)2.5制动装置 (12)2.6曲柄的极限应力 (13)2.7轴承 (14)参考文献 (15)1、技术规范:型号 320-256-120 悬点额定载荷 KN 116光杆冲程 ㎜ 2130 2590 3005 光杆冲次 次/分 6 9 12 平衡方式 曲柄平衡 减速器额定扭矩 KN ·m 36.16 总传动比 20.807 中心距 ㎜ 950电动机型号 Y250M-8 三角皮带型(5根) C-6300整机外形尺寸 ㎜ 9281×2269×7760 整机重量 Kg 20900 2、抽油机的结构: 2.1游梁2.1.1W=x cbS A(1) (见API 11E 中3.2 ) 式中: W :光杆载荷的游梁额定值 116KN (由设计给定)A :从游梁支架轴承中心到光杆中心线的距离3250mm (由设计给定) x S :截面模数C :从游梁支架轴承中心到平衡器轴承中心的距离2490mm L :游梁最长的横向支撑(取C 或A 的较大值3250mm) G :剪切模量0.81×105MPacb f :弯曲时的压应力 7.579×106 N/m 2,即11200000Ib/in 2(见11E 中的表1)由公式(1)取cb f =75.79×105得:6310579.71011625.3⨯⨯⨯==cb x f AW S =4.97×10-3m 3通过计算,我们选择用HN700×300×24×13/16Mn ,其截面模数x S 为5. 57×10-3m 3 x S =5. 76×10-3m 3 > [x S ]=4.97×10-3m 3 可以满足API 11E 规范的设计要求。
:目录:1.设计任务***************************************************(1) 2.设计内容***************************************************(2) 3.方案分析***************************************************(2) 4.设计目标***************************************************(3) 5.设计分析***************************************************(3) 6.电机选择***************************************************(7) 7.V带传动设计*********************************************(10) 8.齿轮传动设计********************************************(11) 9.轴的结构设计********************************************(19) 10.轴承寿命校核********************************************(21) 11.心得与总结***********************************************(25) 12.附录**********************************************************(26)设计任务:抽油机机械系统设计抽油机是将原油从井下举升到地面的主要采油设备之一。
常用的有杆抽油设备由三部分组成:一是地面驱动设备即抽油机;二是井下的抽油泵,它悬挂在油井油管的下端;三是抽油杆,它将地面设备的运动和动力传递给井下抽油泵。
游梁式抽油机228-270-197设计计算说明书目录1.适用性2.整机主要性能参数指标3.假设及公式3.1符号假设3.2性能假设3.3公式4.整机主要技术参数选择及计算4.1杆件尺寸的确定4.2运动简图4.3机位夹角的计算4.4扭矩因数、位置因数的计算5.抽油机运动指标计算6.结构不平衡重计算7.主要技术经济指标计算8.平衡效应计算9.受力分析10.主要结构件承载能力计算10.1游梁10.2钢丝绳10.3连杆10.4横梁10.5曲柄销10.6横梁轴承座连接螺栓10.7刹车装置安全校核10.8轴承寿命校核10.9支架轴强度校核1.适用性228-270-197抽油机属于常规游梁式抽油机,按照API11E标准中规定的方法进行参数设计和部件强度校核。
2.整机主要性能参数指标3.假设及公式3.1符号假设3.2性能假设假设设计中所用的材料的性能等于标准值。
假设所有构件都是刚性的,不考虑变形。
假设所有焊缝都是熔透,并且没有缺陷的,焊缝强度不低于母材。
3.3公式K=()2I G H +-tg φ=GH I-cos ψb =CK 2)R P (K C 222+-+cos ψt =CK2)R P (K C 222--+δ=ψb -ψt δ1=90°-(ψt+φ) δ2=δ-δ1 S=︒⨯180πδ×A cos βt =)R P (C 2K )R P (C 222---+cos βb=)R P (C 2K )R P (C 222+-++γ=(180°-βb -ψb)- (180°-βt -ψt)T F =C AR βsin αsinφ=tan -1(GH I -)β=cos-1)CP2)φθcos(KR 2R K P C (2222-+--+χ=cos -1(CJ2P J C 222-+)ρ=sin-1±[J)θsin(R φ-]ψ=χ-ρ α=β+ψ-(θ-φ)PR =tb b ψψψψ--ψb =cos-1CK 2)R P (K C 222+-+ψt =cos-1CK2)R P (K C 222--+J=)φθcos(KR 2R K 22--+m 1a =bPR C R βδsin /12//+⨯m 2a =tPR C R βδsin /12//-⨯W=x S Afcb⨯ R 1=11W C K4.