毕业设计（论文）-滑轮式抽油机设计.docx

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1、毕业设计说明书滑轮式抽油机设计学院：机械工程学院专业：学生姓名：学号：指导教师：20XX年6月摘要摘要随着抽油机的不断进步和发展,针对目前国内普遍使用的游梁式抽油机冲程长度有限、体积大，改进费用高，操作维修不便等问题.本课题设计的滑轮式抽油机是种利用滑轮组增大冲程的无游梁式抽油机，使其能够满足高技术，高可靠性，高适应性，低能耗，精确平衡方向发展的要求。抽油机的设计参数如下:悬点最大载荷IOkN,冲程4.2m,冲次6次/min。本次所设计的滑轮式抽油机原动力由Y2OO1.-8型三相异步电动机提供：经过带传动和减速器减速后来实现冲次6次min,利用曲柄连杆机构将减速潺低速轴的转动转化为配重箱的上卜

2、.移动：配重箱上大、小卷筒随配武箱移动并绕卷筒轴转动，可以实现大卷筒上钢丝绳的行程为配道箱行程的2.5倍，即滑轮组2.5倍增程；大卷筒上的钢丝绳绕过天轮后与悬绳淞连接，带动抽油杆上下移动.改进后的抽油机具有结构简单、质域轻、耗能少、冲次少、长冲程、悬点加速度变化小、惯性载荷小、运行平稳、减速器输出扭矩小、易丁安装、维护使用方便等优点，能够满足抽油机一年365天无人看守连续工作的目的.关键词：滑轮式抽油机滑轮组增倍原理长冲程无游梁AbstractAbstractWiththepumpingofcontinuousimprovementanddeve1.opment,current1.ywide1

3、.yusedforbeampumpingunitstroke1.engthis1.imited,1.argevo1.ume,high-costimprovements,operationandmaintenanceinconvenientprob1.em.Designofthisprojectisauseofpumpingpu1.1.eypu1.1.eystrokewithoutincreasingthebeampumpingunittoenab1.eittomeetthehigh-tech,highre1.iabi1.ity,highadaptabi1.ity,1.owenergyconsu

4、mption,thedirectionofthede1.icateba1.ancerequirements.Pumpingdesignparametersarcasfo1.1.ows：maximum1.oadsuspensionpointIOkN.stroke4.2m,redtimes6times/min.Afterrotatingbe1.tdriveandgearreducertorea1.ize1.aterrushedtimes6times/min.crank-connectingrodmechanismofthe1.ow-speedshaftreducer;Thepu1.1.eypump

5、ingunitisdesignedtoprovide(hedrivingforcebehindtheY2(X)1.-8three-phaseasynchronousmotorsconvenedtomoveupanddownwithaheavybox;counterweightboxonthebigandsma1.1.ro1.1.swithweightboxmovesandaroundthero1.1.axis,canachieve2.5timesona1.argespoo1.ofwireropestrokecounterweightboxesstroke.thatpu1.1.ey2.5mu1.

6、tip1.ierprocess;ropebigdayro1.1.sonwhee1.sconnectedtothebypasshangingrope.drivingupanddownthesuckerrod.Pumpingimprovedwithasimp1.estructure.1.ightweight.1.owenergyconsumption,1.essredtimes,1.ongstroke,sma1.1.changesinacce1.erationofthesuspensionpoint,inertia1.oads.smoothrunning,sma1.1.reduceroutputt

7、orque.easytoinsta1.1.,maintain,andeasytouseadvantages,toneethepurposeofpumping365daysayearofcontinuousworkunattended.Keywords:Pu1.1.eypumpingPu1.1.eydoub1.ingprincip1.e1.ongstrokeNobeam目录摘要IABSTRACTI1.目录111第一童绪论-1-1.1 课题的背景-1-1.2 发展趋势-1-1.3 课题的目的意义-2-第二章抽油机的总体设计方案-3-2.1 抽油机的主要设计技术指标与参数-3-2.2 抽油机的总体方

8、案设计-3-2.2.1钢丝绳a直径的计莫与选择-3-2.2.2天轮和小卷筒名义直径的初步确定-4-2.2.3曲柄、连杆尺寸的初步确定-6-2.2.4各钢丝绳长度的计算-6-2.2.5整体结构受力分析-7-2. 2.6电动机的选择-8-2. 2.7抽油机的总体设计方案-8-第三章天轮和卷筒的设计-IO-2.1 天轮轴的设计与计算-10-2.2 天轮轴承的选择计算-H-3. 3天轮的设计与计算-12-3. 4卷简轴的设计与计算-12-3. 5卷简轴轴承的选择计算-13-3. 6卷筒的设计与计稣-14-3.1 1小卷筒几何尺寸的计骈-15-I1.1.3.6.2大卷筒结构的设计计算-16-第四堂曲柄连

9、杆部分的设计与计算-17-4.1 连杆部分的设计与计算-17-4.1.1 连杆轴的设计与计算-17-4.1.2 连杆轴轴承的选择与计算-18-4.1.3 无Si钢管的选择与计兑-19-4.1.4 连杆的具体结构设计-21-4. 2曲柄部分的设计与计算-214.1.1 曲柄轴的设计计算-21-4.1.2 曲柄具体机构的设计-22-第五章主传动部分的设计与计算-23-5.1联轴罂的选择-23-结论-28-参考文献-29-致谢-30-第一章绪论1.1 课题的背景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。抽油机是将原油从井下举升到地面的主要采油设备之常用的仃杆抽油设备有

