【正文】 油機(jī)。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)。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)。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(kāi)采后期原油產(chǎn)量遞減速度，而且有利于開(kāi)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(kāi)采。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。長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的主要特點(diǎn)是沖程較長(zhǎng)、沖次較低。（2）沖程增大、沖程調(diào)低后，作用在抽油桿上的慣性載荷與振動(dòng)載荷相對(duì)減小，載荷循環(huán)比增大，抽油桿的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)降低，這些將對(duì)有桿泵裝置采油帶來(lái)一系列好處。（3）長(zhǎng)沖程抽油機(jī)具有一定的節(jié)電效果，其節(jié)電率一般都在10%~40%之間。 長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展方向 國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)在世界范圍內(nèi)，研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用抽油機(jī)已有100多年的歷史。目前抽油機(jī)正朝著大型化、低耗能、精確平衡、高適應(yīng)性、長(zhǎng)沖程無(wú)游梁、自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展。我國(guó)各油田都需要長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，所以長(zhǎng)沖程抽油機(jī)已成為我國(guó)抽油機(jī)發(fā)展的主流和方向。③自行設(shè)計(jì)與研制自改革開(kāi)放以來(lái), 我國(guó)抽油機(jī)設(shè)計(jì)與研制的力量和水平有了很大提高，我國(guó)現(xiàn)有很多有實(shí)力的知名石油機(jī)械公司，完全有能力開(kāi)發(fā)新一代的產(chǎn)品。在新型抽油機(jī)中，長(zhǎng)沖程抽油機(jī)品種最多，占有更大的比例，具有較好的抽油性能、提高石油產(chǎn)量、降低采油成本、提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn)。具有以下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：a、立式結(jié)構(gòu),采用鏈條和膠帶傳動(dòng)方式,膠帶的一端通過(guò)懸繩器與光桿聯(lián)接,另一端通過(guò)帶拉桿與平衡重聯(lián)接,膠帶中間掛在膠帶滾筒上面。1安全臺(tái) 2膠帶滾筒 3懸繩器帶拉桿 4懸繩器鋼索 5光桿夾緊器6膠帶 7平衡帶拉桿 8平衡重 9混凝土基礎(chǔ) 10傳動(dòng)帶保護(hù) 11減速器 12井口13光桿 14從動(dòng)鏈輪 15鏈條 16主動(dòng)鏈輪圖 ROTAPLEX 長(zhǎng)沖程低沖次抽油機(jī)機(jī)構(gòu)②法國(guó)長(zhǎng)沖程無(wú)游梁液壓抽油機(jī)法國(guó)公司生產(chǎn)的長(zhǎng)沖程無(wú)游梁液壓抽油機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。(2)H1001100/394型。(6)H6104400/394型。其余五種型號(hào)數(shù)字代表意義與上同。增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)徹底擺脫了游梁抽油機(jī)的某些缺點(diǎn)，具有更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可大幅度的提高抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)特性、動(dòng)力特性和平衡特性，所以增大沖程無(wú)游梁抽油機(jī)是增大沖程抽油機(jī)的發(fā)展方向?？傊澜玳L(zhǎng)沖程抽油機(jī)將會(huì)有很大的技術(shù)發(fā)展，其數(shù)量將會(huì)大幅度增加，長(zhǎng)沖程機(jī)構(gòu)將更簡(jiǎn)單、有效，壽命更長(zhǎng)。再根據(jù)，公式 與公式 計(jì)算得到懸點(diǎn)上下沖程所作的功分別為= =同時(shí)根據(jù)計(jì)算出來(lái)的功，遵守電動(dòng)機(jī)上下沖程做功相同的原則即上沖程：=Gh+ 下沖程：Gh = + 計(jì)算出平衡重 G=。