【正文】 8型雙滾筒式超長(zhǎng)沖程抽油機(jī)動(dòng)力與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析摘 要：為了適應(yīng)稠油開采，設(shè)計(jì)了超長(zhǎng)沖程雙滾筒抽油機(jī)。首先，描述了滾筒抽油機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況，對(duì)滾筒抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行闡述，從而提出了雙滾筒抽油機(jī)的設(shè)計(jì)。其次，從原始數(shù)據(jù)開始計(jì)算設(shè)計(jì)了配重機(jī)構(gòu)，選定了電動(dòng)機(jī),為了克服，傳統(tǒng)滾筒抽油機(jī)的換向裝置不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，選用了變頻調(diào)速器，來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，并調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速以改變沖次及沖程。然后根據(jù)，抽油桿的最小曲率半徑設(shè)計(jì)了工作滾筒，并且在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單重量輕的導(dǎo)向輪。最后，設(shè)計(jì)滾筒式抽油機(jī)的零部件結(jié)構(gòu)，包括減速器，機(jī)架等，并繪制了裝配圖和零件圖。通過此設(shè)計(jì)降低了能耗，增大了抽油機(jī)的沖程，實(shí)現(xiàn)了通過變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)調(diào)速及換向。鍵詞：雙滾筒抽油機(jī)；變頻調(diào)速器；超長(zhǎng)沖程；The design and analysis of the dynamics and main body structural of 8 doubledrum drum long stroke pumping unit Abstract: In order to meet the heavy oil, designed longstroke double drum pumping unit. First of all, described the development of longstroke double drum pumping unit at home and abroad , expound the structure , performance , advantages and disadvantages of the drum pumping, and then e up with the design of longstroke doubledrum pumping unit. Secondly, designed of the balance weight mechanism and selected electromotot in the premise of the raw data. In order to overe the shortings of instability of the traditional drum pumping unit, selected the VVVF (variable voltage and variable frequency device), the choice of a VVVF make it easy to reverse the motor and adjust motor speed to the changing speed and long stroke of the pumping unit. Then, according to the minimum radius of curvature of Carbon fiber rods, designed the working roller. and on this basis, design a simpler and lighter guide rollers. Finally, designed ponents of longstroke doubledrum pumping unit, including reduction gear and framework ect, and mapped the assembly and part drawings. This design reduces energy consumption and increase the pumping stroke, realized the speed adjustiment and orientation shift.Key words: doubledrum pumping unit。 frequency converter。 long stroke。 朗讀顯示對(duì)應(yīng)的拉丁字符的拼音字典 目 錄1 緒論 1 國(guó)內(nèi)外抽油機(jī)的發(fā)展歷史及意義 1 長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 2 長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展方向 3 國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 3 國(guó)外長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 52 平衡能量計(jì)算及平衡裝置的設(shè)計(jì) 8 平衡能量的計(jì)算 8 原始數(shù)據(jù) 8 井深計(jì)算 8 電動(dòng)機(jī)上下沖程時(shí)功率計(jì)算 9 平衡重計(jì)算 11 平衡裝置的設(shè)計(jì) 11 本章小結(jié) 123 傳動(dòng)方案的確定電動(dòng)機(jī)及變頻調(diào)速器的選擇 13 傳動(dòng)方案的對(duì)比與選擇 13 電動(dòng)機(jī)的選擇 13 起升功率的計(jì)算 13 傳動(dòng)裝置的總功率計(jì)算 13 