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1、I液压式抽油机的设计液压式抽油机的设计摘要摘要：本文根据液压抽油机的基本参数和机构性能特点，以常规游梁式抽油机为基础模型，对其进行技术性改进，而得到具有新型节能特点的液压式式抽油机。该机具有无极调节冲程长度、冲次，悬点震动载荷小，控制灵活、方便等优点，可以适应不同的油井状态，同时在最大限度内保持了常规游梁式抽油机结构简单、操作、维修方便的优势，适合在各种工况的原油开采，是一种综合性能比较好的液压抽油机。文章在液压式抽油机基本理论的基础上，做了以下计算：液压式抽油机驴头悬点载荷的计算、液压系统原理图的设计、液压缸的设计和电动机的功率计算等。最后介绍的是各零部件设计的尺寸计算与校核，液压式抽油机通
2、过液压系统驱动抽油杆上下往复运动；平衡系统主要用于控制和调节工作行程换向和抽油杆柱运动的平衡，是电机的负载均匀，达到节省能源的目的。 ，并且有利于改善构件的受力状况，减少抽油机事故的发生，从而提高抽油机的综合效益。对平衡的配置进行分析和优化设计，满足所要求的工况需要。关键词关键词：液压抽油机； 液压系统； 液压缸II目目 录录1 绪论.11.1 前言 .11.2 国外液压抽油机的发展概况 .21.3 国内液压抽油机的发展概况 .21.4 抽油机的现状发展方向及其节能技术 .31.4.1 现有抽油机主要存在的问题.31.4.2 今后抽油机的发展方向.41.4.3 抽油机节能技术及发展情况.51.
3、5 液压抽油机设计方案及基本原理 .62 液压抽油机总体尺寸的确定.72.1 公式推导 .72.1.1 几何关系公式.72.1.2 行程计算公式.82.1.3 力矩计算公式.82.1.4 单位功计算公式.82.1.5 油缸最大摆角公式.82.2 方案计算 .82.2.1 分别计算和 S。 .910b,r ,2.2.2 分别计算和.913,l,22.2.3 计算 及 。 .9ii2.2.4 计算单位功.92.2.5计算油缸行程.92.2.6 计算油缸最大摆角.10m3 运动分析.103.1 原理阐述 .103.2 液压缸中活塞运动的规律 .113.3 驴头悬点的运动特性分析 .133.4 驴头悬
4、点运动分析结果 .14III3.4.1 驴头悬点运动速度分析.144 液压系统的设计和液压元件的选择.174.1 液压系统的设计 .174.2 液压元件的设计和选择 .184.2.1 液压缸的设计.184.2.2 确定液压泵的实际流量以及泵的选型.194.2.3 蓄能器的选择与计算.194.2.4 所需功率的计算与电机的选型.194.2.5 其他液压元件的选择.204.3 密封装置的设计 .214.3.1 密封装置的简介和分类.214.3.2 密封装置的选择.224.3.3 密封圈在使用中的注意事项.225液压抽油机载荷分布及平衡分析.245.1 悬点载荷 .245.1.4悬点静载荷.255.
5、1.2 悬点动载荷的简化计算.265.1.3 悬点最大载荷和最小载荷计算.275.2 平衡计算 .285.2.1 平衡的定义及判断.285.5.2 平衡度的计算.286 主要部件结构的设计校核计算 .306.1 主要部件强度计算、校核 .306.1.1 游梁的强度计算校核.306.1.2 游梁轴承的校核.326.2 其余部件的设计和选择 .336.2.1 驴头的设计.336.2.2 横梁的设计.346.2.3支架的设计.346.2.4 钢丝绳和悬绳器.34IV7 与常规型抽油机比较优缺点 .347.1 常规型游梁抽油机简介 .347.2 与常规型抽油机比较 .358结论 .36参考文献 .37
6、致谢 .3811 1 绪论绪论1.11.1 前言前言一百多年前，以石油制成品为动力的机器诞生以后，对石油的飞速发展，为石油工业的崛起提供了发展的契机。伴随石油开采业的发展，人们不同的油田、不同的油井，产量有大有小，有些也不能自流到地面。为此产生了解决油井生产举升的设备-抽油机。液压抽油机是有杆采油装置中的地面动力传动装置，其作用是通过液压驱动系统驱动曲柄连杆或其他连杆结构等，其动力是由动力机变为液压泵和抽油泵的往复运动，实现抽油泵的吸油和排油过程，并悬挂抽油杆，承受荷重。随着采油设备技术研究的深入，设计和制造水平的提高，抽油机在最初的雏形上得到了长足的发展，其技术发明有数百种。近年来，有余制造
7、工艺及元件质量的不断提高，特别是采油工艺的需要，又引起人们的重视。尽管抽油机的种类很多，结构形式各异，但是，由于不同油田对抽油机的要求不同，近几年来，随着我国各油田越来越多地需要长冲程、低冲次的抽油机来提高产量，以研究开发出多种节能型液压抽油机。液压抽油机主要由液压驱动系统、平衡系统组成。液压驱动系统主要用于驱动抽油杆，带动抽油油泵作上、下往复运动；平衡系统主要用于控制和调节工作行程换向和抽油杆柱运动的平衡，是电机的负载均匀，达到节省能源的目的。平衡方式有启动平衡、机械平衡、两井互相平衡和用油管柱平衡等4 种。液压式抽油机的主要优点是：具有无极调节冲程长度、冲次，悬点震动载荷小，控制灵活、方便
8、等优点，可以适应不同的油井状态。液压式抽油机的主要缺点是：存在装机功率大、能耗高、自适应能力差等缺点。近些年来，我国石油装备总水平已有很大提高，特别是采油工程中，机械采油井已超过 90%以上，其中有感冲、有杆抽油油井又占机械采油的 90%以上。目前，抽油机、抽油杆、抽油泵自给率 100%。对保持原油总产量稳定，起了决定性作用。为了追求开采效益最大化，以最少的投入换来最大的回报，2开发节能高效的抽油设备，成为了油田经营者和抽油机设备生产厂家致力追求的目标。因此，对抽油机的结构尺寸进行合理的设计是十分必要的。1.21.2 国外液压抽油机的发展概况国外液压抽油机的发展概况国外抽油机的研制起步较早，到 50-60 年代，随着液压技术的迅速发展，液压抽油机的结构和液压系统得到了较好的优
