【正文】 因此成了設(shè)計(jì)過(guò)程中的絆腳石。在大校四年的學(xué)習(xí)生活中，我基本上偏重于學(xué)習(xí)書本上的理論知識(shí)，除過(guò)幾次課程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)將所學(xué)的純理論知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際當(dāng)中以外，很少能遇到和實(shí)踐聯(lián)系特別緊密的內(nèi)容。柱塞上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(zhǎng)接箍、密封銅環(huán)、密封座、機(jī)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(shè)計(jì)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(jī)械鎖爪等部件組成機(jī)械鎖緊裝置，彈性機(jī)械鎖爪錨定在密封座上，并以密封銅環(huán)支撐。一般，— 和時(shí)，和=—。液體的體積系數(shù)不是一個(gè)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(dòng)載荷（動(dòng)載荷）。而實(shí)際的泵筒充滿系數(shù)值之間。而當(dāng)柱塞開始下一個(gè)向上沖程時(shí)，抽油泵的吸入過(guò)程不是立即開始的，只有當(dāng)原來(lái)在余隙容積中的天然氣從溶解氣轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蓺猓刺烊粴鈮毫τ娠柡蛪毫档偷奖猛仓形雺毫r(shí)，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(shí)抽油泵的余隙的余隙積對(duì)充滿系數(shù)的影響，因此得出的值偏高。當(dāng)氣體嚴(yán)重影響是，可能發(fā)生“氣鎖”，即在抽汲時(shí)由于氣體在泵內(nèi)壓縮和膨脹，使吸入和排出閥無(wú)法關(guān)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(jìn)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(duì)泵效的影響； 液體的漏失系數(shù)，考慮到泵工作時(shí)液體漏失對(duì)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(jì)算，考慮到液體從井下到達(dá)地面時(shí)原油脫氣引起體積減小對(duì)泵效的影響。屬于隨時(shí)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(zhì)含量；由于開頭不及時(shí)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(yán)處的漏失。在式（344）中用代替，就得到抽油泵的理論排量計(jì)算公式 （378） ，按沖次10次/分，充滿系數(shù)n=1計(jì)算， （379） 泵效的計(jì)算在原油脫氣和冷卻后，在地面測(cè)得的抽油泵實(shí)際排量，由于各種原因小于理論排量。由于三槽結(jié)構(gòu)磨損后導(dǎo)向能力下降較快，故一般用四槽結(jié)構(gòu)，只有稠油或希望流道面積大些時(shí)才用三槽結(jié)構(gòu)。組合型閉式閥罩，國(guó)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(yán)重磨損的環(huán)境中。3） 組合型閉式閥罩泵閥由4個(gè)零件組合而成，球室是一個(gè)可以更換的芯子。大流道結(jié)構(gòu)制造工藝簡(jiǎn)單，但適用場(chǎng)合有局限性。~，甚至更大，但受結(jié)構(gòu)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(yīng)的直孔各孔斷面積之和不小于球室流道面積，稱為直孔結(jié)構(gòu)。整筒泵一般不采用此結(jié)構(gòu)。而相對(duì)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(diǎn)是：a) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jié)構(gòu)如下圖36所示。 按出油口結(jié)構(gòu)可分為開口閥罩和閉式閥罩兩類。 對(duì)閥罩的性能要求（1）有良好的導(dǎo)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(qiáng)度，適當(dāng)?shù)挠捕扰c耐磨性，良好的抗腐蝕能力。臺(tái)肩型用于閥罩結(jié)構(gòu)的特殊需要，如用比標(biāo)準(zhǔn)較小的球時(shí)，為不影響支座管塞等零件的互換性，用臺(tái)肩型閥座，既保證閥罩有較好的導(dǎo)向能力，又減少閥罩與閥座的接觸面積。對(duì)于帶護(hù)錐式閥座推薦 a==38= （357）（6） 閥座外形結(jié)構(gòu)根據(jù)閥座外形可分為平型、環(huán)槽型和臺(tái)肩型三種。因此本設(shè)計(jì)選用帶護(hù)錐式閥座。