【導讀】機和少部分先進的節(jié)能型抽油機的優(yōu)缺點，提出了滾筒式抽油機的設計方案。完成滾筒式抽油機相關參數的確定。如平衡配重、滾筒電機、導向輪、立柱、工。作平臺、平帶等零件的選型設計和校核。部分零件利用proe軟件建立了三維實。隨著我國工業(yè)化程度的提高和經濟的狂飆增長。經濟發(fā)展和國防建設來說越來越急迫，尤其石油的需求量更加迫切。尋找新能源的同時，節(jié)約能源是目前有效的措施之一。

　　

【正文】 21 π d3 （ 42） 滾筒式抽油機設計 24 上式中， W 為導向輪軸的抗彎截面系數， mm3； d 為導向輪軸的直徑， mm。 在設計的零件圖中查得導向輪軸的直徑為 40mm，把數據帶入（ 42）中可得： W=321 403=6280mm3 根據式（ 43）求出最大彎曲正應力后，再根據彎曲的強度條件如式（ 44）可得： σ ca=WMmax= 6280101125 3 = （ 43） σ max=WMmax≤ [σ ] （ 44） 上式中， σ max為最大彎曲正應力， MPa ； Mmax為最大彎矩， 。 [σ ]為材料的許用彎曲應力， MPa 。 通過查《袖珍機械設計師手冊》表 102 軸的常用材料及力學性可得經過正火處理的 45號鋼的許用應力為 196MPa。把相關數據帶入（ 44）式中，可得： σmax=≤ [σ ] =196MPa 。由校核可知導向輪軸滿足設計使用要求，并且有一定的過載使用裕度 。 導向輪內角接觸球軸承的校核 導向輪承載傳動帶的導向作用，所受載荷較大，所以內部用一對角接觸軸承支撐，在設計過程中選取的軸承型號為 6308深溝球 軸承。我們取導向輪內軸承的軸向載荷為 8000N，深溝球軸承的 e 值最大為 ，因為此軸承的徑向力遠大于軸向力。可得： raFF =﹤ e= （ 45） 上式中， Fa為軸承的軸向載荷， N； Fr為軸承的徑向載荷， N。 滾筒式抽油機設計 25 通過查閱《機械設計手冊》，可得導向輪內軸承的當量動載荷 P 的計算公式為： P=fp（ XFr+YFa） (46)通過查閱《機械設計手冊》可得 Y=0,X=1,因為滾筒式抽油機在采油過程中有較大的慣性沖擊。 Fp=~，取 Fp=，把相關數據帶入式 (46)中，可得： P=fp（ XFr+YFa） =（ 1 25000+0 8000） =30000N 根據軸承的壽命計算公式如式 (47)可得： Lh= n60106εεPC (47) 上式中，ε為指數。對于球軸承ε =3； Lh 為軸承的使用壽命時間， h。 C 為軸承所承受的最大載荷 ,N； n 為滾筒電機的轉速 ,rad/min。 把相關數據帶入式 (47)中計算導向輪內 6308軸承的使用壽命可得： Lh= n60106εεPC = 60106 3330000100000 =18134h 通過上式計算校核可知，導向輪內使用 6308號軸承滿足設計要求，因為滾筒式抽油機采油的工作環(huán)境較為惡劣，而且灰塵較大，所以滾筒式抽油機在采油過程中導向輪內使用的 6308號軸承采用密封油潤滑的方式進行潤滑 。 本章小結 本章主要選取導向輪的導向輪軸及內部軸承兩個零件進行校核，導向輪軸在設計過程中為了提高設計效率而初步選取的軸徑。沒有經過校核計算，并且導向輪所受載荷大，有較大的沖擊慣性，所以在使用前為了安全必須對導向輪軸進行校核計算。通過校核計算導向輪軸滿足使用要求，并有一定的過載使用裕度。 對于 6308號軸承，主要校核其使用壽命，通過校核計算導向輪內軸承滿足使用要求。 滾筒式抽油機設計 26 結論 本文通過對現階段我國油田開采地面機械抽油機進行調研分析，極其對抽油機在 將來發(fā)展趨勢的展望。目前我國采油設備還以游梁式抽油機為主，其他抽油機在市場上占有很少了份額。通過課題設計的來源，并結合當前我國抽油機的使用情況，研發(fā)了滾筒式抽油機。 通過對設計出的滾筒式抽油機進行研究分析可以得到如下結論： 滾筒式抽油機采用平衡配重方式進行重力平衡，優(yōu)于游梁式抽油機的有桿機構平衡方式。 滾筒式抽油機通過控制滾筒電機的正反轉經摩擦輪驅動傳動帶實現抽油桿的上下采油運動。通過傳動帶可以減小采油過程中的沖擊載荷。 滾筒式抽油機采油過程特點為“長沖程，低沖次”。這樣可以極大提高采油效率，降低能耗。 通 過分析滾筒式抽油機的懸點運動特性，懸點的加速度平穩(wěn)過度，所以采油過程沖擊小，增加滾筒電機的使用壽命及較低能耗。 