采用變頻調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)速度并且實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的正反轉(zhuǎn)工作，其工作穩(wěn)定且整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單方便可行，其簡(jiǎn)體如下： 傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖 電動(dòng)機(jī)的選擇 起升功率的計(jì)算懸點(diǎn)載荷：Fmax=80KN起下速度：V=15～20 m/min所以起升功率為：Pw=FmaxV=80(15～20 )=(20～)Kw即最大起升功率：Pw= 傳動(dòng)裝置的總功率計(jì)算這一功率由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速器來(lái)實(shí)現(xiàn)，則傳動(dòng)裝置的總功率ηa應(yīng)為組成傳動(dòng)裝置的各部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積，即： ηa=η1η2η3……ηn 其中ηaη1η2η3ηn分別為每一傳動(dòng)副（齒輪，蝸桿，帶式鏈），每對(duì)軸承每個(gè)聯(lián)軸器及滾筒的效率。 抽油桿需要在井口頻繁進(jìn)出，這樣就要求動(dòng)力裝置和纏繞大盤(pán)都必須可以正反轉(zhuǎn)，即電動(dòng)機(jī)必須可以反轉(zhuǎn)或加換向裝置。b,允許經(jīng)常起動(dòng)及逆轉(zhuǎn)。 變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開(kāi)關(guān)方式分類，可以分為PAM控制變頻器、PWM控制變頻器和高載頻PWM控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為V/f控制變頻器、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。工作輪轉(zhuǎn)速范圍為 ：N=v/2d=(15～20)/2=3～4 r/min卻總傳動(dòng)比為 其中 帶傳動(dòng)比=3 雙柱齒輪傳動(dòng)比= 30 分配減速器的各級(jí)傳動(dòng)比按展開(kāi)式布置，考慮潤(rùn)滑條件，為使兩極大齒輪直徑相近，由展開(kāi)式曲線查得：=則 ： 傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)參數(shù)：為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩（或功率），將傳動(dòng)裝置各軸有高速至低速依次定為：Ⅰ軸，Ⅱ軸，Ⅲ軸，Ⅳ軸為工作滾筒軸。最后，根據(jù)井口的速度與工作滾筒的直徑確定了總傳動(dòng)比，分配了傳動(dòng)比，確定了傳動(dòng)參（）。（3） 驗(yàn)算V帶的速度由公式 帶速在5—25m/s范圍內(nèi)，帶速合適。最后計(jì)算得到帶輪寬度為 小帶輪 大帶輪。 ②計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。 ⑥計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 ②計(jì)算圓周速度。 根據(jù)，8級(jí)精度，查的動(dòng)載荷系數(shù)； 直齒輪。 ⑤查取齒形系數(shù)。設(shè)計(jì)計(jì)算 對(duì)此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，=7mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)大齒輪齒數(shù) 幾何尺寸計(jì)算計(jì)算分度圓直徑計(jì)算中心距計(jì)算齒輪寬度取 ， 高速級(jí)齒輪的參數(shù)名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm729傳動(dòng)比i—模數(shù)mm6齒數(shù)z—31212分度圓直徑dmm1861272齒頂圓直徑mm1981284齒根圓直徑mm1711257齒寬bmm186176 低速級(jí)齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)及校核 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)①減速器工作速度不高，載荷一般，故選用8級(jí)精度②因載荷不大，減速器需要雙向工作，所以選用直齒圓柱齒輪。 ③選取齒寬系數(shù)。 ⑦接觸疲勞強(qiáng)度系數(shù)；。 ③計(jì)算齒寬。使用系數(shù)為；用插值法查的8級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置時(shí)。 ；； ⑥查取應(yīng)力校正系數(shù)。