【正文】 因此成了設計過程中的絆腳石。在大校四年的學習生活中，我基本上偏重于學習書本上的理論知識，除過幾次課程設計和生產(chǎn)實習將所學的純理論知識運用于實際當中以外，很少能遇到和實踐聯(lián)系特別緊密的內(nèi)容。柱塞上下運動時，在鎖緊裝置等處形成泵內(nèi)油液壓力大小變化，可將鎖緊裝置四周的砂子沖掉，防止加長接箍、密封銅環(huán)、密封座、機械鎖爪等發(fā)生砂卡，使起泵作業(yè)更加容易，因此適用于含砂油井。我設計的頂部固定底部密封桿式抽油泵，頂部由心軸、密封銅環(huán)、密封座、機械鎖爪等部件組成機械鎖緊裝置，彈性機械鎖爪錨定在密封座上，并以密封銅環(huán)支撐。一般，— 和時，和=—。液體的體積系數(shù)不是一個固定不變值，而是隨溫度、壓力和溶解氣體量的變化而改變。在正常工作的抽油泵中泵閥的漏失一般很小，液體漏失是在柱塞上、下壓力下降作用下產(chǎn)生的。b) 吸入部分漏失。柱塞沖程損失系數(shù)由下式可求得： （382）式中 —沖程損失。抽油桿所受的載荷主要有：抽油桿柱及液柱載荷（靜載荷）；抽油桿柱和液柱的慣性載荷及抽油桿柱的振動載荷（動載荷）。而實際的泵筒充滿系數(shù)值之間。而當柱塞開始下一個向上沖程時，抽油泵的吸入過程不是立即開始的，只有當原來在余隙容積中的天然氣從溶解氣轉變?yōu)樽杂蓺?，即天然氣壓力由飽和壓力降低到泵筒中吸入壓力時，抽油泵才開始吸入原油（或混合液）。上式?jīng)]有考慮到輸送油氣混合液時抽油泵的余隙的余隙積對充滿系數(shù)的影響，因此得出的值偏高。當氣體嚴重影響是，可能發(fā)生“氣鎖”，即在抽汲時由于氣體在泵內(nèi)壓縮和膨脹，使吸入和排出閥無法關閉，出現(xiàn)抽不出油的現(xiàn)象。這樣，抽油泵的泵效（排量系數(shù)）可由下列幾部分組成 式中 泵筒的充滿系數(shù)，進入泵內(nèi)的液體體積與柱塞讓出的泵內(nèi)體積之比； 柱塞的沖程損失系數(shù)，考慮到抽油桿和油管柱的彈性變形后的柱塞沖程與光桿沖程之比，表示桿、管彈性伸縮對泵效的影響； 液體的漏失系數(shù)，考慮到泵工作時液體漏失對泵效的影響； 液體的收縮系數(shù)，由于泵效是以地面產(chǎn)出液的體積計算，考慮到液體從井下到達地面時原油脫氣引起體積減小對泵效的影響。屬于隨時間變化的因素有：柱塞和泵筒間的漏失，它取決于兩者的磨損程度和液體中磨礪性雜質含量；由于開頭不及時以及磨損和腐蝕引起的泵閥漏失；承受彎載荷的油管接箍密封不嚴處的漏失。在式（344）中用代替，就得到抽油泵的理論排量計算公式 （378） ，按沖次10次/分，充滿系數(shù)n=1計算， （379） 泵效的計算在原油脫氣和冷卻后，在地面測得的抽油泵實際排量，由于各種原因小于理論排量。由于三槽結構磨損后導向能力下降較快，故一般用四槽結構，只有稠油或希望流道面積大些時才用三槽結構。組合型閉式閥罩，國外較多的用于整筒抽油泵，尤其多用于有輕微、中等程度腐蝕和嚴重磨損的環(huán)境中。3） 組合型閉式閥罩泵閥由4個零件組合而成，球室是一個可以更換的芯子。大流道結構制造工藝簡單，但適用場合有局限性。~，甚至更大，但受結構尺寸的限制，只能用于管式泵的泵筒閉式閥罩。第二種是鉆與直槽相應的直孔各孔斷面積之和不小于球室流道面積，稱為直孔結構。