選定電動(dòng)機(jī)及變頻調(diào)速器 14 傳動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 17 確定傳動(dòng)比 17 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比 18 本章小結(jié) 214 v帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)及選定 22 帶輪的設(shè)計(jì) 22 帶輪的設(shè)計(jì) 24 作用在帶輪軸上的壓力Q 24 作用在軸上的壓力 24 帶輪寬度 24 本章小結(jié) 245 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 25 高速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核 25 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 25 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 25 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 27 幾何尺寸計(jì)算 28 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核 29 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 29 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 29 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 31 幾何尺寸計(jì)算 32 本章小結(jié) 336 軸及軸上鍵的設(shè)計(jì) 34 Ⅰ軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) 34 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) 35 滾筒軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) 36 配重軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) 37 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)校核及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) 38 Ⅲ軸（輸出軸）的設(shè)計(jì)及軸上鍵的設(shè)計(jì) 38 輸出軸的校核 39 本章小結(jié) 427 機(jī)體的設(shè)計(jì) 438 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估 449 設(shè)計(jì)小結(jié) 45致謝 47參考文獻(xiàn) 481 緒論 國(guó)內(nèi)外抽油機(jī)的發(fā)展歷史及意義抽油機(jī)是構(gòu)成三抽設(shè)備體系（抽油機(jī)，抽油桿，抽油泵）的主要組成部分。在抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，通過抽油桿帶動(dòng)抽油泵上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)自噴能力抽油井機(jī)械采油。抽油機(jī)的生產(chǎn)和使用由來(lái)已久，迄今已有百年歷史。應(yīng)用最早，普及最廣闊的屬游梁式抽油機(jī)，早在120年前就誕生了，至今在世界各產(chǎn)油國(guó)中仍在大面積地廣泛使用。目前，美國(guó)擁有40萬(wàn)臺(tái)。一百多年來(lái)，游梁式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)和原理沒有實(shí)質(zhì)性變化。機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，耐久性好，使用，維修，保養(yǎng)方便，是其力久不衰的根本原因。但是，隨著許多油田逐漸進(jìn)入開采的中后期，油田含水不斷上升，動(dòng)液面不斷下降，出現(xiàn)水淹，甚至強(qiáng)水淹現(xiàn)象，而新油田的開采也有不斷增加產(chǎn)層深度的趨勢(shì)，這就使機(jī)采井下泵深度不斷增加。為保證油井產(chǎn)量，需要加大抽油機(jī)的懸點(diǎn)載荷，從而導(dǎo)致抽油桿彈性變形加著，造成嚴(yán)重的沖程損失。補(bǔ)償方法則依賴于加大抽油機(jī)的沖程長(zhǎng)度和懸點(diǎn)載荷。對(duì)于高含水油井及抽油井，高油氣水井，多蠟井以及深抽井的開采，亦需要加大抽油機(jī)的沖程長(zhǎng)度和懸點(diǎn)載荷。10年以來(lái)，各種形式的無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)不斷投入生產(chǎn)，使有桿抽油技術(shù)有了突破性進(jìn)展。目前，國(guó)內(nèi)外至少有15家公司制造無(wú)游梁式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，產(chǎn)品多大50多種，最大功率達(dá)到225馬力。目前，我國(guó)東部油區(qū)已進(jìn)人開采的中、后期，需要大載荷、長(zhǎng)沖程、低沖次的抽油機(jī)。一般抽油機(jī)的整機(jī)尺寸會(huì)隨著沖程及載荷的增大而增大。滾筒式抽油機(jī)則不然，沖程增大，僅影響支架高度，對(duì)其它外形尺寸的影響相對(duì)較小。滾筒式抽油機(jī)是實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程的一種較理想的機(jī)型。早在印年代，國(guó)外文獻(xiàn)及產(chǎn)品樣本中已有滾筒式抽油機(jī)的介紹。我國(guó)從年代中期開始研究、開發(fā)這種機(jī)型，并有一些樣機(jī)在油田試驗(yàn)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。