【正文】 久極限。 （ 2） 直徑系數(shù) DC 抽油泵泵筒可取： ? （ 3）工件表面系數(shù)： 1490008574 14 工件表面粗糙度對耐久極限有較大的影響，而且材料強度極限越大，影響越明顯。對于抽油泵而言，大部分零件的危險斷面在螺紋上，推薦按表 32 確定應(yīng)力集中1490008574 15 系數(shù)。解析法的關(guān)鍵是如何用計算法求得與 m? 相應(yīng)的允許最大應(yīng)力振程 JK? 。 ① 應(yīng)力極限 最大應(yīng)力極限 ?? = s? =353MPa （ 37） 最小應(yīng)力極限 IV? = s? = 353MPa （ 38） 各區(qū)分界處平均應(yīng)力 ? ? ? ?~ b b=/mI II s n n? ? ? ? ? ??????? （ 39） ? ? ? ?= 63 7 35 3 15 1 / 63 7 15 1?? = ~mIIIIV? ? U? ? n? ? s? （ 310） =? 353 = MPa ② 安全系數(shù) 根據(jù)考慮應(yīng)力集中后的平均應(yīng)力 cK m? 來確定所用古德曼圖的區(qū)間，并由相應(yīng)的計算式求出允許最大應(yīng)力振程 JK? ，則安全系數(shù) n 為 1490008574 16 n? JK? / r? （ 311） Ⅰ 區(qū)間 s2( )JKI m? ? ??? （ 312） 2 ( 35 3 15 2. 22 6 )? ? ? ? MPa 則 r/I JKIn ??? （ 313） ? ? Ⅱ 區(qū)間 2 (1 )mJKI I n b??? ??? （ 314） 1 5 2 .2 2 62 1 5 4 .7 9 1 (1 )637? ? ? ? ? MPa 則 r/II JKIIn ??? （ 315） ? ? Ⅲ 區(qū)間 2JKIII n??? （ 316） 2 ?? ? MPa 則 /III JKIII rn ??? （ 317） ? = Ⅳ 區(qū)間 2( )JKIV s m? ? ??? （ 318） 2 (35 3 15 2. 22 6 )? ? ? ? MPa 1490008574 17 則 JKIVIV rn ??? （ 319） 1010. 5 / 83. 592 12. 0?? 泵筒的設(shè)計與計算 圖 32 泵筒結(jié)構(gòu)圖 泵筒是抽油泵的主要零件，柱塞在其內(nèi)作往復(fù)運動，抽汲油液，它又是固定閥、泵筒接箍等零件的支持件。為了更好地發(fā)揮材料的使用性能，還應(yīng)該與采用的工藝結(jié)合起來，以達到較好的經(jīng)濟效益?？梢苑譃閮深悾阂皇侵笨p焊接、芯軸拉拔的精密鋼管，這種毛坯壁厚均勻，彎曲較小，殘余應(yīng)力較小，易于加工；二是冷拔、冷軋無縫管，這種 毛坯尺寸精度高，表面質(zhì)量好，可以有效控制加工余量，但壁厚不太均勻，殘余應(yīng)力相對較大。 制造泵筒的毛坯是精密鋼管（冷拔、冷軋無縫管）。各種泵筒材料與工藝對井下介質(zhì)的適應(yīng)能力，對 于常用幾種工藝滲（鍍）層厚度及硬度推薦數(shù)值見下表 34: 表 34 泵筒滲（鍍）層厚度及硬度 表面處理方法 滲（鍍）層厚度 （ mm） 表面硬度 （ HRC） 心部硬度 （ HB） 鍍鉻 ?? 加 厚 66～ 72 207～ 240 滲碳或者 滲氮共滲 ? 58～ 66 氮化 ? HV856～ 1307 泵筒的技術(shù)要求 （ 1） 內(nèi)徑制造偏差為 mm。 泵筒強度計算 （ 1） 泵筒分類 ① 按泵筒壁厚可分為薄壁筒、中厚壁筒、厚壁筒和超厚壁筒。 ③ 按受力方式可分為擠扁和復(fù)合抗力兩種。推薦螺紋處計算直徑為： tdd ?? （ 320） 56. 7 0. 97 2? ? ? ? mm 式中 0d —— 螺紋處計算直徑， mm。 （ 3）載荷分析 ① 筒內(nèi)、外壓力 筒內(nèi)、外壓力是由井液造成的，其計算式為 PHp ?? ? （ 323） 式中 p—— 筒內(nèi)、外壓力， MPa； ?—— 井液密度， kg／ m3，設(shè)計計算時可取 ? =103 kg／ m3； H—— 下泵深度， m，要求 1500 m； Bp —— 井口回壓， M Pa，依實際情況確定，一般取 Bp = ～ 5 MPa，計算時可取 Bp = 2 MPa，故有 39. 8 10 200 0 2p ? ? ? ? （ 324） = MPa ② 附加軸向載荷 把由筒內(nèi)壓力造成軸向載荷以外的軸向載荷稱為附加軸向載荷，它包括泵筒組自重、尾管重量、井液浮力及柱塞和泵筒之間的摩擦力。 （ 4）應(yīng)力分析 從泵筒上取一應(yīng)力元（如圖 34），它受三向應(yīng)力，危險點在泵筒內(nèi)徑處。 （ 6） 最大下泵深度 max1H = 322 ?????????? ??Bc pA?? （ 334） 22 32 5 2 .1 4 3 6 .8 1 2 9 .8 1 03 .9 6 ????? ? ????? 1490008574 23 =6223m 式中 ? ?213 KA ?? （ 335） 23 3 .9 61 0 .7 5??? 因為 6223m＞ 2021m,所以滿足條件 （ 7） 允許掛尾管重量： 1cWF?? （ 336） kg? ? ? 故 滿足條件 泵筒疲勞強度計算 （ 1） 交變應(yīng)力 泵筒軸向載荷為 cQ （應(yīng)力為 FQcc ?? ），最大軸向應(yīng)力是筒內(nèi)壓力形成的軸向應(yīng)力 ? ?? ?22 1 KPK ? 與最小軸向應(yīng)力之和，考慮應(yīng)力集中系數(shù) cK ，故交變應(yīng)力為 ? ?22 1 KKV ?? （ 337） 220. 75 / (1 0. 75 )?? = ccK?? ?min （ 338） 錯誤 !未找到引用源。 Ⅰ ()~b s n sbn? ? ? ????? Js??? 2K m s? ? ??? 2( )JK s m? ? ??? Ⅱ ()0~ b s nbn? ? ????? (1 )nJ m nb?? ? ??? ? ? (1 )nK m nb?? ? ??? ? ? 2 (1 )mJK n b??? ??? Ⅲ ~0ns??? J m n? ? ??? K m n? ? ??? 2JK n??? Ⅳ ~n s s? ? ?? s2Jm? ? ??? Ks???? 2( )JK s m? ? ??? 40 號鋼，計算時所取數(shù)據(jù)為： b 637MPa? ? ， 353s MPa? ? ，可取加載方式系數(shù) ? ，偏載系數(shù) ? ，直徑系數(shù) ? , 表面系數(shù)4s 0 . 8 9 2 . 1 8 1 0 0 . 7 5bC ??? ? ? ?腐蝕情況系數(shù) ? ，應(yīng)力集中系數(shù) ? ，即 min 0? ? ，故它工作在古德曼圖的 Ⅰ 區(qū)或 Ⅱ 區(qū) ,其分界處的平均應(yīng)力 T? 為 錯誤 !未找到引用源。 又因為 C2 sm VK P????（ ） 經(jīng)整理有 sC 3 5 3 / (1 . 2 9 3 ) 9 MP2 a1 . 1p VK?? ? ? ? （ 345）同理工作在 Ⅱ 區(qū) 21 )/JK mn b? ? ? ???（ （ 346） 2 15 4. 79 1 (1 15 2. 22 6 / 63 7 )? ? ? 235. a6MP? M P a40 1. 54 8 2 MP? 故在 Ⅱ 區(qū)滿足疲勞強度要求。則 maxH =6223m 計算與下泵深度相應(yīng)的尾管重量時，有 min c cK? ?? ， m ax CCVKc Kp????，0. 5 cmccVK P K????， rcpVK? ? 因為工作在 Ⅱ 區(qū)，因此有 32 [ ( / ) 0. 5 ( 1 / ) ( 9. 8 10 ) ] / 9. 8b c b n BW F K V H p??? ?? ? ? ? ? ? （ 351） ? ?3637 6370. 5 1. 29 1 9. 8 10 2021 23 154. 791834. 6 9. 8???? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ????? ? 尾管重量 W 應(yīng)是從強度出發(fā) 1W 和從疲勞出發(fā)所得 2W 之中的小者。強化工藝應(yīng)與泵筒構(gòu)成理想的匹配； ① 避免因電化學作用而加速腐蝕、磨損和粘住，像鍍鉻泵筒不可配用鍍鉻柱塞等。 柱塞的材料 柱塞的材料主要有 碳素鋼、合金鋼、不銹鋼和有色金屬等，常用的是碳素鋼。（硬度 68HRC）軟柱塞體材料為尼龍。 （ 1）外徑制造偏差為（ 錯誤 !未找到引用源。 對泵閥的性能要求 （ 1）有良好的密封性能，以保證抽油泵在各種工況下正常工作； （ 2）有良好的密封穩(wěn)定性，使閥球即使在異常力作用下仍能工作； （ 3）閥球啟閉靈活、迅速，不得有阻滯現(xiàn)象，更不允許卡死； （ 4）閥座孔面積較大，入口處阻力較??； （ 5）閥球開啟瞬間的過流面積較大，提高進油效能； （ 6）對閥口上沉積物有較強的沖刷能力，保證工作可靠； 1490008574 29 （ 7）有較好的耐磨性能，較強的抗腐蝕能力和較大的密度。 （ 2）