整筒泵一般不采用此結構。而相對飄忽量是指飄忽量λ與閥球直徑DQ（mm）之比。這種閥罩的特點是：a) 結構簡單，制造方便；b) 流道面積較大。( 2 ) 閉式閥罩1）倒壇式閉式閥罩，結構如下圖36所示。 按出油口結構可分為開口閥罩和閉式閥罩兩類。 對閥罩的性能要求（1）有良好的導向性能，減少閥球在球室內(nèi)飄忽，提高抽油泵充滿系數(shù)；（2）有適度的通流面積，減少液力損失；（3）合理的閥球回跳高度；（4）有足夠的強度，適當?shù)挠捕扰c耐磨性，良好的抗腐蝕能力。臺肩型用于閥罩結構的特殊需要，如用比標準較小的球時，為不影響支座管塞等零件的互換性，用臺肩型閥座，既保證閥罩有較好的導向能力，又減少閥罩與閥座的接觸面積。對于帶護錐式閥座推薦 a==38= （357）（6） 閥座外形結構根據(jù)閥座外形可分為平型、環(huán)槽型和臺肩型三種。因此本設計選用帶護錐式閥座。表312 閥球直徑規(guī)格（mm）序號123 456尺寸序號V11106V11125V11150V11175V11200V11225閥球直徑()())()()()序號789101112尺寸符號V11250V11275V11325V11375V11425V11475閥球直徑(()()()()()（3） 閥座口結構根據(jù)閥座口（密封）部分結構形式不同可分為三類：帶護錐式、不完全研合式和圓倒角式，帶護錐式是常用的一種結構，適用于大部分材料制造的閥座，尤其適合用于高鉻不銹鋼閥座。綜合上述幾個方面分析，推薦游動閥閥球直徑為 （356）式中 —閥球直徑，mm。判別試驗（用于品質指標），觀察真空度下降速度，小于5KPa/min為合格品，小于3KPa/min為優(yōu)質品，真空度下降速度越小越好。（3）圓度偏差：DQ50 圓度偏差DQ50 圓度偏差2um（4）。表310泵閥材料選用表序號 材料及工藝零件硬度HRC工具鋼青銅球九鉻十 八鉬、座六鉻十八鉬鎢鈷鉻合金鎢硬質合金工況6025586080A12無腐蝕介質無+磨損AAAXAAAAAA3456高硫化氫高硫化氫+磨損低硫化氫低硫化氫+磨損XXXXXXBXBCABABAAAAAA78910高二氧化碳高二氧化碳+磨損低二氧化碳低二氧化碳+磨損XXXXXXBXABABABAAAAAA11121314高硫化氫+二氧化碳高硫化氫+二氧化碳+磨損低硫化氫+二氧化碳低硫化氫+二氧化碳+磨損XXXXXXBXBCABABAAAAAA15161718高鹽水高鹽水+磨損低鹽水低鹽水+磨損XXXXAXAXABABAAAAAAAA19氧XAAAA注：A—最佳應用；B—廣泛應用；C—可以應用；X—不推薦應用。（1）高鉻不銹鋼及座閥球用9Cr18Mo，閥座用6Cr18Mo，它有較好的耐磨性和抗腐蝕能力，工藝性較好，成本低廉，是國內(nèi)較受歡迎的材料。它對抽油泵的泵效與工作可靠性有很大的影響。推薦公螺紋計算直徑 （345） = =用計算得的螺紋大徑d，按抽油泵專用螺紋選擇標準規(guī)格。. 柱塞的技術要求 柱塞應能適應大批量的需要，并可以獲得各種不同的泵隙供用戶選擇，將柱塞外徑分為若干基本尺寸，分別記為0號、1號……。柱塞表面強化工藝主要是金屬噴焊和鍍鉻，由于噴焊層在厚度，結合強度、耐磨、抗腐蝕和易形成油膜等方面都優(yōu)于鍍鉻，且與共滲泵筒，鍍鉻泵筒都能構成良好的匹配，使用日漸廣泛。 