【文章內容簡介】 子鏈 鏈速最大的傳動比 本次設計取因為小鏈輪的齒數(shù)取則 大鏈輪的齒數(shù) 由四桿機構可得大輪的相對轉速 則小鏈輪的速度為 當量的單排鏈的計算功率 式 38 查表得 選擇三排鏈則 鏈條的型號和節(jié)距的確定 根據(jù)和小鏈輪的轉速查表得選擇鏈的型號 40A 查表可得鏈條的節(jié)距滾子直徑 排距則可得鏈輪的寬度為 中心距鏈節(jié)數(shù)的計算 式 39 為了使結構緊湊本次設計取中心距 式 310 為了使得鏈條的過渡鏈接將圓整為 式 311 查表得則鏈傳動的最大中心距 鏈輪各個尺寸的計算 小鏈輪的尺寸 查表可得 分度圓直徑 式 312 齒頂圓直徑 式 313 齒根圓直徑 式 314 同理的大鏈 輪的尺寸參數(shù) 分度圓直徑 齒頂圓直徑 齒根圓直徑 具體結構的設計圖 小鏈輪圖如如圖 39 所示 圖 39 小鏈輪零件圖 大鏈輪圖如如圖 310 圖 310 大鏈輪零件圖 天輪及滑輪設計 天輪設計 1 材料的選擇 選天輪的材料為 ZG45 2 天輪的具體幾何尺寸的設計 設計沖程為 50 米則曲柄連桿機構從最低點到最高點滑輪所轉過的周長為 L 25 米取大天輪的直徑為則天輪所轉過的弧度大小天輪同軸則小天輪的所轉過的角度 取大鏈輪距天輪的距離為兩米則可算出曲柄連桿機構從最低點到最高點時小天輪所轉過的鋼絲長度 L 草圖如如圖 311 所示 圖 311 由圖可知根據(jù)余弦公式 其中 ab 為相鄰的邊 當四桿機構處在最低點時有 則 3594mm 當四桿機構處在最高點時有 則 則 根據(jù)可得小天輪的直徑 為了設計的方便取小鏈輪一體的滑輪的直徑 具體的分布是大天輪在中間兩個小天輪對稱分布在大天輪的倆邊 3 天輪軸承的選取 由結構可得天輪軸承主要承受軸向力所以我們選深溝球軸承 查表得結構代號為 60000 選軸承的型號為 6036 內徑外徑寬 4 天輪軸的設計 本次設計采用軸輪一體式具體的尺寸和結構圖如圖 312 圖 312 天輪零件圖 滑輪設計 1 材料的選擇 選擇滑輪 的材料為 HT250 2 滑輪的具體設計 取滑輪的直徑 3 滑輪軸承的選取 由結構可得滑倫軸承主要承受軸向力所以我們也選深溝球軸承由《機械設計》 P309 表 131 得結構代號為 60000 選軸承的型號為 6036 內徑外徑寬 4 滑輪軸的設計 本次設計采用軸輪連體式具體的尺寸和結構如圖 313 圖 313 滑輪零件圖 支承座設計 支承座分為上下兩個部主要是用來支撐軸承本次設計共有三處使用 1 四桿機構處支撐大鏈輪 2 桁架上支撐天輪處 3 懸架支撐滑輪處 材料的選取 因為支承座支撐軸承故選擇支承座的材料為 HT200 桁架兩處的輪使用的 軸承相同都選軸承的型號為 6036 內徑外徑寬 具體結構和尺寸的設計 由上面軸承的選擇可得出支撐座的內徑為 280mm 具體的結構和尺寸如設計如圖 314 315 所示 支承座上 圖 314 軸承座上 支承座下 圖 315 軸承座下 第 4 章 抽油機深井泵抽油裝置及基礎理論計算 機械舉升采油方式是目前大慶油田的最主要的也是應用最為廣泛的是采油方式在機械舉升工藝中抽油機深井泵采油是應用井數(shù)最多的舉升工藝在本章節(jié)中重點介紹抽油機深井泵采油的基礎理論技術發(fā)展測試技術以及節(jié)能新技術的應用 抽油機深井泵抽油裝置 抽油機深井泵抽油 裝置 是指由抽油機抽油桿深井泵組成的抽油系統(tǒng)它借助于抽油機曲柄連桿機構的運動將動力機一般為電動機的旋轉運動轉變?yōu)楣鈼U的上下往復運動用抽油桿帶動深井泵柱塞進行抽油 抽油機 抽油機是抽油機深井泵抽油系統(tǒng)中的主要地面設備游梁式抽油機主要由游梁 連桿 曲柄機構減速箱動力設備輔助設備等四大部份組成工作時動力機將高速旋轉動動通過皮帶和減速箱傳給曲柄軸帶動曲柄軸做低速旋轉運動曲柄通過連桿經(jīng)橫梁帶動游梁作上下往擺動掛在驢頭上的懸繩器便帶動抽油桿作上下往復動動 游梁式抽油機按照結構主要分為兩大類即普通式游梁式抽油機和前置式 游梁式抽油機 隨著抽油機制造技術的不斷發(fā)展進步自 20世紀 90年代后陸續(xù)開發(fā)了不同形式的以節(jié)能為目的的抽油機節(jié)能抽油機仍然屬于普通式游梁式抽油機結構關于節(jié)能型抽油機的結構特點將在節(jié)能技術中加以介紹 