《A256 JS抽油机设计计算书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《A256 JS抽油机设计计算书（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、C320D-256-120抽油机设计计算书C320D-256-120型抽油机设 计 计 算 书C320D-JS陕西宝深集团石油机械制造有限公司 第12页 共15页目 录1、技术规范22、抽油机的结构22.1游梁 22.2 抽油机的旋转方向32.3游梁之外的结构件的设计载荷32.4悬绳器 112.5制动装置 122.6曲柄的极限应力 132.7轴承 14参考文献15 1、技术规范：型号 320-256-120悬点额定载荷 KN 116光杆冲程 2130 2590 3005光杆冲次 次/分 6 9 12平衡方式 曲柄平衡减速器额定扭矩 KNm 36.16总传动比 20.807中心距 950电动机型
2、号 Y250M-8三角皮带型(5根) C-6300整机外形尺寸 928122697760整机重量 Kg 209002、抽油机的结构:2.1游梁2.1.1常规型游梁额定值 见图一所示W= (1) (见API 11E 中3.2 ) 式中: W：光杆载荷的游梁额定值 116KN (由设计给定) A：从游梁支架轴承中心到光杆中心线的距离3250mm (由设计给定) ：截面模数C：从游梁支架轴承中心到平衡器轴承中心的距离2490mmL：游梁最长的横向支撑(取C或A的较大值3250mm)G：剪切模量0.81105MPa：弯曲时的压应力 7.579106 N/m2，即11200000Ib/in2(见11E中
3、的表1)由公式（1）取=75.79105得：=4.9710-3m3通过计算，我们选择用HN7003002413/16Mn，其截面模数为5. 5710-3m3=5. 7610-3m3 =4.9710-3m3 可以满足API 11E规范的设计要求。图二 游梁用HN7003002413截面图2.1.2 游梁极限工作应力的计算：用选定的槽钢计算 W= (1) (见API 11E 中3.2) ：弯曲时的压应力 (2 ) (见API 11E中表1)式中：弹性模量 (E=2.11011 Pa)：惯性的弱轴线力矩 Iy=1.0810-4m4 JT：惯性距扭转常数 JT=3.3110-6 m4由API 11E中
4、表1有=131.775.79(11000psi) 故取较小值，代入公式（1）有：W=129.89KN 116 KN()即所选槽钢强度满足。2.2 抽油机的旋转方向该抽油机曲柄的旋转方向可以完成顺时针旋转方向(由设计给定)。2.3游梁之外的结构件的设计载荷 根据API Spec11E的要求：除非另行规定，抽油机的所有几何尺寸都通过检查在抽油机上行程时上述零部件在曲柄每隔150时作用在零部件上的最大载荷作为设计载荷。2.3.1 抽油机上行程时曲柄每隔150 时的光杆载荷和连杆上的载荷的计算：图三 抽油机几何关系图图中术语含义为：A: 从游梁支架轴承中心到光杆中心线的距离，A=3250mm；C: 从
5、游梁支架轴承中心到平衡器轴承中心的距离,C=2490mm；G: 从曲柄轴中心到底座梁底面的高度H: 从游梁支架轴承中心到底座梁底面的高度P: 游梁拉杆的有效长度(从平衡器轴承中心到曲柄销轴承中心) ,P=3445mm；R: 曲柄最大半径，R=1125mm； I: 从游梁支架轴承中心和曲柄销中心线之间的水平距离J: 从曲柄销轴承中心到游梁支架轴承中心的距离K: 从曲柄轴中心到游梁支架轴承中心的距离：12点位置和K之间的角度：曲柄角，井口处于右侧看，曲柄中心线从时钟的12点位置开始，按顺时针方向的转动角度： C和P之间的角度： R和P之间的角度，从R到P顺时针测量： C和K之间的角度: C和J之间
6、的角度: K和J之间的角度在计算320-256-120抽油机上行程时曲柄每隔150 时的光杆载荷和连杆上的载荷时，我们按抽油机“三高”状态即：最高冲程、最高冲次、最大悬点载荷来考虑。此时连杆曲柄销装在曲柄的最远处，曲柄半径为1125（设计给定），吊重即为额定载荷25600Ib，冲次为9冲/分。当时连杆受力见图四：图四 连杆受力示意图图中 L1： 主架中心到连杆拉力的距离（力臂） L2： 主架中心到光杆载荷即悬点载荷的距离（力臂） P： 连杆拉力悬点载荷： （4）式中：悬点载荷 Ib吊挂重物重量 Ib：重力加速度 ：悬点运动加速度 （5）: 曲柄角速度 此时当时 ，代入公式（5）得 代入公式（4
7、）得:KN此时连杆受的拉力为：（杠杆原理） KN以下数据为电脑放样得出，当曲柄角每转动150时其数据见下表:（其运算过程相同）00000W(KN)L1(mm)L2(mm)P(KN)06721761081213528110.31481632292.242991.877143.98511562441634680343528105.92575512215.842892.159138.2564306038143127773528107.42322042169.382831.518140.21094560561225271283528110.09346942176.852841.268143.69626
8、063451033464213528114.7822235.92918.341149.8157756828865743528117.63938782323.853033.135153.545390755170255053528123.46069392409.423144.823161.14341058221564143533528119.57469392476.493232.364156.07131209026443238383528121.09926532500.853264.159158.06121359845333434213528122.23677552470.853225.00315
9、9.54591501065223233133528119.79130612390.443120.05156.35416511420133528473528120.26832652278.262973.631156.97671801204134827383528120.59975512148.992804.905157.4092从以上计算分析得出当=90时 ，驴头上的悬点载荷和连杆上的拉力最大，此时抽油机的几何尺寸按此数据计算。2.3.2 连杆强度计算 根据2.3.1的计算连杆的最大拉力为： =161.1434(KN)2.3.2.1连杆的拉伸强度：连杆的拉伸(材料为30钢管；设计给定)共两件根据
10、第三强度理论 (6) 式中:：材料的屈服强度 ：材料的安全系数根据API 11E 中3.6.2 我们取=4=0.25259=73.75 = (7) 式中: P: 连杆拉力 F: 连杆的截面积 ；连杆选用11412的热轧无缝钢管 (设计给定) (8)39.58安全系数达到 1.8633 （安全系数n一般为1.52.0 ） 用(11412)热轧无缝钢管能满足要求。2.3.2.2连杆焊缝的拉应力根据API 11E 中3.6.2 我们取=4 焊接技术规范为焊条为E4301=4300.25=107.5焊缝为开坡口对接焊缝，总焊缝截面积为 （9）=39.58 安全系数 2.3.3. 曲柄销的强度校核 ：曲柄销(40C
