【文章內(nèi)容簡介】 和部分偏置抽油機采用這種結構的支架；（對于重型油機尤其突出），另一種是三腿支架，它是用工字鋼和槽鋼組焊而成，它的特點是開度大，運輸方便，但安裝困難；其另一個優(yōu)點是當它的后腿與減速器座相聯(lián)時，使底座不受彎曲應力的作用，從而保證底座不會出現(xiàn)斷裂的情況。國內(nèi)的部分偏置抽油機采用這種結構的支架，國外的常規(guī)抽油機和偏置抽油機均使用三腿支架。本次設計的支架采用的是三腿結構 , 支架前面的兩個 主腿和后腿均采用兩個槽鋼對焊，并間斷補強，制作時，將前腿和后腿分開，現(xiàn)場安裝時將支架后腿按要求組裝并鎖緊即可。 圖 5 支架結構工程圖 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 底座 底座的作用是承受整個抽油機及懸點載荷的全部重量，并使抽油機的支架、減速器及電動機裝置連成一體。底座有門型和 T 型兩種，國內(nèi)常規(guī)抽油機和部分偏置抽油機采用門型底座，部分偏置抽油機采用 T型底座。本次設計采用 T 型底座，這種底座的優(yōu)點是穩(wěn)定性能好，尤其是超重型抽油機，必須采用這種結構的底座。底座上焊有減速器座和電動機座，一般來說，電動機座有兩種布置方式，一 種是直接在底座的主梁上焊接電動機導軌，它的特點是抽油機運轉平穩(wěn)，但耗材多；另一種是用不同的型鋼單獨制作一個電動機座，然后將該座焊接或鉚接在主座上，它的特點是節(jié)省材料。對于雨多的地區(qū)，還應當防止電動機淹水的現(xiàn)象產(chǎn)生，為此，本次設計將電動機座抬高 500～ 1000 ㎜，對于少雨地區(qū)，可將電動機座放置到與主底座對齊的位置。 圖 6 底座結構工程圖 皮帶傳動裝置 皮帶傳動裝置的作用是將電動機的高速運動傳遞給減速器，并作適當?shù)臏p速，主畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 要有大皮帶輪、小皮帶輪及三角膠帶組成。選用皮帶時，本設計用普通 D型三角膠帶，至于三角膠帶的根數(shù)則視其傳遞的功率而定，長度則根據(jù)電動機裝置的結構確定，每一種型號的抽油機配備有三個不同直徑的小皮帶輪，以滿足抽油機三個不同沖次數(shù)的需要，大皮帶輪則是每一種型號的減速器配備一個。 鋼絲繩和懸繩器 懸繩器是連接光桿的吊繩的部件，鋼絲繩是用多層股（不旋轉）鋼絲繩，規(guī)格為32mm，其公稱抗拉強度為 1550 N/mm2。 電動機 抽油機的動力源有：柴油機、電動機、天然氣發(fā)動機等，其中柴油機和天然氣發(fā)動機主要用于電力供應緊張或電力難以送達的邊緣或偏辟地區(qū)，大多油田均 使用電動機。本次設計的抽油機動力源使用電動機，其型號為 Y315S8(55KW 740rpm)。 軸承座 每一臺抽油機有三個軸承座，即中央軸承座、尾軸承座和曲柄銷軸承座，根據(jù)抽油機的不同型號，共有 5 種同一型號、不同規(guī)格的軸承座，具體型號見 SY/T 5795— 93《游梁式抽油機安裝尺寸、易損件配合尺寸》標準。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 圖圖 8 API 常規(guī)型抽油機結構示意圖 1—— 驢頭； 2—— 游梁； 3—— 橫梁； 4—— 連桿； 5—— 曲柄裝置； 6—— 減速器； 7—— 電動機裝置； 8—— 剎車機構； 9—— 底座； 10—— 支架； 11—— 懸繩器； 12——光桿卡瓦； 13—— 吊繩 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 4 游梁抽油機的基本參數(shù)和分類 抽油設備的功用就是從一定的井深抽出一定數(shù)量的原油，所以，井深和產(chǎn)量就標志著抽油設備的工作范圍。