B465-游梁式抽油机设计 下载积分：50　资料编号： B465

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摘要

目前，由于大多数油田已逐渐丧失自喷能力，我国的油井基本都在使用抽油机进行机械采油。

文章以设计煤层气CYJY3-1.5-9HB抽油机为目的，从较基础的角度比较全面的设计了适用于煤层气气田的抽油机。第一章阐述了国内外抽油机的发展概况；抽油机发展趋势，即大型化、低能耗、高适应性、长冲程无游梁、自动化和智能化；分析了抽油机的工作原理；说明了煤层气专用抽油机的4大特点，以及抽油机针对煤层气气田开采在驱动装置和平衡装置的改进。第二章介绍了CYJY3-1.5-9HB抽油机的设计计算，包括基本参数的确定，驴头悬点载荷P=30kN，悬点冲程长度S=1.5m，悬点的冲程次数N=12/min~1.25次/min，减速器曲柄轴最大允许扭矩M =9kN•m；基本结构组成：驴头、游梁、横梁、连杆、曲柄、减速箱、电机、底座、支架；四杆机构的特点、机械性能、分析及其尺寸的优化设计；使用计算软件进行设计计算并列出分析数据；抽油机的曲柄平衡配种分析；电动机和减速箱的选择。第三章是其他主要零部件V带和悬绳的设计。最后在第四章配以图片根据API SPEC 11E 采油行业标准进行了该抽油机的各重要零部件校核，包括游梁的应力计算扭矩计算；横梁的应力计算弯矩计算；连杆的应力计算；曲柄的应力计算；吊绳的强度校核；支架前腿和后退的应力计算；轴承计算分为中座轴承、尾座轴承和曲柄销轴承；键槽计算分为曲柄键的压应力计算剪应力计算、减速箱皮带轮及刹车轮键压应力计算剪应力计算、电机皮带轮键压应力剪应力计算；连接螺栓计算分为游梁支座与支架连接螺栓、支架与底座连接螺栓、横梁轴承固紧螺栓。

关键词： 抽油机 ；设计 ；优化 ；强度校核

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 - 1 -

第一章  概述 - 3 -

1.1 抽油机简介 - 3 -

1.2 国内外抽油机发展概况及发展趋势 - 3 -

1.2.1 国外抽油机发展概况 - 3 -

1.2.2 国内抽油机发展概况 - 4 -

1.2.3 抽油机发展趋势 - 5 -

1.2.4 抽油机节能技术及发展情况 - 5 -

1.3 游梁式抽油机基本工作原理 - 6 -

1.4 煤层气气田抽油机的特点与改进 - 8 -

1.4.1 游梁式抽油机的特点 - 9 -

1.4.2 游梁式抽油机的改进 - 9 -

第二章 CYJY3-1.5-9HB抽油机的设计计算 - 11 -

2.1 CYJY3-1.5-9HB抽油机基本参数的确定 - 11 -

2.2 四连杆机构（曲柄摇杆机构）的分析 - 11 -

2.2.1 四杆机构的基本型式 - 11 -

2.2.2 四杆机构的应用特点 - 12 -

2.2.3 机械性能的特点 - 13 -

2.3 四连杆尺寸的优化设计 - 15 -

2.3.1 设计变量 - 15 -

2.3.2 目标函数 - 15 -

2.3.3 约束条件 - 16 -

2.3.4 优化计算 - 16 -

2.4 利用江汉石油学院抽油机计算软件进行各重要数据计算 - 18 -

2.5 曲柄平衡配重 - 20 -

2.6 电动机和减速箱的选择 - 21 -

第三章 其它主要零部件设计 - 22 -

3.1 V带的设计 - 22 -

3.2 悬绳的选用 - 24 -

3.2.1绳丝根数的选择 - 24 -

3.2.2钢丝绳直径的确定 - 25 -

第四章 主要零部件的强度校核 - 26 -

4.1 游梁应力计算 - 26 -

4.2 横梁应力计算 - 27 -

4.3 连杆应力计算 - 28 -

4.4 曲柄应力计算 - 28 -

4.5 吊绳校核 - 29 -

4.6 支架受力计算 - 29 -

4.7 轴承计算 - 30 -

4.7.1 游梁支座轴承计算 - 31 -

4.7.2 尾座轴承计算 - 31 -

4.7.3 曲柄销轴承计算 - 32 -

4.8 键槽应力计算 - 33 -

4.8.1 曲柄键压应力 - 33 -

4.8.2 曲柄键剪应力 - 34 -

4.8.3 减速箱皮带轮及刹车轮键压应力 - 34 -

4.8.4 减速箱皮带轮及刹车轮键剪切应力 - 34 -

4.8.6 电机皮带轮键压应力 - 35 -

4.8.5 电机皮带轮键剪切应力 - 36 -

4.9 连接螺栓强度计算 - 36 -

4.9.1 游梁支座与支架连接螺栓 - 36 -

4.9.2 支架与底座连接螺栓 - 36 -

4.9.3 横梁轴承固紧螺栓 - 37 -

结论 - 38 -

致谢 - 39 -

参考文献 - 40 -

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