查表得鍵的尺寸為：齒輪處的鍵查表得：經(jīng)過(guò)公式 的校核均滿足強(qiáng)度高速軸的結(jié)構(gòu)如下： 高速軸 Ⅱ軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì)① 材料選用表面淬火，硬部度 查表得A=100由公式 得取 則Ⅱ軸的軸徑依次為：mm每級(jí)軸的長(zhǎng)度為： mm② 軸上鍵的設(shè)計(jì)鍵的型號(hào):A型圓頭平鍵， 查表得大齒輪鍵的尺寸為：mm查表得小齒輪鍵的尺寸為：mm經(jīng)過(guò)公式 的校核均滿足強(qiáng)度中間軸的結(jié)構(gòu)如下圖： 傳動(dòng)軸 滾筒軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì)① 材料選用表面淬火，硬部度 查表得A=100由公式 得滾筒軸與輸出軸由聯(lián)軸器連接，所以選取軸徑為：其軸徑依次為： mm相應(yīng)每級(jí)的軸長(zhǎng)為： mm③ 軸上鍵的設(shè)計(jì)鍵的型號(hào):A型圓頭平鍵， 查表得聯(lián)軸器鍵的尺寸為：mm查表得滾筒鍵的尺寸為： mm經(jīng)過(guò)公式 的校核均滿足強(qiáng)度滾筒軸的結(jié)構(gòu)如下圖： 滾筒軸 配重軸的設(shè)計(jì)及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì)① 材料選用表面淬火，硬部度 查表得A=100由公式 得配重滾筒軸與輸出軸由聯(lián)軸器連接，所以選取軸徑為：其軸徑依次為： mm相應(yīng)每級(jí)的軸長(zhǎng)為： mm④ 軸上鍵的設(shè)計(jì)鍵的型號(hào):A型圓頭平鍵， 查表得聯(lián)軸器鍵的尺寸為：mm查表得小齒輪鍵的尺寸為：mm經(jīng)過(guò)公式 的校核均滿足強(qiáng)度滾筒軸的結(jié)構(gòu)如下圖： 配重滾筒軸 Ⅲ軸的設(shè)計(jì)校核及相關(guān)鍵的設(shè)計(jì) Ⅲ軸（輸出軸）的設(shè)計(jì)及軸上鍵的設(shè)計(jì)（1） 材料及最小直徑的確定Ⅲ軸選用表面淬火，硬部度查表得A=100由公式 得，輸出軸的最小直徑得和聯(lián)軸器相連接，故要同時(shí)選擇聯(lián)軸器型號(hào)。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》第八版式155及所算得數(shù)據(jù)，以及軸的單項(xiàng)旋轉(zhuǎn)，扭矩應(yīng)為脈動(dòng)循環(huán)應(yīng)力，取。目前我國(guó)東部油田大部分已進(jìn)入三期采油，低壓油井增多，西部油田大部分為沙漠深井、超深井，鄂爾多斯盆地也多為低滲油井，這些井的陸續(xù)增多使長(zhǎng)沖程抽油機(jī)顯得尤為重要，另外本抽油機(jī)還適用于稠油的開(kāi)采。計(jì)算出抽油機(jī)上下沖程所做的功為= =同時(shí)根據(jù)計(jì)算出來(lái)的功，遵守電動(dòng)機(jī)上下沖程做功相同的原則即上沖程：=Gh+ 下沖程：Gh = + 計(jì)算出平衡重 G=。最后，根據(jù)井口的速度與工作滾筒的直徑確定了總傳動(dòng)比，分配了傳動(dòng)比，確定了傳動(dòng)參（）。（4）傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)采用雙柱齒輪減速器。（7）根據(jù)資料計(jì)算并設(shè)計(jì)了高低速齒輪的參數(shù)如下 高速級(jí)齒輪的參數(shù)名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm729傳動(dòng)比i—模數(shù)mm6齒數(shù)z—31212分度圓直徑dmm1861272齒頂圓直徑mm1981284齒根圓直徑mm1711257齒寬bmm186176 低速級(jí)齒輪的參數(shù)名稱代號(hào)單位小齒輪大齒輪中心距amm865傳動(dòng)比i—模數(shù)mm10齒數(shù)z—32141分度圓直徑dmm3201410齒頂圓直徑mm3401430齒根圓直徑mm2951385齒寬bmm320310（8）抽油機(jī)的換向裝置是變頻調(diào)速器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其工作可靠，控制簡(jiǎn)單，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，大大增加了傳動(dòng)轉(zhuǎn)置的使用壽命，整體裝置角鋼焊接支撐。段老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖歷時(shí)十五周，卻給以我終生受益無(wú)窮之道。感謝我的同學(xué)以及舍友四年來(lái)對(duì)我學(xué)習(xí)、生活的關(guān)心和幫助。感謝彭勇老師、閆文輝老師、無(wú)恒老師、段正勇老師及大一到大四的代課老師等對(duì)我的教育培養(yǎng)。致謝本課題在選題及研究過(guò)程中得到吳恒老師的悉心指導(dǎo)。（5）本抽油機(jī)運(yùn)用重力勢(shì)