整机主要技术参数选择及计算 4.1杆件尺寸的确定4.2运动简图见右图所示4.3极位角计算:K=22)(I G H +-=4009.35tg φ=G H I -=28502820=0.9895φ=44.69685° 当R=1065mm 时cos ψb =CK 2)R P (K C 222+-+=35.400928202)10652450(35.40092820222⨯⨯+-+=0.516172101 ψb = 58.9241667°cos ψt =CK2)R P (K C 222--+=35.400928202)10652450(35.40092820222⨯⨯--+=0.977726197ψt =12.11558056°δ=ψb -ψt =46.80858611° δ1=90°-(ψt+φ)= 33.1875694° δ2=δ-δ1= 13.62101667°cos βt =)R P (C 2K )R P (C 222---+=)10652450(28202)10652450(35.40092820222-⨯⨯-+-=-0.794257421 βt =142.5851734°cos βb=)R P (C 2K )R P (C 222+-++=)10652450(28202)10652450(35.40092820222+⨯⨯++-=0.213509355 βb =77.67191082°γ=(180°-βb -ψb)- (180°-βt -ψt)=(180°-77.67191082°-58.9241667°)- (180°-142.5851734°-12.11558056°) =18.10467644° 当R=915mm 时cos ψb =CK2)R P (K C 222+-+=35.400928202)9152450(35.40092820222⨯⨯+-+=0.561810103 ψb =55.8189289°cos ψt =CK 2)R P (K C 222--+=35.400928202)9152450(35.40092820222⨯⨯--+=0.95835658 ψt =16.5931787° δ=ψb -ψt =39.2257502° 当R=770mm 时cos ψb =CK2)R P (K C 222+-+=35.400928202)7702450(35.40092820222⨯⨯+-+=0.604035205ψb =52.84055211°cos ψt =CK 2)R P (K C 222--+=35.400928202)7702450(35.40092820222⨯⨯--+=0.937740983 ψt =20.32441977° δ=ψb -ψt =32.51613234°4.4扭矩因数、位置因数计算应用API Spec 11E 附录E 中的下列公式计算扭矩因数IFT F =C AR βsin αsin(B.1)φ=tan -1(GH I -)(B.2)β=cos-1)CP2)φθcos(KR 2R K P C (2222-+--+ (B.3)χ=cos -1(CJ2P J C 222-+) (B.4)ρ=sin-1±[J)θsin(R φ-] (B.5)ψ=χ-ρ (B.6) α=β+ψ-(θ-φ) (B.7)PR =tb b ψψψψ-- (B.8)ψb =cos-1CK 2)R P (K C 222+-+ (B.9)ψt =cos-1CK2)R P (K C 222--+ (B.10)J=)φθcos(KR 2R K 22--+计算结果填入附表A5.抽油机运动指标m a抽油机运动指标指的是死点位置时的实际加速度与理论加速度之比,它是结构参数R/P 和R/C的函数。
双驴头抽油机设计计算
当电动机带动减速器运动时,四连杆机构开始运动,在不同的时刻,
悬点载荷不同,作用到减速器曲柄轴上的扭矩不同,曲柄转角不同时,游
梁的摆角也就不同,导致平衡半径也随之改变,驴头平衡重作用到曲柄轴
上的扭矩也随着曲柄转角的改变而变化,适时的改变了作用到曲柄轴上的
扭矩与光杆载荷平衡;另外,调节平衡时非常方便,在悬点处于上死点时,加减小平衡块的数量,就可以到达改变扭矩的作用,更好的适应油井生产
情况,实现良好的动态平衡。
1设计计算
其中:A为前臂长度,C为后臂长度,P为连杆长度,R为曲柄回转半
径长度,K为极距,I为游梁支承中心到减速器输出轴之间的距离,H为
游梁支承中心到底座下平面的距离,G为减速器输出轴中心到底座下平面
之间的距离,为曲柄回转半径与连杆之间的夹角,为游梁与连杆之间的夹角,为曲柄回转半径与铅垂方向之间的夹角,为游梁与极距之间的夹角,
为极距与铅垂方向之间的夹角。
〔1〕四连杆机构的设计计算:
参数:冲程S、减速器输出轴扭矩,悬点载荷W。
如图,设计如下:
取,国内取,国外取,由弧度公式,那么可计算出前臂长度A,计算其
他杆件参数时,考虑下面的条件:游梁对水平线的上下摆角近似相等;曲
柄回转半径存在关系式K+R。
调径变矩抽油机设计计算背景介绍在油田开采工作中,抽油机是一种常用的设备,其作用是将油井中的混合物(油、天然气、水等)带到地面。
传统的抽油机在使用过程中存在一些问题,如效率低、能耗高等。
为此,调径变矩抽油机应运而生。
调径变矩抽油机主要是通过调节抽油杆的径向长度,改变抽油杆与抽油泵之间的距离,并根据井口油的相对密度、油井深度等因素,调整抽油机的转速和功率,从而达到节能高效的作用。
设计计算调径变矩抽油机的设计计算主要包括以下几个方面:抽油杆的选取和计算抽油杆是调径变矩抽油机的核心零部件之一,其主要作用是承受机器主体的质量和扭矩力。
在选择抽油杆时,需要根据油井深度、油的比重及流量等因素进行综合考虑。
