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1、链条抽油机摘要：针对目前国内普遍使用的游梁式抽油机冲程长度有限、体积大，改进费用高，改进后外形尺寸大、消耗功率多，操作维修不便等问题。本文阐述了一种新型的链条抽油机，利用增大转角机构原理、滑轮组增倍原理对现有抽油机进行了改进，对改进部分进行详细的设计，对零部件进行必要的强度校核。改进后的抽油机具有结构简单、质量轻、耗能少、冲次少、长冲程、悬点加速度变化小、惯性载荷小、运行平稳、减速器输出扭矩小、易于安装、维护使用方便等优点，能够满足抽油机一年365天无人看守连续工作的目的。关键字：链条抽油机 转角机构 滑轮组增倍原理 长冲程 Chain pumpingAbstract：For current
2、domestic widespread use of Rod-stroke length limited, bulky, expensive improvements, improved overall size, power consumption, operation and maintenance inconvenient. This article describes a new type of chain pumping, utilization increase corner body principle，pulley block doubling principle on exi
3、sting pumping unit has been improved, more on improving the part design, components as necessary strength check. Improved pumping unit has a simple structure, the quality of light, less energy consumption, fewer, long-stroke, polished acceleration changes in small, inertial loading, running smoothly
4、, gearbox output torque is small, easy to install, maintain, easy to use, can meet the pumping 365 days a year to work continuously for unmanned. Key words: chain pumping corner body pulley block doubling principle long strok目录目录第一章 绪论11.1选题的目的与意义11.2发展的趋势11.3本课题主要讨论的问题2第二章 总体方案确定32.1方案确定32.2结构和工作原理
5、3第三章 传动装置设计63.1带、减速器设计63.1.1 V带设计63.1.2减速器设计83.1.3减速器轴计算及轴承选择143.1.4减速器轴的校核163.2四杆机构设计183.2.1四杆机构尺寸计算183.2.2曲柄的设计193.2.3连杆的设计193.3链轮传动装置设计203.3.1材料的选择203.3.2齿数的确定203.3.3当量的单排链的计算功率203.3.4链条的型号和节距的确定213.3.5中心距、链节数的计算213.3.6链轮各个尺寸的计算213.3.7具体结构的设计图223.4天轮及滑轮设计223.4.1天轮设计223.4.2滑轮设计243.5支承座设计253.5.1材料的
6、选取253.5.2具体结构和尺寸的设计25第四章 桁架和底座设计274.1底座设计274.2桁架设计274.3 桁架悬出部分的强度校核28结束语30致谢31参考文献32附录33西安文理学院本科毕业设计（论文）第一章 绪论1.1选题的目的与意义随着油田开发的转移，我国大多数油田都已进入开发的中后期，逐渐丧失自喷能力，基本上已从自喷转入机采。80年代初，我国拥有机采油井2万口，占油井总数的57.3%，机采原油产量占总产量的27%。到80年代末，我国拥有机采油井3万口，占油井总数的85%，机采原油产量占总产量的80%。在这些机采油井中，采用抽油机有杆式抽油占90%，采用电潜泵、水力活塞泵、射流泵、气
7、举等其他无杆式抽油占10%。随着油田进一步开发，机采油井的比重将进一步加大，其中主要采用有杆式抽油。由此可见，抽油机在石油工业中具有举足轻重、非同小可的重要地位。抽油机的产生和使用由来已久，迄今已有百年的历史。应用最广，普及最广的应属游梁式抽油机，它结构简单、易损件少、可靠性高、耐久性好，操作维修方便。但是，在开采稠油、高凝油、深层油、特别是高含水油田时，使用常规游梁式抽油机已无法实现更经济、有效地开采。对游梁式抽油机进行增大行程的改进设计时，存在着造价高，外形尺寸大，使用中消耗功率多等问题。按照采油工艺的要求， 国内外都在研制长冲程，大载荷，低冲次， 高效节能的抽油机 。其中链条抽油机具有结
8、构简单，质量轻，耗能少，冲次低，冲程长，悬点加速度变化小，惯性载荷小，运行平稳，减速器额定扭矩小和易于安装，设计改进发展空间大等特点，得到了普遍发展。1.2发展的趋势抽油机的产生和使用由来已久，迄今已有百年的历史。应用最广，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积的广泛应用。美国拥有40万台，我国拥有2 .7万台，一百多年来，游梁式抽油机的结构和原理没有实质性变化。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。60-70年代在仿制的基础上进行试制，1975年制定国产抽油机基本形式与参数，1
