【正文】 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(zhì)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西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 管接箍密封不嚴處的漏失。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 泵的排量 計算 當(dāng)抽油泵柱塞向上移動一個有效沖程長度 效S 時，排出的液體體積為 ? ?桿效 fq1 ?? FS （ 349） 當(dāng)抽油泵柱塞向下移動同樣 效S 值時，排出液體體積為 桿效 fq2 S? （ 350） 所以，在柱塞上下兩個沖程中，抽油泵排出的液體體積等于 q= ? ? 效桿效桿效 FSSFS ????? ffqq 21 （ 351） 抽油泵的每日排液量 理Q 為 n1440 效理 FSQ ? （ 352） 柱塞的沖程是 米，按沖次 10次 /分，充滿系數(shù) n=1 計算， ? ? ? ? 2222 22564 mmdDF ????? ?? dmQ 336 d/? ??????理 影響抽油泵排量系數(shù)值的因素可分為兩類：一類是不隨時間變化的因素另一類是隨時間 變化的因素。 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 圖 35 槽型球室閉式閥罩： 4閥罩主要結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇 導(dǎo)向直徑 1D 1D = QD （ 341） 則 ??游D = 圓整后取 37mm ??固D = 圓整后取 40mm 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 圖 36 槽型球 室斷面 圖 37 流道面積分析 閥罩外徑 2D 2D = ?D （ 342） = = 溝槽銑刀直徑 d QDd ? （ 343） 則 ??游d =22mm ??固d =24mm 球室流道面積 S DDS ?? （ 344） 則 2 ???游S = 2 ???固S = 槽底直徑 3D 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 32 3D = QDK3 （ 345） 3K 的值由四槽球室槽底直徑的諾模圖確定， 由 QDdK? （ 346） 則 3522?游K = 6 3 1 ??固K 2QS DSK ? （ 347） 則 ?游SK = ?固SK = 得 ?游3K ?固3k 故 ??游D = ??固D = 機械強啟閉防氣出油閥 柱塞直徑為 mm56? 的泵的下壓帽直徑為 mm30? ，當(dāng)下壓帽的軸插入密封件后，密封面積為 S,抽油桿質(zhì)量為 G，可密封的油氣壓力計算公式為 SGP? (348) 取 kNG 10? 時， aMPP 14? 以下為加裝的機械強啟閉防氣出油閥結(jié)構(gòu)示意圖。 （ 2）四槽球室型實際流道面積比為 — 。并選用鉆與直槽相應(yīng)的直孔出油孔。 槽型球室型閉式閥罩，它是一種整體結(jié)構(gòu)的閉式閥罩。其球室形狀像倒放著的壇子。 3閥罩的結(jié)構(gòu)及特點 倒壇式閉式閥罩，結(jié)構(gòu)如下圖 34所示。本次設(shè)計選用 45鋼。 1對閥罩的性能要求 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 （ 1）有良好的導(dǎo)向性能，減少球在球室內(nèi)飄忽，提高抽油泵充滿系數(shù)； （ 2）有適度的流道面積，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(dāng)?shù)挠捕扰c耐磨性，良好的抗腐蝕能力。 3 硏合寬度 a mmDaQ ?? mma ? 4 硏合深度 ? ?? ?? 5 節(jié)徑 d mmDdQ o s ?? ? mmd ? 6 閥座孔徑 0d mmaDdQ i nc o s0 ??? ?? 0d = 7 閥口大徑 1d ??? ?? s inc o s1 aDd Q 1d = 8 閥座端面大徑 2d ??? ?tgdd 2d = 9 心座距 h 0. 5 ( sin c os ) 0. 4 sin 30Qh D aaa= mmh ? ?h 10 球室高度 1h mmDhhQ ??? ?1h 11 閥座厚度 H mmH ? mmH ? 12 密封能力系數(shù) q ?? ?atgDq Q mm mmq ? 閥罩的設(shè)計與計算 閥座是對抽油泵泵效有明顯影響的零件。對于帶護錐式閥座推薦 Da ? （ 340） = ?? （ 6）泵閥結(jié)構(gòu)設(shè)計計算如下 : 序號 項目 游動閥 固定閥 1 閥球直徑 QD ?QD 35mm QguD =38mm 2 半錐角 α 2α=70176。從閥座孔過流面積的大小、密封性能的優(yōu)劣、泵閥啟閉的靈活程度、密封穩(wěn)定性的好壞和始啟瞬間過流面積的大小等角度綜合考慮，定其標(biāo)準(zhǔn)為?2 = ?70 ，以提高閥座、閥罩等零件的通用性。