在进行抽油杆的计算时,需要考虑不同长度下的弯曲应力和弯曲挠度,并根据算出来的结果进行杆径的修正和应力校核以确保抽油杆在使用过程中的稳定性和安全性。
抽油泵的选取和计算抽油泵是调径变矩抽油机的另外一个重要部件,其主要作用是将井口液体送到地面。
在选择抽油泵时,需要考虑油井深度、井口液体的性质和流量等因素,以确保抽油泵的使用效果和稳定性。
抽油泵的计算主要涉及到内径、排量、压力和效率等方面。
在进行计算时,需要根据抽油泵所在位置的压力情况和井口液体的流量特点,选定相应的抽油泵型号,并对其内部结构进行详细的计算和分析以确保其正常使用。
主体机器的设计和计算主体机器是调径变矩抽油机的机器主体,包括驱动装置、变速装置、控制系统等,其主要作用是提供必要的动力和控制,以确保整个抽油系统的正常运行。
在设计和计算主体机器时,需要根据具体的使用场景进行相应的参数选取和运算,包括功率、转速、扭矩和效率等方面。
同时,还需要考虑到主体机器的可靠性、耐用性和可维护性等方面。
设计优化在进行调径变矩抽油机的设计和计算时,需要不断地进行优化和改进,以达到最佳的使用效果和性能。
具体而言,可以从以下几个方面入手进行优化:•减小机器的质量和体积,提高整体效率和灵活性;•优化主体机器的设计,降低能耗和维护成本;•加强控制系统的功能和性能,提高整个系统的安全性和稳定性;•优化抽油泵的内部结构和排列顺序,提高抽油效率和泵送性能。
双驴头抽油机设计计算双驴头抽油机是一种常用的油田设备,其主要作用是通过抽出井口的原油,使其流入集油汇或油罐中。
以下是一篇关于双驴头抽油机设计计算的论文,总字数为。
第一部分:概述双驴头抽油机是一种常用的抽油机设备,在油田中广泛应用。
其主要作用是通过抽出井口的原油,使其流入集油汇或油罐中。
本文将介绍双驴头抽油机的设计计算过程,并对其性能进行评估。
第二部分:设计计算1.设计原则双驴头抽油机的设计应遵循以下原则:(1)满足油井流量要求;(2)满足油井压力要求;(3)保证机械运行平稳可靠;(4)尽可能减小成本。
2.设计计算流程(1)确定流量和压力要求在设计双驴头抽油机之前,需要先确定油井的流量和压力要求。
这些参数将影响抽油机的尺寸和性能。
(2)计算泵头和功率根据流量和压力要求,计算出所需的泵头和功率。
可以使用公式:泵头 = (流量×压力)/效率功率 = 泵头×流量/367其中,泵头的单位为米,功率的单位为千瓦。
(3)确定泵的类型和型号根据泵头和功率的计算结果,选择适当的泵的类型和型号。
通常可以选择离心泵或柱塞泵等。
同时,需要注意泵的稳定性和寿命。
(4)计算泵的轴功率根据泵的型号和流量计算出泵的轴功率。
公式为:轴功率 = 流量×扬程×密度×重力/效率其中,密度和重力的值需要根据实际情况确定。
(5)计算电机功率根据泵的轴功率和效率,计算出所需的电机功率。
公式为:电机功率 = 泵的轴功率/效率(6)选择适当的电机根据电机功率的计算结果,选择适当的电机。
同时,需要注意电机的负载特性和寿命。
3.设计计算举例以下是一个双驴头抽油机的设计计算实例。
(1)确定流量和压力要求假设油井每天需抽出100吨原油,井口压力为5MPa。
(2)计算泵头和功率假设泵的效率为65%,则泵头为:泵头 = (100×1000×5)/ 0.65 = 769230米根据公式,功率为:功率 = 769230×100/367 = 2098.1千瓦(3)确定泵的类型和型号在这种情况下,可以选择柱塞泵。
概述石油开发到一定阶段后,油层压力下降,油井停止自喷,因而采用机械采油方法继续开采。
世界各产油国都广泛应用有杆泵抽油的方法进行采油。
有杆泵抽油装置是由地面的抽油机、井下的抽油泵及抽油杆柱所组成。
抽油机是有杆泵采油装置的重要地面设备,是一种把动力机的连续圆周运动变成抽油杆柱及抽油泵柱塞的往复直线运动,从而将地下原油开采出来的机械设备。
所以说抽油机是有杆泵采油中十分重要的设备之一。
抽油机的种类较多,概括起来可分为以下几种:按有无游梁可分为游梁式抽油机和无梁式抽油机;按结构型式可分为常规型游梁式抽油机、前置型游梁抽油机、偏置型游梁抽油机和异相型游梁式抽油机。
本篇论文设计的便是CYJY10-4.2-70BH型异相型游梁式抽油机。
异相型游梁式抽油机的设计思路有三个方面:首先,扩大抽油机冲程长度以提高泵效。
异相型游粮式抽油机由于用变径圆弧形的后驴头代替了常规机的游梁后臂,游梁与横梁之间采用柔性件连接,使其主结构在常规机四杆机构的基础上发生了质的飞跃,而变成了“变参数四杆机构”。
这种特殊四杆结构工作时,其游梁后臂有效长度、连杆长度随其曲柄转角的变化而变化,不但改善了四杆机构的异型机工作中受“死角”制约的程度放宽,因而可以采用适当增大游梁摆角的方法来实现抽油机的长冲程;其次,改善平衡效果以降低能耗。
异相型游梁式抽油机是以常规机为基础模式,从改变抽油机的扭矩因数入手,通过改变抽油机的结构,实现“加强抽油机的平衡效果以降低净扭矩峰值和能耗;扩大抽油机的冲程以提高泵效和综合技术指标”;再次,能够满足不同粘度原油开采的需要。
异相型游梁式抽油机设计时,在考虑和优化“变参数四杆机构”动力特性、传动特性的同时,巧妙地考虑了悬点上下冲程所占用曲柄转角的问题,从而使异型机在曲柄正转时上冲程曲柄转角大于180°,曲柄反转时上冲程转角小于180°即靠改变曲柄的转向可实现“慢上快下”和“慢下快上”两种工作方式。