普通式游梁式抽油機和前置式游梁式抽油機兩者的主要組成部分相同只是游梁與連桿的連接位置不同普通抽油機一般采用機械平衡而前置式抽油機最初多采用氣動平衡但由于技術上的不完善后來使用機械平衡的方法目前在我廠使用的前置式抽油機均為機械平衡前置式抽油機上沖程曲柄轉角為 195o 下沖程曲柄轉角 165o 使得上沖程較下沖程慢 我國已制 定了游梁式抽油機系列標準其型號表示方法如下 CYJ 10 – 3 – 53 H B F復合平衡 平衡方式代號 Y游梁平衡 B曲柄平衡 Q氣動平衡 減速箱形式代號 H 為點嚙合雙圓弧齒輪漸開線人字齒輪省略 減速箱曲柄軸最大允許扭矩 KNm 光桿最大沖程 m 懸點最大載荷 10KN CYJ常規(guī)型 游梁式抽油機系列代號 CYJQ前置型 CYJY 偏置型 抽油泵 抽油泵是抽油機深井泵抽油系統(tǒng)中的井下設備由于它的工作環(huán)境復雜條件惡劣而且它工作的好壞直接關系到油井的產量因而應滿足以下一般要求 1 結構簡單強度高質量好連接部分密封可靠 2 制造材料耐磨抗腐蝕性好使用壽命長 3 規(guī)格能滿足排量要求適應性強 4 便于起下 抽油泵主要由工作筒柱塞及固定凡爾游動凡爾組成按照抽油泵在油管中的固定方式分為桿式泵和管式泵在我廠主要應用管式泵 我國已制定了抽油泵系列標準其型號表示方法如下 CYB 38 R H A M 451506 加長短節(jié)長度 m 柱塞長度 m 泵筒長度 m 定位部件形式 C皮碗式 M機械式 定位部位 A定筒式頂部定位 B定筒式底部定位 T動筒式頂部定位 泵筒形式 H金屬柱塞厚壁筒 L金屬柱塞組合泵筒 W金屬柱塞薄壁筒 S軟柱塞薄壁筒 P軟柱塞厚壁筒 抽油泵形式 R桿式泵 T管式泵 公稱直徑 mm 抽油泵代號 抽油泵柱塞和泵筒配合分為三個等級其間隙值見下表 間隙等級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 直徑上的間隙μ m 2070 70120 120170 抽油泵的等級與試壓時的漏失量有關管式泵不同等級漏失量推薦值見下表 公稱直徑 mm 試驗壓力 MPa 間隙等級 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 最大漏失量 Lmin 32 10 105 451 1196 38 125 535 1421 44 145 620 1645 56 184 789 2094 57 187 803 2131 70 230 986 2617 83 272 1169 3103 95 312 1338 3552 抽油桿 我國生產的抽油桿從級別上分有 CDK三種級別 C級抽油桿用于輕中型負荷的抽油機井 D級抽油桿用于中重負荷的抽油機井 K級抽油桿用于輕中負荷有腐蝕性的抽油機井大慶油田使用的抽油桿為 C級和 D級抽油桿由于各個抽油桿生產廠家采取的加工工藝不一使用的加工材料不一抽油桿的機械性能也各不相同 抽油泵的工作原理 泵的抽汲過程 1 上沖程 抽油桿帶動柱塞向上運動柱塞上的游動凡爾受管柱內液柱的壓力而關閉此時泵內壓力降低固定凡爾在環(huán)形空間液柱壓力與泵內壓 力之差即沉沒壓力的作用下而打開如果油管內已充滿液體在井口將排相當于柱塞沖程長度的一段液體同時泵內吸入液體造成泵吸入液體的條件是泵內壓力低于沉沒壓力 2 下沖程 抽油桿帶動柱塞向下運動固定凡爾立即關閉泵內壓力升高到大于柱塞以上液柱壓力時游動凡爾打開柱塞下部的液體通過游動凡爾進入柱塞上部使泵排出液體所以下沖程是泵向油管排液的過程條件是泵內壓力高于柱塞以上液柱壓力 泵的理論排量 泵的工作過程由三個基本環(huán)節(jié)組成即柱塞在泵內讓出容積井內液體進泵內和從泵內排出液體理想情況下柱塞上下沖程進入和排出的液體體積都等于柱塞讓出 的體積 V 式中 fp－柱塞面積 m2 s－光桿沖程 m D－泵徑 m 每分鐘排量 Vm 每日排量 抽油機懸點載荷的計算 抽油在不同抽汲參數(shù)下工作時懸點所承受的載荷是選擇抽油設備及分析設備工作狀況的重要依據(jù)為此了解懸點承受哪些載荷和怎樣計算這些載荷是十分必要的 懸點承受的載荷 1 靜載荷 1 抽油桿柱載荷 驢頭帶動抽油桿運動過程中抽油桿柱的載荷始終作用于驢頭上但在下沖程時游動幾爾打開油管內液體的浮力作用于抽油桿柱上所以下沖程中作用在懸點上的抽油桿柱的重力減去液體的浮力即它在液體中的重力作用在懸點上的載荷而在 上沖程中游動凡爾關閉抽油桿柱不受油管內液體浮力的影響所以上沖程中作用在懸點上的抽油桿柱的載荷是抽