【正文】 （ 16） AVV AtA .??? （ 17） 型抽油機(jī)的運動分析 第 15 頁 (共 50 頁 ) 計算懸點的加速度 ?Aa 22 ./ ?RRVa BnB ?? （ 18） ? ??? 22222s i n )(s i n./ ??? PRPVa CBnCB （ 19） ??? 22222s ins in./ CRCVa CnC ?? （ 20） ??? s i n1).c osc os( nCnBnCBtC aaaa ??? （ 21） ?????? ???? ? ????? ???? s i n c oss i ns i nc oss i n )(s i ns i n 222 2 CRPRCARa tA （ 22） 扭矩因素： ____ sinsinARTF C ???? （ 23） 作表 1,其內(nèi)容為 ____, , , , ,Aa TF?? ? ? ? 表 1 抽油機(jī)具體參數(shù)值 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 ()?度()?度 ()?度 ()?度 tAa ____TF 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 16 頁 (共 50 頁 ) 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 型抽油機(jī)的運動分析 第 17 頁 (共 50 頁 ) 280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 330 335 340 345 350 355 360 根據(jù)上表計算結(jié)果繪出懸點的位移，速度，加速度及扭矩因素曲線圖。 支架 支架的主要作用是支承 游梁，其高度必須滿足抽油機(jī)的沖程長度、井口高度及懸繩器的正常工作需要。偏心重結(jié)構(gòu)制造容易，但調(diào)整較困難，而扇形結(jié)構(gòu)調(diào)整較方便，當(dāng)需將偏心塊調(diào)整到某位置時，可將圓曲柄旋轉(zhuǎn)，使要調(diào)的位置在最下方，松開固緊螺釘后，扇形平衡重沿導(dǎo)軌自動落到要調(diào)的位置。翼板、側(cè)板使用 Q235 的鋼板 . 鋼板厚度分別為 20mm 和 10mm .各游梁一般焊有加強(qiáng)板和吊耳等附件。機(jī)械平衡需要金屬多，調(diào)整不方便，但結(jié)構(gòu)很簡單，是目前應(yīng)用最多的一種。 減速箱曲柄軸最大允許扭矩 maxM 它和上述的三個基本參數(shù)存在一定關(guān)系，特別是和懸點最大沖程長度 maxS 成正比， maxS 越大， maxM 也越大。 型是 復(fù)合型常規(guī) 游梁式抽油機(jī)，它屬于 常規(guī)型游梁抽油機(jī)的一種，在常規(guī)型游梁抽油機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而得 .它 是在常規(guī)游梁機(jī)尾部增設(shè) 游梁平衡重 ，增強(qiáng)了平衡效果并消除了負(fù)扭矩 ， 操作安全平穩(wěn)、適應(yīng)性強(qiáng)，同時具 有一定的 節(jié)能效果。 從國外石油工業(yè)發(fā)達(dá)的國家來看，用抽油法開采的井?dāng)?shù)占絕對多數(shù)，約 80%左右，而抽油法所開采的原油占半數(shù)以上。氣舉法的特點是利用壓縮氣體的能量，把原油提升到地面；而抽油泵法的特點是將各種結(jié)構(gòu)的泵放到井下進(jìn)行抽油。 常規(guī)游梁式抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便、可靠耐用等優(yōu)勢 ，適合各種工 況 下的原油開采，是一種綜合性能較好的抽油機(jī)。由于每一個沖程內(nèi)抽油桿應(yīng)力變化一次，故沖數(shù)過大將會使抽油桿過快地發(fā)生疲勞破壞，所以限制了最大沖數(shù) maxn 的進(jìn)一步提高。按平衡方式的不同可 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 6 頁 (共 50 頁 ) 分為：機(jī)械平衡和氣動平衡。游梁的高度為mm900 。平衡重，裝在曲柄上，類型較多，目前廣泛使用的有兩種，一種為一般偏心重結(jié)構(gòu)，另一種為扇形結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計采用外抱式剎車裝置。 4 型抽油機(jī)的運動分析 型 抽油機(jī)的 參數(shù)計算 曲柄半徑 (R)為： (米 ) 連桿長 (P)為： (米 ) 游梁前臂 (A)長 為： (米 ) 游梁后臂 (C)長為： (米 ) 曲柄回轉(zhuǎn)中心至中心軸承的垂直距離（ H— G）為： (米 ) 曲柄回轉(zhuǎn)中心至中心軸承的水平距離（ I）為： (米 ) 游梁的最大擺角：Ψ =55（度） (具體參數(shù)選擇見附錄 1) 沖程： s=(米 )； 沖次： 12（轉(zhuǎn) /分）；泵徑： 28（毫米） 懸點載荷： 80（千牛）；電動機(jī)的額定功率： 26（千瓦） 常規(guī) 型抽油機(jī)的機(jī)構(gòu)運動簡圖如下所示，其中已知條件為：曲柄半徑 R，連桿長度 P，游梁后臂長度 C，游梁前臂長度 A，減數(shù)器輸出中心到支架軸承中心的水平距離 I，減數(shù)器輸出中心到支架軸承中心的垂直距離（ HG），沖次數(shù) n，減速器的額定扭矩 TE ，電動機(jī)的額定功率 EP 。