summaryOil development get sure stage, the reservoir pressure drops, the oil well stops blowing, adopt machinery recover the oil the method continue and is exploited. World produce oil national capital use and have pole pump release method of oil recover the oil extensively each.Have pole pump to pump oil device by to pump oil machine, releasing oil pump and pump pole post of oil make up in the pit ground.Release oil machine have pole pump recover the oil the important ground equipment of the device , it is one that turncontinuous circular motion of generator into and pump oil pole post and release oil pump to be that post fill to reciprocate rectilinear motion, thus the mechanical equipment exploiting the underground crude oil out. So say that there are pole pumps one of the very important equipment while recovering the oil to pump the oil machine.There is more kind of pumping oil machine can be divided into the following several kinds: According to visit roof beam can divide into person who visits roof beam release oil machine and have roof beam type release the oil machine; According to structure pattern can divide into routine visit roof beam pump oil of, the leading type to visit roof beam last oil, setovering type visit there aren't roof beam .Page this that thesis design to visit CYJY-4.2-70BH roof beam type release the oil machine different looks type.Different looks type visit roof beam type mentality of designing of releasing oil machine have 3: First of all, expand the length of stroke of the oil pumping machine in order to improve the pump result. Different looks type visit grain type pump oil machine because with horse head replace to visit arm after the roof beam routine machine behind turning into foot-path circular, visit roof beam and crossbeam adopt flexibility pieces of connection, make his mainstructure the qualitative leap has taken place on the basis of four organizations of the routine machine, and has turned into " turning into four organizations of parameter ". Such special four structure when working, it visit arm effective length, length of connecting rod vary with its crank of corners after the roof beam, Improve four abnormal shape machine of organization degree that work is limite by " dead angle" relax, Can adopt proper to increase and visit roof beam method to put angle realize the long stroke of the oil pumping machine; Secondly, improve the balance result in order to reduce energy consumption Different looks type visit roof beam type release oil machine to based on routine machine mode, from change torsion factor of oil