滾筒式抽油機有別于現在市場上的其它抽油機，其具有“大沖程，低沖次”的特點，采油效率高，能耗低，結構相對簡單等最多優(yōu)點。 但滾筒式抽油機還有如下待開展工作： 滾筒式抽油機的懸點運動特性的細化研究。 滾筒式抽油機的采油可靠性分析。 滾筒式抽油機量化生產。 滾筒式抽油機明顯優(yōu)于現在我國市場上應用的諸多抽油機，但也有不足的地方，期望在產品更新的過程中得以改進。 滾筒式抽油機設計 27 參考文獻 [1] 劉玲燕，直線型牽引式 抽油機的設計與研究 [C].中國文獻總庫， [2] 李云峰，新型抽油機的創(chuàng)新設計與分析 [C].中國文獻總庫， [3] 李小丹，永磁直線電機驅動抽油機設計與計算 [C].中國文獻總庫， [4] 閆明強，卷筒式抽油機設計研究 [C].中國文獻總庫， [5] 周曉明，由小存 .簡析皮帶抽油機在河口區(qū)的應用 [J].內蒙古石油化工 . [6] 催旭明，楊海濤 .變徑天輪式節(jié)能抽油機 [J].油氣田地面工程， 20xx， 25（ 12） [7] 鄒振春，游梁式抽油機節(jié)能技術及最新進展 [J].承德石油高等?？茖W報， 20xx， 07 [8] 濮良貴 , 紀名剛 . 機械設計 [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 1999: 101132. [9] 孟憲源 .現代機構手冊 :上冊，下冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1994. [10] 徐灝 .機械設計手冊 [M].第三卷 .北京 :機械工業(yè)出版社 ,1992. [11] 楊廷力 .機械系統(tǒng)基本理論 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1996. [12] 牧野洋 .自動機械機構學 [M]. 胡茂松 ,譯 .北京 :科學出版社 ,1980. [13] 于俊等 .機械設計 [M].2 版 . 北京 :高等教育出版社 ,1986. [14] 吳宗澤 .機械結構設計 [M]. 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 1988. [15] 成大先 .機械設計手冊 (第四版 第四卷 ). 北京 : 化學工業(yè)出版社 ,20xx. [16] 席偉光 , 楊光 , 李波 . 機械設計課程設計 . 北京 : 高等教育出版社 , 20xx. [17] 徐錦康 . 機械設計 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 20xx. [18] 任金泉 . 機械設計課程設計 . 西安 : 西安交通大學出版社 , 20xx. [19] 王宗榮 . 工程圖學 . 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 20xx. [20] 朱孝錄 . 中國機械設計大典 (第四卷 ). 南昌 : 江西科學技術出版社 , 20xx. [21] 宋昭祥 . 機械制造基礎 . 北京 : 高等教育出版社 , 1998. [22] 陸玉 , 何在洲 , 佟延偉 . 機械設計課程設計 (第三版 ). 北京 : 機械工業(yè)出版社 , 20xx. [23] 龔桂義 . 機械設計課程設計圖冊 (第三版 ). 北京 : 高等教育出版社 , 1989. 滾筒式抽油機設計 28 致謝 本文是在我的導師曹立文教授的悉心指導下完成的。曹老師在學術上認真嚴謹、一絲不茍的精神讓我受益終身，在工作上兢兢業(yè)業(yè)、精益求精的作風是我不斷學習的榜樣。曹老師不僅在學習上給予了我熱情無私的幫助，毫無保留的指導，在生活中，他那富有活力、熱愛生活的生活態(tài)度也深深地感染了我，傳授給了我積極向上的生活理 念。值此論文完成之際，向我的恩師致以最誠摯的感謝和最崇高的敬意！同時，在大學四年學習期間，也得到了學校各位老師和同學們的幫助，感謝曾經給我?guī)椭娜藗儯〈送?，還要感謝多年來一直支持我的學業(yè)、默默奉獻的父母和親人，感謝他們的關愛和鼓勵。 滾筒式抽油機設計 29 滾筒式抽油機設計 30 滾筒式抽油機設計 31