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1、东北石油大学本科生毕业设计（论文）摘 要抽油机是指能把流体从地下抽出的装置。曲柄的旋转运动被改变成被固定在曲柄的一端的连杆臂的一双灵活的机构的往复运动并且曲柄的另一端通过这样的连接绕过多个滚筒延伸，然后垂直向下朝向井头。灵活的机构在其另一端以一定装置被连接到到光杆。灵活的机构和光杆，基于在同一垂直平面，因此，真正的垂直往复运动便传递给光杆。灵活的机构包括非金属肩带，有相当的宽度，以提供稳定的运动。多年来，油从地表下方的一个领域以抽油机的方式被抽出，这种方式是由抽油机的往复光杆连接到由钻具操作的潜水泵来实现的。不同类型的抽油机都是合适的，本发明涉及到一个抽油机以便于合理地应用在操作一个泵去把液体
2、从地下抽到地表的领域，如石油，是低于地表的领域并且由于抽油机的低姿态尤其在具有中心支点的喷灌系统领域中抽油机是很有效的。关键词：抽油机；曲柄；机构AbstractA pumping unit for pumping fluids from a location beneath the surface of a field.The rotary motion of a crankarm is changed to a reciprocating motion of a pair of flexible members by pitman arms pivotally secured at one
3、 end to the crankarm and at the other end to the flexible members which extend from such connection over a plurality of rollers and then vertically downward toward the well head.The flexible members are connected at their other ends to means connected to the polished rod.Portions of the flexible mem
4、bers and the polished rod lie in the same vertical plane so that true vertical reciprocating movement is imparted to the polished rod.The flexible members comprise non-metallic straps having a substantial width to provide stability of movement. For many years, oil from beneath the surface of a field
5、 has been pumped by means of a pumping unit .which reciprocates a polished rod connected to a drill string to operate a submerged pump. This invention relates to a pumping unit suitable for use in a field for operating a pump to remove fluids, such as oil, from beneath the surface of the field and i
6、s particularly useful in fields having center pivot sprin-kler irrigation systems because of the low profile of the pumping unit.Keywords: pumping unit；a crankarm；members第1章 概述1.1抽油机概述1.1.1抽油机的一般知识抽油机是有杆抽油的地面动力传动设备，是构成“三抽”系统的主要组成部分。抽油机的产生和运用由来已久，迄今已有百年历史。应用最早普及最广的属常规型游梁式抽油机，至今在世界各产油国中仍占绝对优势.结构简单、可拿咐
7、用、操作维修方便是其经久不衰的恨本原因。然而，随着油田的不断开发，要求抽油机具有长冲程、大负荷、能耗低、体积小、重量轻等性能特点来满足日益发展的油田开发的需要。70年代以来，有杆抽油技术有了突破性进展，各种新型的抽油机相继研制成功，投入生产。目前，国外至少有30家公司，国内至少有20家厂、院、校、所，在专门研究制造新型抽油机。1.1.2 抽油机的分类抽油机主要分游梁式油油机和无梁式抽油机两大类。游梁式抽油机的具体分类如下:按结构型式可分为;常规型、前置型、偏置型、斜井式、低矮式活动式;按减速器传动方式可分为:齿轮式、链条式、皮带式、行星轮式;按驴头结构可分为:上翻式、侧转式、分装式、整体式、旋
8、转式、大轮式、双驴头式、异驴头式;按平衡方式可分为:游梁平衡Y，曲柄平衡B,复合平衡F、天平平衡T,液力平衡、气动平衡、差动平衡;按驱动方式可分:普通异步电机驱动、多速异步电机驱动、变压异步电机驱动，大转差率电机驱动。超过转差率电机驱动、天然气发动机驱动、柴油机驱动。 无游梁式抽油机，因其机理不同，结构各异，尚无确定的分类方法和准则，一般可分为:低矮式:其特点是整机低矮;滚筒式(沉入式):其特征是无曲柄连杆机构，以纹车滚简为主体，其上缠绕柔性件，一端悬挂杆泵，一端悬挂平衡重.悬绳器和平衡重均沉没于地下，故这种抽油机又称沉入式或鼠洞式抽油机; 塔架式;其特点是具有高耸的立架，类似钻机井架。塔架高