為了達到這兩個指標，對游梁式抽油機的工作能力提出了各方面的要求，這就是游梁式抽油機的基本參數(shù)： 抽油機的的參數(shù)主要是：懸點額定載荷、沖次數(shù)和光桿沖程，由于這三個參數(shù)是獨立的，分別代表抽油機主要性能指標，故我們稱之為基本參數(shù)；另外，抽油機減速器的額定扭矩、電動機 的裝機功率，也是其重要的技術參數(shù)，但它們不是獨立的，而是由抽油機的基本參數(shù)決定的，故我們稱之為總體參數(shù)。在規(guī)劃這些參數(shù)的過程中，額定懸點載荷根據(jù) API 標準提供的公稱尺寸數(shù)據(jù)，進行公制轉換、圓整即可；對于一臺抽油機而言，一般有三到四個沖程，其中最大的光桿沖程可以依照 API 標準提供的公稱尺寸數(shù)據(jù)，進行公制轉換、圓整，其它幾個沖程則要根據(jù)計算求得。計算的論據(jù)是既要符合制造要求，又要滿足沖程梯度的變化，即符合不同型號的抽油機最大沖程的變化規(guī)律。單一的沖次數(shù)決定了抽油機運動速度，同時決定了抽油機各運動構件的動載荷，在 規(guī)劃抽油機的沖次數(shù)時，主要是考慮抽油機的平均抽吸速度，其值在一個較小的范圍內(nèi)變化，并且隨著沖程的增加而增大。減速器的額定扭矩依照 API 標準提供的公稱尺寸數(shù)據(jù)，進行公制轉換、圓整，并且符合 SY50442020《游梁式抽油機》的要 求。 驢頭懸點（掛抽油桿處）的最大允許載荷 它主要取決于抽油桿柱和油柱的重量，實際上的它表明在一定的抽油桿和抽油泵泵徑組合時的最大下泵深度（或井深）。目前，懸點的最大允許載荷從 5~8KN 到150~280KN。 根據(jù)懸點最大允許載荷 Q 的變化范圍，可將抽油機分為以下幾種： 輕型 … ………………………… . KNQ 30max ? 中型 …………………………… KNQKN 10030 m a x ?? 重型 …………………………… . KNQ 100max ? 懸點最大沖程長度 maxS 它主要決定于抽油機的產(chǎn)量以及抽油機的基本尺寸和重量。石油礦場上，應用的畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 懸點最大沖程長度 maxS 從 到 10 米，而用的最廣泛的在六米以下。 根據(jù)懸點最大沖程 maxS 的變化范圍，可將抽油機分為以下幾種： 短沖程 ……………………… . mS 1max ? 中等沖程 …………………… . mSm 31 max ?? 長沖程 ……………………… . mSm 63 max ?? 超長沖程 …………………… . mS 6max ? 懸點的最大沖程次數(shù) maxn 它表明抽油機的抽汲工況 .最大沖程次數(shù) maxn 和最大沖程長度 maxS 一起 ,確定了抽油機的最大產(chǎn)量 (當泵徑一定時 )。目前，實際應用的懸點最大沖程次數(shù)從 2~4min1? 到20 min 1? 。因為，抽油桿的折斷系數(shù)和沖程次數(shù)成正比，所以限制了沖次的進一步提高。 根據(jù)懸點的最大沖程次數(shù) maxn 的變化范圍，可將抽油機分為以下幾種： 低沖次 ……………………… .. 1max min6 ??n 中等沖次 …………………… .. 1m a x1 m in15m in6 ?? ?? n 高沖次 ……………………… .. 1max min15 ??n 減速箱曲柄最大允許扭矩 maxM 它和上述三個基本參數(shù)間存在一定的關系，特別是和懸點最大沖程 maxS 長度成正比。即 maxS 越大， maxM 也越大。同時，曲柄的最大允許扭矩 maxM 確定了減速箱的尺寸和重量。 根據(jù)減速箱曲柄最大允許扭矩 maxM 的變化范圍，可將抽油機分為以下幾種： 小扭矩 ……………………… mKNM ?? 10m ax 中等扭矩 ……………… …. mKNMmKN ???? 3010 m a x 大扭矩 ………… .. ………… mKNMmKN ???? 6030 m a x 超大扭矩 ……………… … mKNM ?? 60m ax 如果將扭矩和沖程次數(shù)兩個基本參數(shù)相乘，就可得到抽油機單位 時間（一分鐘內(nèi)）所需的功率。所以，也可根據(jù)抽油機所需的功率 maxP 把它分為以下幾種： 小功率 ……………. KWP 5max ? 