它結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，如果適當(dāng)?shù)販p小它與閥罩的接觸面積，可以有較強的密封能力。 圖 33 帶護錐式閥口簡圖 （ 3）閥座外形結(jié)構(gòu) 根據(jù)閥座外形可分為平型、環(huán)槽型和臺肩型三種。 根據(jù)計算結(jié)果取最接近的標(biāo)準(zhǔn)球閥，見表 35 閥球直徑規(guī)格。 4 泵閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇 （ 1）閥球直徑的選擇 閥球直徑大小對液體流動設(shè)計、泵閥開啟靈活性和結(jié)構(gòu)布置合理性有較大的影響。 2）判別實驗 真空度高于 ，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。 （ 5） 閥球應(yīng)與座進行真空度實驗，有兩種試驗方法。 （ 2） 圓度偏差 QD 50 圓度偏差 m? 西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 QD 50 圓度偏差 2 m? （ 3） 表面粗糙度 m? 。 2泵閥的材料選擇 閥球用 9Cr18Mo， 閥座選用 6Cr18Mo，它有較好的耐磨性和抗腐蝕性，工藝性較好，成本低廉，是國內(nèi)較受歡迎的材料。 1 對泵閥的性能要求 （ 1）有良好的密封性能，以保證抽油泵在各種工況下正常工作； （ 2）有良好的密封穩(wěn)定性，使球閥及時在異常力作用下仍能工作； （ 3）閥球啟閉靈活、迅速，不得有阻滯現(xiàn)象，更不允許卡死； （ 4）閥座孔面積較大，入口處阻力較??； （ 5）閥球開啟瞬間的過流 面積較大，提高進油效能； （ 6）對閥座口上沉積物有較強的沖刷能力，保證工作可靠； （ 7）有較好的耐磨性能，較強的抗腐蝕能力和較大的密度。 表 34 柱塞噴（鍍）層厚度及硬度 項目 表面處理方法 滲鉻層厚度 (mm) 表面硬 度 (HRC) 心部硬度 (HB) 金屬噴焊 ≥ 58～ 86 207～ 240 鍍鉻 ≥ ≥ 62 泵閥的設(shè)計與計算 泵閥由閥球與閥座組成，是抽油泵重要組件和易損件。 母螺紋計算直徑 ?? Dd （ 331） = ?? ? 母螺紋柱塞危險斷面在螺紋處，危險斷面面積為 ? ?2024 dDA ?? ? （ 332） = ? ?22 ??? mm? 式中 tdd ?? （ 333） ??? ? 柱塞內(nèi)孔直徑 ?? DD （ 334） ??? ? （ 2） 交變載荷及應(yīng)力的計算 柱塞最大載荷發(fā)生在柱塞上行程時。 3柱塞的強度計算 （ 1） 危險斷面 柱塞分公螺紋和母螺紋兩種。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(jié)合強度、耐磨、抗腐西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 蝕和易形成油膜等方面都優(yōu)于鍍鉻，且與共滲泵筒，鍍鉻、鍍鎳泵筒都能構(gòu)成良好的匹配，使用較廣。 （ 2）要有足夠的強度、剛度； （ 3）要有較好的耐磨、抗腐蝕能力 ； （ 4） 盡量減少液力損失。 b 柱塞與泵筒的磨損速度相仿或柱塞略快些。抽油泵修復(fù)時往往通過加大柱塞尺寸來恢復(fù)泵隙大小的要求。 （ 3） 設(shè)抽油泵經(jīng)過一個檢泵周期的使用，其磨蝕量為 1δ ，則允許檢泵次數(shù)為1 m ax 11hδ δδ δn??? 式中 1maxδ —— 泵筒磨蝕極限， mm； 1δ —— 每一檢泵周期泵筒磨蝕量， mm； δh —— 每次修珩泵筒的珩量， mm； n —— 允許檢泵次數(shù)，應(yīng)取比計算結(jié)果略小的整數(shù) 對于小泵而言，一般 n＞ 1，即可以使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。檢泵時有兩種情況，一是泵筒未達到磨蝕極限 1maxδ ，仍可繼續(xù)使用或經(jīng)珩磨圓整修復(fù)后繼續(xù)使用，即做一次檢泵工作，從下井到檢泵所經(jīng)歷的時間稱為檢泵周期。 （ 1） 磨蝕速度 把單位時間內(nèi)磨蝕量的總和稱為磨蝕速度，它與泵筒柱塞材料、西安石油大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 表面強化工藝和井況有關(guān)，可以測定或憑經(jīng)驗確定，一般情況下平均磨損速度1fV小于 ／ 1000h。此時有 σJK =σR = s m s2( σ σ )2 σ 2 σc c cV k P k? ? ? ?， 故 c s c cσ =(σ Vk P ) k? ， 3[( σ ) ( 9. 8 10 3 ) ] 9. 8scW F k V H?? ? ? ? （ 330） = ? ? ? ?? ? 2 0 3 ?????? ? = 允許加尾管重量應(yīng)是從強度出發(fā)所得 W 與從疲勞出發(fā)所得 W 中的小者，所以取W = 6 泵筒壽命計算 根據(jù)抽油泵標(biāo)準(zhǔn)和