抽油机机械系统设计

 2023-01-20 09:01

论文总字数:14403字

摘 要

抽油机作为一种大型抽取石油的机械设备,根据运动特点也称作磕头机,它是利用高压将石油从油层抽出。进行上冲程时的抽油机,抽油机油管发生弹性收缩进而向上运动,驱动设备解堵采油单使之并向上运动,振动因撞击滑套产生;此外,正向单流阀从而封闭,在变径活塞总成抽油设备进行向下冲程时,抽油机油管发生弹性延伸进而向下运动,驱动机械解堵采油单元使之向下运动,振动因撞击套筒而产生;此外,反向单流阀关闭的一部分,变径活塞总成依然封闭油套环形油道,从而反向单流阀下面区域产生高压,油层内流道因这一行为产生反向的冲击力。

中国既是石油的生产大国也是消耗大国,因此需要一套成熟的采油设备来满足国内的需要,故本文提供设计一种抽油机给予生产需要。本设计主要对抽油机各零件进行设计及电动机的选用、减速器机构设计和包括驴头、游梁、横梁、支架等主要部件的规划和校核。通过本设计能够更加了解抽u 油机并对能源的开采和利用起到辅助作用。作为一种重要的能源的抽取设备的抽油机需要我们更加严禁的去对待,为此抽油机的设计将至关重要。

关键词 抽油机;运动;振动;冲击力

The Pumping mechanical system design

Abstract

Pumping unit is a kind of collection of crude oil drilling equipment, also called KeTouJi based on the characteristics of movement, using the high pressure oil out of the well. Pumping unit in stroke, tubing elastic contraction upward movement, drive equipment broken down oil production unit upward movement, the vibration due to the impact of sliding sleeve; In addition, the positive single flow valve closed, the variable diameter piston assembly during down stroke pumping unit, tubing elastic extension downward movement, driving mechanical broken down oil production unit downward movement, the vibration due to the impact socket; In addition, the reverse part of single valve closed, variable diameter piston assembly still sealed oil set of annular oil passage, thus forming high pressure area below the reverse single valve, formation within the port due to the impact of the reverse this behavior.

China is the producer of the oil as well as consumption of power, so I need a set of mature production equipment to meet the needs of domestic, this paper designed a kind of pumping unit for production needs. This design mainly for pumping the parts to carry on the design and selection of motor and speed reducer design and include the donkey head, beam, beam, the main components such as planning and checking of the support. Through this design can be more understanding of pumping unit and the exploitation and use of energy play a supporting role. As a kind of important energy acquisition device of the pumping unit need us more it is strictly prohibited to treat, therefore the design of the pumping unit will be critical.

Keywords Pumping unit,movement,vibration,the impact

目 录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题背景 1

1.2 抽油机的组成 1

1.3 抽油机的工作原理 1

1.4 课题总体内容 1

第2章 总体设计 3

2.1 方案分析 3

2.2 执行机构简图 3

2.3 设计分析 3

第3章 传动系统设计 6

3.1 电机选择 6

3.2 V带传动设计 9

3.3 齿轮传动设计 11

3.4 齿轮轴校核 19

第4章 抽油机的尺寸规划 25

4.1 游梁 25

4.2 驴头 26

4.3 横梁 27

4.4 连杆 27

4.5 支架 28

4.6 曲柄平衡装置 28

第5章 主要承载零件的校核计算 30

5.1 横梁的校核计算 30

5.2 连杆的强度计算 31

5.3 支架轴承校核 31

5.4 尾座轴承校核 32

5.5 曲柄销轴承校核 33

结论 35

致谢 36

参考文献 37

绪论

课题背景

抽油机是将石油从地下抽取到地表的一种机械工具,在很长的时间里生产和使用。使用寿命最长、使用范围最大的则是游梁式抽油机,此种抽油机发明于一百多年前,并且一直沿用至今。游梁式抽油机构造简单、耐磨损、操作便捷,维修简单,可以在恶劣环境中工作等优点, 在石油抽取设备中占有相当大的比重,而且在将来一段时间内仍然是首选的石油抽取设备。

抽油机的组成

如今大多数抽油机由了驴头、游梁、连杆、曲柄机构、减速器、动力源和辅助装置等四部分组装而成。

抽油机的工作原理

抽油机是现今十分重要的原油开采机械,其原理为通过电动机提供电能给减速器,输入轴的机械能驱使中间轴将机械能传到输出轴,后者使曲轴开始低速转动。曲轴连结连杆使横梁驱动后梁动作,游梁以及连杆和活塞,抽油杆等都焊接在驴头上。驴头与游梁一起往复运动、活塞通过驴头,游梁开始上下往复运动,使石油抽出油层。

课题总体内容

抽油机是将石油从油层抽取到地表的重要机械。国内常用的有杆抽油机械具体可分为三个部分:地表驱动机械——抽油机;油层的抽油泵,它安装在油井油管的低部;抽油杆,将地表机械的工作传输到油层设备中。

如见图1-1所示,电动机驱动抽油机,通过减速传动,执行机构驱动抽油杆和抽油泵开始往复动作,将石油从油层获得。

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