10、三部分组成：一是地面聊动设备即抽油机：二是井卜的抽油泵，它悬挂在油井油管的卜端：三是抽油杆它将地面设备的运动和动力传递给井卜抽油泉。抽油机由电动机驱动经减速传动系统和执行系统将转动变转为往复移动带动抽油杆及抽油泵柱塞作上下往复移动从而实现将原油从井下举升到地面的目的。抽油机指井眼下安装的活塞往更泵所使用的地面驱动装置.在井底压力不足的情况下，它用机械方式将液体从井下提升出来。它般用于陆上油井。按照泵的尺寸，它每次可以抽取5-40升原油与水的混合物，也叫乳状液。根据相关资料的统计，我国现有的机械采油井超过%)%是抽油机井。其中果用游梁式抽油机的抽油机井，约占总数的95%。我国已生产出多种规格的游

11、梁式抽油机，并形成系列化、标准化，能够满足我国陆上大部分地区的油田开采需要。与此同时，各种各样新里节能的游梁式抽油机，如前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、异相曲柄平衡抽油机以及用窄V形带传动的抽油机等，也已开始推广，井获得了一定的经济效益。现在，我国的大部分油田已进入开采的中后期，油井的含水比、黏稠度逐渐上升，只有悬点载荷大、冲程长的抽油机才能满足稠油井、高含水井的开采需求.然而，普通的游梁式抽油机难以实现更大的冲程和悬点载荷.与此不同的是，无游梁式抽油机除去了笨亚的游梁，可以在很大程度上降低运动机构的惯性力，比较容易实现更大的冲程和悬点载荷，而且相对损失小、有效冲程大.1.2 发展趋势抽油机

12、的产生和使用由来己久，迄今已有百年的历史.应用最广，普及最广的应属游梁式抽油机，早在120年前就诞生了，目前,在世界各个产油国仍在大面积的广泛应用。美国拥有40万台，我国拥有2.7万台，一百多年来，游梁式抽油机的结构和原理没有实质性变化。我国的抽油机制造业已有40年历史，经过了进口修配、仿制试制、设计研制三个阶段。50年代以进口为主，修配为辅。60-70年代在仿制的基础上进行试制，1975年制定国产抽油机基本形式与参数，1980年制定抽油机结构尺寸和技术条件。我国抽油机行业的发展趋势是，研制具有更大的悬点载荷和冲程、冲次相对较低的无游梁式抽油机,目前，国内外正在研制无游梁式抽油机的厂商公司、院

13、校、研究机构已超过百家，抽油机的型号也超过百余种。其中，功率最大已达到171k%冲程超过24.4m,悬点最大载标也达到227kN随着抽油机的不断进步和发展，目前正在朝着大型化、低能耗、高适应性、自动化和智能化、长冲程无游梁式抽油机的前进。本课题设计的滑轮式抽油机是一种利用滑轮组增大冲程的无游梁式抽油机，符合我国抽油机的发展趋势。13课题的目的意义本设计的目的在于提供一种结构简单合理、冲程距离长且调推方便、能耗低、原油产量高的尤其适合于深油井、稠油井、高含蜡油井采油的有杆抽油装通过此次设计工作，使臼己初步了解抽油机行业的发展情况：使自己综合运用所学的专业知识，结合实际，独立完成一项机械装备的设计

14、工作：提高自己检索、查阅、学习国内外相关文献资料的能力,运用理论知识分析问题、解决问题的能力，以及查阅、使用机械设计手册h工差与配合手册3等工具书的能力：提高自己的计算机运用水平、运用本专业软件进行分析设计的能力。在设计过程中,增强自己运用计算机进行辅助设计的意识，锻炼自己的计算机辅助设计能力。使用Aut。CAD绘制零件图和装配图，锻炼二维绘图能力。第二章抽油机的总体设计方案2.1 抽油机的主要设计技术指标与参数1 .悬点最大骏荷：IOKN2 .悬点最小载荷：6KN3 .冲程：4.2m4 .冲次；3次/min：4次/min；6次，min2. 2抽油机的总体方案设计抽油机的原动机采用三相异步电动

15、机，经过带传动和减速器减速后，通过曲柄连杆机构将曲柄轴的转动转化为配重:箱的上下移动，配亚箱通过钢丝绳牵拉悬绳器和抽油杆移动，实现抽油；利用动滑轮增程机构减小配IR箱的行程，其中动滑轮增程机构主要由大、小卷筒组成而且通过在配重大、小卷筒的直径、配重上的滑轮组数址、配重的总重量等参数上进行调整，可以产生若干变化，以适应不同油井的抽油需要，使滑轮式抽油机能够在较为苛刻的环境下良好的工作,满足抽油机年365天无人看守、连续工作的目的。3. 2.1钢丝绳a直径的计算与选择查阅参考书目1第2卷第8篇第15页，按照钢丝绳所在的机构工作级别有关的安全系数选择钢丝绳，所选钢丝绳的破断拉力应满足公式2-1：F0sn(2-1)式中，n-铜丝绳最小安全系数S-钢丝绳最大工作静拉力，N.F0-钢丝绳的破断拉力，N。(1)钢丝绳工作时的最大静压力可以根据抽油机的悬点最大我荷确定。已知抽油机的悬点最大载荷为IOKN,则:s=IOKN(2)查阅参考书目1第2卷第8篇的表8-1-1,选取抽油机的总设计寿命为75000力，机构利用等级为不。载荷状态是表明机构承受最大载荷及载荷变化的程度,分为四级u0杳阅参考书F1.1.第2卷第8篇的表87-2,选取抽油机的载荷状态为轻载.根据抽油机的利用等级和载荷状态，隹表813,抽