9、度与冲程长度相谐; 常规式:其特点是具有带传动、减速器的曲柄连杆机构，以实现悬点的往复直线运动及换向; 缸式抽油机:其特点是以压力油缸或气动柱塞来驱动杆系上下往复运动; 增程式(又称增距式):其特点是具倍升机构，以实现悬点冲程的放大;链条式:其特点是以链条传动来传递动力;皮带式:其特点是以皮带传动来传递动力;绳索式:其特点是以钢丝绳来传递动力;此外，还有许多其它型式的无游梁抽油机。1.2 国内外抽油机的技术现状及发展趋势1.2.1国内外游梁式抽油机的技术现状抽油机的产生和使用由来巳久，迄今已有百年历史。应用最早，普及最广的应属游梁式抽油机.早在120年前就诞生了，目前，在世界各个产油国仍在大面
10、积地广泛应用。美国拥有40万台，我国拥有2. 7万台，前苏联拥有9万台，一百多年来，游梁式抽油机的结构和原理没有实质性变化.结构简单、易损件少、可靠性高、耐久性好，操作维修方便，是其百年经久不衰的很本原因。 1、美国美国生产抽油机的公司有十几家，品种复杂、型式繁多，其中以技术先进、实力雄厚的拉夫金（得克萨斯州）公司为权威。常规型游梁式抽油机按API标准制造。1988年第15版API Spec11E中规定了常规型游梁式抽油机系列有7种型号，悬点载荷9214kN，冲程0.47. 6m,减速器扭矩0. 737105. 32kNm，其中以悬点负荷25 165kN，冲程0. 71 3. 66m的抽油机居
11、多。规格最大的是3648一470一300型抽油机，悬点负荷213kN,冲程7. 62m,减速器扭矩420. 4kNm。减速器大多采用渐开线人字齿轮传动，中间没有退刀槽.也有少数采用螺旋齿轮传动、链条传动和皮带传动。采用宽翼工字钢游梁，强度高，重量轻。拉夫金公司采用W2499宽冀工字钢游梁，重680kg。前置式抽油机主要由拉夫金公司生产，该公司生产的马克型前置式抽油机，共有八个系列46个品种。拉夫金公司还生产前置式气平衡抽油机，该机比同级常规抽油机外形尺寸小35%,整机重量轻40%.该机共有26种规格，悬点负荷48. 47213. 19kN，冲程1.376. 1m，平衡气压力1. 052. 87
12、MPa,偏置式抽油机主要由CMl公司生产。共有九种规格，减速器扭矩7. 9126. 1kNm。偏置式抽油机又称异向曲柄抽油机，或称后置式抽油机，或称托马斯特(TM)抽油机，简称TM抽油机。这种抽油机的技术经济指标优越，深受用户欢迎。1986年已进入API标准。该机特点在于连杆与游梁之间夹角始终为90,曲柄转角上冲程为192。下冲程为168,惯性负荷小，峰值扭矩小，比同级常规抽油机小60%,该机游梁支架与减速器座底直接连接，改善了整体受力。此外，美国还有许多家公司生产和研制各种新型的游梁式抽细机。2、加拿大加拿大抽油机主要生产厂商是雷姆斯有限公司，该公司主要生产常规式、前置式、偏置式游梁抽油机之
13、外，此外，还有其它公司生产各种新型游梁式抽油机。3、法国法国抽油机主要生产厂商是玛普公司，除生产各种游梁式抽油机外，还生产各种无游梁式抽油机。4、前苏联前苏联抽油机按IDCT标准生产，以新系列游梁式推油机共有9个系列22种型号，减速器共有10种型号。悬点负荷10200种。冲程0.456m,减速器扭矩1 120kNm。平衡方式全部采用复合平衡或曲柄平衡重型采用气动平衡。为缩小尺寸，减轻重量，近年来将曲柄半径与驴头摆动半径比从0.4增大到0. 6。抽油机主要生产厂家是伊甲巴依油矿设备厂。5、罗马尼亚罗马尼亚抽油机生产厂家主要是火山工厂。这家工厂共生产两种系列产品。国内系列共22种规格，悬点载荷30
14、193kN.冲程1.25m,减速器有8种规格，扭矩5100kNm。6、中国我国的抽油机制造业已有40年历史，经过了进口修配、仿制试制、设计研制三个阶段。50年代以进口为主，修配为辅。6070年代在仿制的基础上进行试制，1975年制订国产抽油机基本型式与参数,1980年制订抽油机结构尺寸和技术条件。从此开始自行设计，研究制造国产抽油机，逐步实现国产化，不仅满足自给.而且还部分出口，目前，我国已有兰州石油机械厂、兰州通用石油机械厂、宝鸡石油机械厂、第二石油机械厂、第三石油机械厂、第四石油机械厂、江汉石油机械厂、抚顺石油机械厂、华东管道机修厂、大庆总机厂、玉门总机厂、大港总机厂等30多家抽油机制造厂
15、，年生产抽油机上万台，并有2项产品获国家银质奖,14项产品获部奖称号。兰石、兰通、宝石、江汉石油机械厂(原江汉总机厂)、第四石油机械厂、第二石油机械厂等厂家先后获得API商标使用许可证，抽油机出口美国，从而使国产抽油机打入国际市场，跻身于世界先进行列。兰石厂是我国生产抽油机的主要厂家，按国内技术生产的常规游梁式抽油机，共11种规格，悬点负荷80160kN，冲程35. 5m,减速器扭矩37105kNm,按AP1标准生产的常规型抽油机，共43种规格，悬点负荷34. 47165. 56kN，冲程0.914. 88m,减速器扭矩5. 53126kNm。兰石厂和宝石厂是我国生产前置式抽油机批量最大的厂家
16、，目前已生产该机500多台。兰石厂生产的pCYJ12-3. 6-a6 HB型前置式抽油机，悬点载荷120kn，冲程3. 6m ,减速器扭矩56kNm宝石厂生产的CYJQ16一6一105B型前置式抽油机，悬点负荷160kN，冲程6m减速器扭矩105kNm。1.2.国内外游梁式抽油机的发展趋势1.3 设计目的随着油田逐渐进入开发的中后期，油井含水比不断上升，动液面不断下降，油井出现水淹甚至强水淹现象。而新区开发也有不断增大产层深度的趋势，这就使机采油井的泵挂深度不断增加。为保证油井产量要加大抽油机的悬点负荷，从而导致抽油杆弹性变形加重，造成严重的冲程损失。补偿方法则依赖于加大抽油机的冲程长度，对于高含水井、稠油井、深抽井等更需要加大抽油机的悬点载荷和冲程长度。然而，游梁式抽油机，尤其是常规型抽