表312 閥球直徑規(guī)格（mm）序號(hào)123 456尺寸序號(hào)V11106V11125V11150V11175V11200V11225閥球直徑()())()()()序號(hào)789101112尺寸符號(hào)V11250V11275V11325V11375V11425V11475閥球直徑(()()()()()（3） 閥座口結(jié)構(gòu)根據(jù)閥座口（密封）部分結(jié)構(gòu)形式不同可分為三類：帶護(hù)錐式、不完全研合式和圓倒角式，帶護(hù)錐式是常用的一種結(jié)構(gòu)，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(gè)方面分析，推薦游動(dòng)閥閥球直徑為 （356）式中 —閥球直徑，mm。判別試驗(yàn)（用于品質(zhì)指標(biāo)），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(zhì)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(hào) 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(zhì)合金工況6025586080A12無(wú)腐蝕介質(zhì)無(wú)+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(yīng)用；B—廣泛應(yīng)用；C—可以應(yīng)用；X—不推薦應(yīng)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(guó)內(nèi)較受歡迎的材料。它對(duì)抽油泵的泵效與工作可靠性有很大的影響。推薦公螺紋計(jì)算直徑 （345） = =用計(jì)算得的螺紋大徑d，按抽油泵專用螺紋選擇標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。. 柱塞的技術(shù)要求 柱塞應(yīng)能適應(yīng)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(hào)、1號(hào)……。柱塞表面強(qiáng)化工藝主要是金屬噴焊和鍍鉻，由于噴焊層在厚度，結(jié)合強(qiáng)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(gòu)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(duì)于小泵而言，一般n＞1，即可以使用一個(gè)或多個(gè)檢泵周期；對(duì)于大泵而言，可能n＜1，即使用一個(gè)檢泵周期后泵筒將報(bào)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(guò)一段時(shí)間的使用后，間隙漏失量大增，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)使用的程度，就需要檢泵。 泵筒壽命計(jì)算根據(jù)抽油泵標(biāo)準(zhǔn)和推薦做法來(lái)選擇抽油泵，在一般情況下，泵筒具有足夠的強(qiáng)度、剛度和疲勞強(qiáng)度，通常泵筒的主要破壞形式是磨損和腐蝕。c) 疲勞強(qiáng)度條件 （338） （339）≥145 所以疲勞強(qiáng)度條件滿足。取45鋼，=353 Map； = 637 Map=353/=294 Map（6）強(qiáng)度條件采用第四強(qiáng)度理論可較好地解決塑性材料三向應(yīng)力強(qiáng)度問(wèn)題，根據(jù)第四強(qiáng)度理論其當(dāng)量應(yīng)力為 （324）各種泵型的當(dāng)量應(yīng)力計(jì)算見表35強(qiáng)度條件為 （325）由以上計(jì)算得即強(qiáng)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(jì)；為安全起見，井液浮力不予考慮。計(jì)算得 d0=2=46mm；內(nèi)外螺紋危險(xiǎn)斷面處，承載面積的計(jì)算如下:外螺紋泵筒 D1=D。泵筒危險(xiǎn)斷面是在兩端螺紋處。（2） 危險(xiǎn)工況、危險(xiǎn)部位和危險(xiǎn)斷面 各種類型抽油泵在上下行程中受力情況和危險(xiǎn)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(hào) 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(zhì)情況70686070707084B7080B70 7012無(wú)無(wú)+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(yīng)用；B—廣泛應(yīng)用；C—可以應(yīng)用；X—不推薦應(yīng)用。泵筒摩擦表面強(qiáng)化工藝主要有碳氮共滲（或滲碳），氮化和鍍鉻等?？梢苑譃閮深悾阂皇侵笨p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(yīng)力較小，易于加工；二是冷拔、冷軋無(wú)縫管，這種毛坯尺寸精度高，表面質(zhì)量好，可以有效地控制加工余量，但壁厚不太均勻，殘余應(yīng)力相對(duì)較大。為了更好的發(fā)揮材料的使用性能，還應(yīng)該與采用的工藝結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益。各區(qū)對(duì)應(yīng)的平均應(yīng)力的范圍，允許最大、最小應(yīng)力和最大振程等的計(jì)算式列于表34.表34 古德曼圖的應(yīng)力振程區(qū)間平均應(yīng)力范圍極限應(yīng)力、允許最大應(yīng)力振程ⅠⅡⅢⅣ1）應(yīng)力極限最大應(yīng)力極限 最小應(yīng)力極限 2）各區(qū)分界處平均應(yīng)力 （310）3）安全系數(shù)根據(jù)考慮應(yīng)力