式和无梁式两大类。游梁式抽油机主要由发动机三角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组成。随着时代的发展，对环保节能要求的不断提高，在理论与实践相结合的基础之上，目前国内外抽油机的总的发展趋势是向着超大载荷，长冲程，低冲次，精确平衡，自动化，智能化，节能化，高适应性，无游梁长冲程方向发展。本设计主要根据抽油机的四杆机构曲柄连杆横梁游梁的工作原理。本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理，以及设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算，阐述了这种设备的运动规律。游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之，而看它是否节能，其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况，抽油机的优化设计及其节能原理。另外，设计者对抽油机得几何参数，运动参数，动力学参数进行了全面的分析计算。此外，本设计不仅采用了计算机编程来计算抽油机的运动和动力学参数，而且采用了绘图软件，并附有中英文对照资料。关键词常规型抽油机悬点载荷结构设计计算常规游梁式抽油机设计常规游梁式抽油机设计第章绪论游梁式抽油机技术发展我国抽油机的现状常规性游梁式抽油机的工作原理及节能原理工作原理节能机理节能型抽油机技术发展方向智能控制是采油设备发展的方向基础材料的研究应用即将造就个立式抽油机时代采油设备向通用化和个性化发展采油设备向艺术性发展游梁式抽油机优化设计数学模型的研究第二章计算部分设计原始数据结构组成主要参数建立动力模型示功图运动学计算常规游梁式抽油机几何关系计算式光杆悬点加速度计算式悬点载荷计算式扭矩因数和光杆位置因数计算式减速器净扭矩计算式抽油机扭矩因数几几何计算设计原始参数参数抽油机几何结构尺寸运动学的运算第三章主要部件的设计计算电动机的选择计算计算传动比及减速器的选择抽油机的总传动比常规游梁式抽油机设计选减速器带的传动比传动装置的运动和动力参数的计算带传动的设计第四章抽油机的各结构的强度校核连杆的应力分析与强度校核曲柄连接设计强度校核游梁的应力分析及强度校核游梁支承的强度校核滚动轴承的选择和寿命计算结论参考文献致谢附录中文译文附录二外文资料原文常规游梁式抽油机设计常规游梁式抽油机设计第章绪论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。美国拥有万台，我国拥有万台，前苏联拥有万台，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。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，约占抽油机总数的至，有多种规格，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，配有型节能拖动装置的常规型抽油机，和用窄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改造现有常规型游梁式抽油机，加速开发新型节能抽油机加速开发各类长冲程抽油机常规游梁式抽油机设计继续加紧研制液压抽油机。常规性游梁式抽油机的工作原理及节能原理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。图工作原理图节能机理作为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常规游梁式抽油机设计体的机械功，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个周期载荷系数来反映它可用下是来表达式中曲柄在位置，处时电动机的瞬时电流电流测量的次数。由式可以看出，电流的均方根值愈大愈接近平均电流值，愈小，热损失也愈小反之电流值均方根之愈大愈大，热损失也愈大，因为就是电动机负载，与成正比例关系，所以波动愈大，电流的均方根值也愈大波动愈小，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来反映的，可用下式表达式中举升液体所需功率，称谁功率克服井下摩擦阻力等损失的动力，称摩擦功率如前所述，在相同工况下，异相机和常规机相的是相等的，但前者的小于后者，因此，异相机的小于常规机，所以他的井下效率也较高。有杆泵系统中，电动机实耗动力可按下式计算，即式中η从电动机到悬点之间的地面传动效率常规游梁式抽油机设计在相同工况下，异相机的和均小于常规机，而且当两种机型配用同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η可由下式算出，即式中常规抽油机的实耗动力异相机的实耗动力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，η，小偏置角异相机，η。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，η般达不到上述指标的上限值。因此作为个应用课题的研究，还是应以现场实验中实测得的节电率为准。有关专家比较致人为的是在现阶段，把异相机的节电率定为η市教委合适的，对于型和型以上的异相机壳去上限值η。在布郎教授主编的升举法采油工艺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，产量提高。异相机可增加产液量的原因有以下两点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。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，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。节能型抽油机技术发展方向常规游梁式抽油机设计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。基础材料的研究应用即将造就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。世纪年代以来，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个很大的提高。有关专家指出，今后我国型以上抽油机，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