中等功率 …………. KWPKW 255 m a x ?? 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 大功率 ……………. KWPKW 10025 m a x ?? 超大功率 …………. KWP 100max ? 上面，我們根據(jù)抽油機的四個基本參數(shù)和最大功率對它進行分類，以便于抽油機的設計計算。此外，抽油機按其結構可分為：前置式和后置式 。按平衡方式的不同可分為：機械平衡和氣動平衡。機械平衡需要金屬多，調(diào)整不方便，但結構很簡單，是目前應用最多的一種。氣動平衡重量輕，調(diào)整方便，但結構復雜，多用于重型長抽油機。 為了能對游梁式抽油機正確的進行設計計算和改進，首先必須研究上述的四個基本參數(shù)的大小和變化規(guī)律；最后，根據(jù)油田生產(chǎn)實際給定的條件對抽油機進行設計計算和改進。 CYJRM912D365192HB 型偏置抽油機各字母和數(shù)字所代表的意義： CYJ— 游梁抽油機的代號， RM— 偏置型， D— 雙圓弧齒輪減速器， 365/160— 驢頭懸點的最大載荷為 36500LbS/160KN， 192In/ — 光桿最大沖程長度， 912— 減速箱曲柄最大允許扭矩為 912020InLbs/ mKN?105 ， H— 減速箱為點嚙合圓弧齒輪傳動型， B— 曲柄平衡。它屬于重型、長沖程、中等沖次、超大扭矩型的抽油機。 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 5 偏置抽油機的設計計算 CYJRM912D365192 抽油機的計算參數(shù) 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 ) 曲柄回轉中心至中心軸承的垂直距離（ H— G）為： (米 ) 曲柄回轉中心至中心軸承的水平距離（ I）為： (米 ) 游梁的最大擺角：Ψ = （度） 沖程： s=(米 )； 沖次： 8（ /分）；泵徑： 38（厘米） 偏置角（τ）： 9 (度 ) 懸點載荷： 190（千牛）；電動機的額定功率： 55（千瓦） 偏置型抽油機的機構運動簡圖如下所示，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 ，電動機的額定功率 EP 。 ρφταθθ `θδ 圖 9 偏置型抽油機結構運動簡圖 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 幾何計算 根據(jù)圖中的符號定義，則有： 計算 β ?????? ?????? ? PC KRRKCP 2 )c os (2c os 22221 ??? （ 1） 式中： )(1 GH Itg ?? ?? （ 2） )c o s (222 ?? ???? KRKRJ ， 22 )( GHIK ??? （ 3） 計算 ? ?? ?? sinsin JP? ??????? ? ?? sinsin 1 JP （ 4） ??? )s in(s in ??? JR? ?????? ?? ? )s in(s in 1 ??? JR （ 5） 090???? ???? （ 6） 計算 ? )()( ?????? ????? （ 7） 計算 o? )(2 )(c os22210 RPK CRPK ? ????? ??? （ 8） 計算 ?? )(2 )(c os2221RPK CRPK ? ?????? ??? （ 9） 計算沖程長度 S 畢業(yè)設計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 AS bt ??? )( ?? （ 10） 其中： CK RPKCt 2 )(c os2221 ???? ?? （ 11） CK RPKCb 2 )(c os 2221 ???? ?? （ 12） 運動計算 計算懸點的速度 tV 30??? nB ?? ； BB RV ?.? （ 13） ? ?s in )180s in(.0