目前困擾該機(jī)發(fā)展和推廣的主要問題有:(l)所用柔性件(鋼絲繩)的使用壽命太短。；(2)缺少適合我國(guó)國(guó)情的可靠的換向機(jī)構(gòu)。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)優(yōu)點(diǎn)在于:能提高采油效率、增加石油產(chǎn)量、降低采油成本。提高抽油桿和抽油泵的使用壽命。排量穩(wěn)定、動(dòng)載荷小、事故少。抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、其疲勞應(yīng)力與循環(huán)次數(shù)少。抽油機(jī)平衡效果好。抽油機(jī)具有較高的適應(yīng)性。抽油機(jī)具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)適用于:開采稠油、小泵深抽采油、大泵提液采油、開采各種特殊石油。各種油井開采石油。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)分為增大沖程游梁抽油機(jī)、增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)及長(zhǎng)沖程無(wú)游梁抽油機(jī)種，而后者又有立式、臥式之分。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向:增大沖程游梁抽油機(jī)是常規(guī)游梁油機(jī)的發(fā)展方向。增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)是增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向。長(zhǎng)沖程無(wú)游梁抽油是長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向。我國(guó)抽油機(jī)發(fā)展已有30多年的歷史。50年代以進(jìn)口為主，修配為輔，主要是蘇聯(lián)CKH常規(guī)型游梁式抽油機(jī)。60年代至70年代，在仿制蘇聯(lián)的基礎(chǔ)上制造常規(guī)型的游梁式抽油機(jī)。1975年以后，制訂并完善了國(guó)產(chǎn)抽油機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。80年代抽油機(jī)實(shí)現(xiàn)了全部國(guó)產(chǎn)化，不僅滿足自給，而且有部分出口。在此期間，我國(guó)抽油機(jī)技術(shù)有了飛躍發(fā)展，瞄準(zhǔn)世界最先進(jìn)水平，等效或部分采用美國(guó)API標(biāo)準(zhǔn)，并引進(jìn)美國(guó)拉夫金公司先進(jìn)技術(shù)。蘭州石油化工機(jī)器廠，寶雞石油機(jī)械廠，蘭州通用機(jī)械廠，江漢石油總機(jī)廠，石油部第二機(jī)械廠，第三機(jī)械廠，第四機(jī)械廠，先后獲得API加工會(huì)標(biāo)使用許可，從而使國(guó)產(chǎn)抽油機(jī)躋身世界先進(jìn)行列，打入國(guó)際市場(chǎng)。目前，國(guó)內(nèi)抽油機(jī)生產(chǎn)上家多大20多家。前置型和偏置型游梁式抽油機(jī)亦有較大發(fā)展。研制中的還有繩索滑輪式，旋轉(zhuǎn)驢頭式，大輪式等新型游梁式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。與此同時(shí)，無(wú)梁式抽油機(jī)發(fā)展十分迅速。1965年誕生了鏈條抽油機(jī)，1984年有試制出滑輪增距式抽油機(jī)，研制中的還有鏈條增程式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，擺輪增程式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，齒輪增程式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)等。 長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)當(dāng)前石油工業(yè)發(fā)展的需要，以及近年來(lái)國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沖程抽油機(jī)發(fā)展的狀況，再次強(qiáng)調(diào)了發(fā)展長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的意義。發(fā)展長(zhǎng)沖程抽油機(jī)不僅有利于減緩老油田高含水開采后期原油產(chǎn)量遞減速度，而且有利于開發(fā)稠油、低滲透油田的“難動(dòng)用儲(chǔ)量”，還有利于對(duì)沙漠油田深井及超深井的開采。發(fā)展無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)是當(dāng)務(wù)之急：(1) 近幾年來(lái)，我國(guó)油井?dāng)?shù)量急劇增多，用常規(guī)游梁抽油機(jī)開發(fā)稠油，采油量、泵效、耗能、采油成本等各項(xiàng)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較差，因而阻礙了常規(guī)游梁抽油機(jī)的技術(shù)發(fā)展。為更經(jīng)濟(jì)、更合理地開發(fā)我國(guó)稠油資源，必須大力開發(fā)我國(guó)的無(wú)游梁長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。(2) 對(duì)于低壓油田，可采用小泵深抽的方法提高原油產(chǎn)量。目前在勝利、中原等油田應(yīng)用深抽技術(shù)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。為滿足小泵深抽的需要，我國(guó)急需發(fā)展大載荷長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。(3) 目前我國(guó)的長(zhǎng)沖程抽油機(jī)還不能完全滿足我國(guó)油田開采