9、980年制定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、等30多家抽油机制造厂，年生产抽油机上万台，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。现有技术所提供的抽油机，主要有游梁式抽油机、异型抽油机、链条式抽油机等，其中游梁式抽油机是我国使用最早，用量最大的一种类型，它具有结构简单，运行可靠，使用寿命最长，维护方便等优点，它的
10、不足之处在于驴头尺寸过大，因而自重大，能耗高，冲程短，随着油田开发的转移,我国大多数油田都已进入开发的中后期油井普遍出现稠油、高凝油、深层油、特别是高含水油田时，使用常规游梁式抽油机已无法实现更经济、有效地开采。对游梁式抽油机进行增大行程的改进设计时，存在着造价高，外形尺寸大等缺点。因此，国内外都在研制长冲程，大载荷，低冲次， 高效节能的抽油机。其中链条抽油机以其结构简单，质量轻，耗能少，冲次低， 冲程长，悬点加速度变化小，惯性载荷小，运行平稳、减速器额定扭矩小、易于安装，设计改进和发展空间大等诸多优点，受到各国研究者的亲眯，得到了普遍发展。1.3本课题主要讨论的问题本次设计利用增大转角机构原
11、理，改进抽油机的设计，从而达到整机结构合理、悬点载荷大、冲程长、冲次少，减速机输出扭矩小，重量轻，动力传动系统带动链轮传动装置往复运动，同时复动增距滑轮组随之往复运动，利用滑轮组的增倍原理和动力传动系统实现复动增距动力消耗与同类机型相比降低10%，维护使用方便，满足抽油机一年365天连续工作的目的,结合实际，解决具体生产问题。抽油机的工作性能指标包括悬点载荷、冲程、冲次、减速机扭矩、单井井口产量等技术参数。随着油田不断开发，油井含水比不断增大，泵挂深度不断增加，动液面不断下降，势必引起悬点负荷增大，同时引起减速器扭矩的增大，泵径、冲程、冲次也要根据工况的变化而经常调节。抽油机常年连续运转，工况
12、复杂多变，加之无人监护，管理不便，因而要求其工作必须可靠。对于油矿设备来说，可靠性是最重要的技术指标，抽油机发生故障将会造成停产待修、油井破坏等重大事故和严重经济损失。加之游梁式抽油机改进设计诸多不利因素，针对上述实际情况，本次设计链条抽油机改进方案是符合实际需求的。第二章 总体方案确定2.1方案确定本次设计利用增大转角机构原理，改进抽油机的设计，从而达到整机结构合理、悬点载荷大、冲程长、冲次少，减速机输出扭矩小，重量轻，动力传动系统带动链轮传动装置往复运动，同时复动增距滑轮组随之往复运动，利用滑轮组的增倍原理和动力传动系统实现复动增距。改进费用，动力消耗低于游梁式抽油机，且维护方便。通过这次
13、改进设计，使链条抽油机能够在较为苛刻的环境下良好的工作，满足抽油机一年365天无人看守、连续工作的目的，适应的工作范围面更宽。因此本方改进案符合实际需求。2.2结构和工作原理1、结构草图如图2.1图2.2：图2.1总装草图 主视图图2.2总装草图 侧视图1.底座2.电机. 3.带轮传动结构4.减速器5.曲柄6.连杆7.链轮传动机构8.钢丝绳 9.桁架 10.螺栓M36130 11.螺母M36 12.弹簧垫圈13.天轮机构14.定位轮机构 15.轴承座 16.悬架 17.推杆机构 18.抽油杆2、工作原理如上图所示，当悬绳器处在最低位置时，链轮传动机构7尾部处在上摆角的最高位置，浮动增距滑轮组和
14、拉杆及平衡块处在最高位置，曲柄连杆机构处在上支点换向位置，此时，各部件储存的势能最大，开启电机2动力经带轮传动机构3、减速器4带动曲柄连杆机构6逆时针转动，各部件储存的势能变为动能做功，曲柄连杆机构6中的连杆牵位横轴17带动链轮传动机构7和复动增距滑轮组绕着主轴承座转动下行，传动钢丝绳8同时拉动链轮传动机构7中的小直径滑轮，带动天轮机构13中的小直径滑轮逆时针缠绕传动钢丝绳8，拉动增距小直径滑轮，带动天轮传动机构13中的增距大直径滑轮逆时针缠绕主钢丝绳，通过定位滑轮组14牵拉悬绳器带动抽油杆18上行抽油，当链轮传动机构7带动复动增距滑轮组和拉杆下行到最低位置时，曲柄连杆机构6逆时针旋转至下止点
15、换向位置，各部件储存的势能降到最小，悬绳器带动抽油杆18上行至最高位置，抽油工作行程结束，电动机2继续运行，通过前述的动力传动系统带动曲柄5继续逆时针转动，曲柄连杆机构转过下止点换向位置，通过曲柄连杆机构6中的连杆推动横梁17和链轮传动机构7，带动复动增距滑轮组和拉杆绕着链轮传动机构7中的主轴承座转动上行，各部件将动能转变为势能储存起来，同时与悬绳器相连的抽油杆18从最高位置下落，抽油杆及井下部分的势能变为动能通过主钢丝绳牵拉增距大滑轮顺时针转动，带动增距小直径滑轮顺时针缠绕传动钢丝绳8，当连杆6推动链轮传动机构7带动复动增距滑轮组和拉杆及平衡块绕着主轴承座转动上行至最高位置时，抽油杆18牵拉悬绳器和主钢丝绳下行至初始位置，曲柄连杆机构到达止点的换向位置，抽油机空载行程结束，电动机2连续运转，动力传动系统带动曲柄6继续逆时针转动。曲柄连杆机构转过上止点换向位置，连杆6牵拉横轴17和链轮传动机构7带动复动增距滑轮组和拉杆及平衡块绕着主轴承座转动下行，开始下一个抽油工作循环。