因此，在抽油桿加載的同時，油管柱卻卸載。 計算、數(shù)據(jù)和圖形見附 錄 3。慣性載荷是沿抽油桿均勻分布的質(zhì)量力，可以將它看作作用在抽油桿柱重心的集中力。? 。 連桿的強(qiáng)度計算 抽油機(jī)連桿質(zhì)量較輕，其運動產(chǎn)生的慣性力及慣性力矩較小。并進(jìn)行初步預(yù)處理得： 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 40 頁 (共 50 頁 ) 對模型進(jìn)行約束并加載： 求解并查看變形圖和應(yīng)力圖： 抽油機(jī)輔助設(shè)計軟件 第 41 頁 (共 50 頁 ) 由以上分析圖形知：在曲柄銷受力的過程中，曲柄配合的部分變形和受力均較大， 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 42 頁 (共 50 頁 ) 且受力最大和最小區(qū)域均在與曲柄配合的與軸徑較小的階梯處的 過渡部分。 總結(jié) 本次設(shè)計是在 老師的指導(dǎo)下，由自己獨立完成。 [9] 張自學(xué)，兆文清，王鋼 .國內(nèi)外新型抽油機(jī) [M].北京：石油工業(yè)出版社， 1994。 [20] 王忠編 . 采油機(jī)械 [M].1992， 3。 [5] 朱景梓 .英漢機(jī)械工程手冊 [M].科學(xué)出版社， 。 （ 6）功能完備 用 VB 編寫各種應(yīng)用程序，包括數(shù)據(jù)庫，多媒體，網(wǎng)絡(luò)等。 壽命計算 查《機(jī)械設(shè)計手冊》，軸承壽命的計算公式為： ????????? Pf CfnL FTH 6010 6 根據(jù)此軸承的工作條件，取 310?? ， ?Tf ， ?Ff ， n=，則有： 3/106 ??????? ????HL （小時） 由此可見，該軸承的壽命足夠。 根據(jù)橫梁的載荷譜及結(jié)構(gòu)尺寸，橫梁危險截面所受的最大 彎矩為： 其最大彎曲應(yīng)力為： MPWM NYY 94 9 3 ???? ?? 式中 s? —— 游梁材料的屈服極限 ， s? ＝ 235MPa ； n—— 安全系數(shù)， n=~。 表 5 以下是各扭矩計算結(jié)果 ? ( ) TF NT RT WT 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 33123 70 75 80 35992 85 90 95 100 35992 105 110 115 33123 120 125 130 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 28 頁 (共 50 頁 ) 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 17906 240 19765 245 250 255 24940 260 265 270 275 280 285 290 295 300 305 310 315 320 35766 325 34401 330 型抽油機(jī)的動力分析 第 29 頁 (共 50 頁 ) 335 340 345 23098 350 355 360 繪制扭矩曲線圖： 扭矩曲線6000040000202000202004000060000800000 50 100 150 200 250 300 350 400角度扭矩TwTrTn 圖 10 工作扭矩、平衡扭矩、凈扭矩圖 （附錄 2） 以下是重要計算結(jié)果 ： 游梁的最大擺角為： 55（度） 理論沖程： 米 ) 實際沖程： (米 ) 上沖程的最大加速度為： （米 /秒 2） 上沖程最大加速度位置： （度）附近 最大下泵深度為： 2300（米） 最大掛重： 82450（牛頓） 計算電機(jī)功率為： （千瓦） 最大載荷： 99995（牛頓） 抽油機(jī)計算機(jī)輔助設(shè)計 第 30 頁 (共 50 頁 ) 最大平衡扭矩為 （千牛米） 最大凈扭矩為： （千牛米） 均方根扭矩為： （千牛米） 6 主要構(gòu)件的受力計算 建立力學(xué)模型 圖 11 CYJ82526HF型抽油機(jī)受力分析簡圖 計算 QRYXL FFFFF , [ ( ) ]s in CL KAF P B QCA?? ? ? 游 （ 44） ))s i n (( ????? WFF LY ?? （ 45） )co s( ?? ??? LX FF （ 46） ? FF ? （ 47） ? FF ? （ 48） 22 YXR FFF ?? （ 49） 主要構(gòu)件的受力計算 第 31 頁 (共 50 頁 ) YXFFtg 1??? （ 50） 計算工作扭矩 WT ?s in. RFRFT LtW ?? 即： s in [ ( ) ]s in CW KART P B