柱塞與泵筒的磨損速度大體相仿或柱塞略快些。對于小泵而言，一般n＞1，即可以使用一個或多個檢泵周期；對于大泵而言，可能n＜1，即使用一個檢泵周期后泵筒將報廢。（2）檢泵周期與壽命 抽油泵使用壽命主要取決于泵筒，抽油泵經(jīng)過一段時間的使用后，間隙漏失量大增，達不到經(jīng)濟使用的程度，就需要檢泵。 泵筒壽命計算根據(jù)抽油泵標準和推薦做法來選擇抽油泵，在一般情況下，泵筒具有足夠的強度、剛度和疲勞強度，通常泵筒的主要破壞形式是磨損和腐蝕。c) 疲勞強度條件 （338） （339）≥145 所以疲勞強度條件滿足。取45鋼，=353 Map； = 637 Map=353/=294 Map（6）強度條件采用第四強度理論可較好地解決塑性材料三向應力強度問題，根據(jù)第四強度理論其當量應力為 （324）各種泵型的當量應力計算見表35強度條件為 （325）由以上計算得即強度條件符合。因泵筒組自重占軸向載荷的比例不大，可忽略不計；為安全起見，井液浮力不予考慮。計算得 d0=2=46mm；內(nèi)外螺紋危險斷面處，承載面積的計算如下:外螺紋泵筒 D1=D。泵筒危險斷面是在兩端螺紋處。（2） 危險工況、危險部位和危險斷面 各種類型抽油泵在上下行程中受力情況和危險部位不同。因此選擇壁厚8mm。（3） 。表35 泵筒材料選用表零部件名稱泵筒序號 材料及工藝零件硬度HRC碳素鋼合金鋼不銹鋼有色金屬鍍鉻的鍍鎳的碳氮共滲的氮化鋼氮化46鉻鋼鍍鉻46鉻鋼碳氮共滲普通鍍鉻海軍黃銅海軍黃銅鍍鉻蒙乃爾合金蒙乃爾合金鍍鉻介質情況70686070707084B7080B70 7012無無+磨損AAAAAAAAAAAAAXAAAXAAAXAA3456高硫化氫高硫化氫+磨損低硫化氫低硫化氫+磨損XXCXBBBBCCCCCCCCCCCCCCBBBXBXBBBBAXBXAAAAAXAXAAAA78910高二氧化碳高二氧化碳+磨損低二氧化碳低二氧化碳+磨損CCBBBBBBCCCCXXXXBBBBBBBBBXAXBBAABXBXBBBBAXAXAAAA11121314高硫化氫+二氧化碳高硫化氫+二氧化碳+磨損低硫化氫+二氧化碳低硫化氫+二氧化碳+磨損XXXXBBBBCCCCXXXXCCCCCCCCBXBXBBBBBXBXBBBBAXAXAAAA15161718高鹽水高鹽水+磨損低鹽水低鹽水+磨損CCBBAAAABBAABBAABBAABBAACXBXCCBXAXAXAAAAAXAXAAAA19氧BACBBBAAAAAA注：A—最佳應用；B—廣泛應用；C—可以應用；X—不推薦應用。泵筒摩擦表面強化工藝主要有碳氮共滲（或滲碳），氮化和鍍鉻等。可以分為兩類：一是直縫焊接、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，表面質量好，可以有效地控制加工余量，但壁厚不太均勻，殘余應力相對較大。為了更好的發(fā)揮材料的使用性能，還應該與采用的工藝結合起來，以達到較好的經(jīng)濟效益。各區(qū)對應的平均應力的范圍，允許最大、最小應力和最大振程等的計算式列于表34.表34 古德曼圖的應力振程區(qū)間平均應力范圍極限應力、允許最大應力振程ⅠⅡⅢⅣ1）應力極限最大應力極限 最小應力極限 2）各區(qū)分界處平均應力 （310）3）安全系數(shù)根據(jù)考慮應力