releasing machine start with ,Through changing the structure of the oil pumping machine, realize that " strengthens the balance result of the oil pumping machine in order to reduce the net torsion peak value and energy consumption; he stroke of expanding the oil pumping machine is in order to improve the pump result and comprehensive technical indicator "; Moreover, can meet the need not exploited with the viscidity crude oil . When design the different looks type visit roof beam type pump oil machine, in consider and optimize while "turnning parameter into four organization " power characteristic, drive characteristic, consider and hang some aboutstroke crank issue of corner taken ingenious, so Go to the crank corner of the stroke to greater than 180 in the natural rotation of the crank in abnormal shape machine ,Crank pay stroke corner lighter than 180 when overturning ,namely by change transformation of crank can realize " slow to have and lay soon " and " slow to lay and go to soon " two kinds of working ways.目录1.前言 --------------------------------------------2.原始数据 ----------------------------------------3.抽油机主要零件尺寸的设计计算 ---------------------4.运动学计算-----------------------------------------5.油机主要零件的强度校核 --------------------------6.参考文献 ----------------------------------------第一部分前言1.抽油机的一般知识随着油田开发的推移,我国大多数油田都己进入开发的中后期,逐渐丧失自喷能力,基本上已从自喷转入机采。
新型抽油机载荷、扭矩计算公式及平衡调整方法一、抽油机载荷、扭矩计算公式1、双驴头抽油机:悬点最大载荷:P max =(P’液+ P’杆)×(1+Sn2/2390) kN悬点最小载荷:P min =P’杆(1-Sn2/1470)kN减速器曲柄轴最大扭矩:M max =0.22S(P max-P min)kN.m2、高原皮带式抽油机:悬点最大载荷:P max= P’液+ P’杆kN悬点最小载荷:P min = P’杆kN减速器输出轴最大扭矩:M max= 0.5R(P max-P min)=0.5R P’液kN.m平衡箱总配重:P配= 0.5(P max+P min) kN式中:P’液—抽油泵柱塞全断面上的液柱重力(沉没度太大时要考虑动液面深度),kN;☆P’液=ρf gLA Qρf—井液密度,t/m3;g—重力加速度(=9.81m/s2);A Q—柱塞全断面积,m2;L——下泵深度,m;P’杆—抽油杆在井液中的重力,kN;☆P’杆=9.81×10-3L P杆(1-ρf/ρr)P杆—每米抽油杆在空气中的重量,kgρr—抽油杆密度(对钢杆ρr=7.85t/m3)ArrayS—冲程长度,m;n—冲程次数, min-1R—悬绳器驱动摩擦轮节圆半径,m;二、双驴头抽油机平衡调整双驴头抽油机安装前应根据油井井况和抽油机工况,初步估算平衡块的组合和平衡块的位置,以避免出现严重的不平衡现象。
投产后,应根据曲柄轴实际净扭矩情况,调整平衡,以保证抽油机在最佳状态下工作,现介绍两种平衡调整的计算方法。
1、安装前初步估算平衡(1)估算所需的平衡力矩M平(据已有数据选用三式之一)M平=0.47×(P'杆-B+P'液/2)×S千牛吨·米M平=0.235×S×(Pmax+Pmin)千牛吨·米M平=0.51×(|M上max|+|M下min|)千牛吨·米式中:P'杆——抽油杆在油液中的重量(千牛吨)P'液——动液面以上,泵柱塞全断面上液柱的重量(千牛吨)S——所用冲程长度(米)M上max,M下min分别为上、下冲程悬点负荷在曲柄轴上产生的载荷扭矩代数和的最大、最小值(千牛顿·米)P′杆=q′LP′液=r·F·e·g Pmax·M上max=[Pmax -B]·TF100·M下min=[Pmin -B]·TF280·式中:q′—每米抽油杆在油液中的重量(千牛顿)L—泵挂深度(米)r—油液密度(千克/米3)e—动液面至井口的深度(米)F—泵柱塞断面积(米2)g—重力加速度值:取g=9.8米/秒2B—抽油机结构不平衡力(千牛顿),查抽油机铭牌或说明书的平衡力矩图解。