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1、API偏置抽油机设计:RM912D-427-144目 录任务书开题报告指导教师审查意见评阅教师评语答辩会议记录中文摘要外文摘要前言11 概述2 1.1 选题背景21.2 研究的目的和意义21.3 国内外现状和发展趋势及研究方向21.4 游梁式抽油机节能技术分析和指导思想31.5 方案论证42 偏置型抽油机工作原理与节能原理62.1 工作原理62.2 偏置型游梁抽油机特点62.3 抽油机的尺寸规划及结构63 抽油机的尺寸规划及结构7 3.1 驴头83.2 游梁93.3 横梁及连杆103.4 曲柄平衡装置113.5 减速箱123.6 刹车机构123.7 支架133.8 底座143.9 皮带传动装置
2、153.10 钢丝绳和悬绳器 153.11 电动机 153.12 轴承座 154 游梁抽油机的基本参数和分类174.1 驴头悬点（挂抽油杆处）的最大允许载荷174.2 悬点最大冲程长度174.3 悬点的最大冲程次数184.4 减速箱曲柄最大允许扭矩 185 偏置抽油机的设计计算20 5.1 CYJRM912D-365-192抽油机的计算参数 20 5.2 几何计算21 5.3 运动计算22 5.4 工艺计算245.5 主要构件的受力计算305.6 V带传动设计 326 主要承载构件的校核计算34 6.1 游梁的强度计算34 6.2 横梁的校核计算35 6.3 连杆的强度计算35 6.4 支架轴
3、承校核35 6.5 尾座轴承校核36 6.6 曲柄销轴承校核377 总结39参考文献39致谢40附录418.1附图一418.2附图二428.3附图三438.4附图四448.5附图五458.6附图六468.7附图七478.8附图八488.9附图九49API偏置抽油机设计:RM912D-427-144 学 生：李晶晶，机械工程学院 指导老师：郭登明，机械工程学院【摘 要】抽油机是构成采油设备重要组成部分。在抽油机驱动下，带动其它设备运转，实现油井的机械式开采。偏置型抽油机是在常规型抽油机基础上发展的，通过对曲柄的改造和尺寸的优化获得。本文介绍了偏置型抽油机工作原理、节能原理以及设计过程。首先，根据
4、已知的参数，对抽油机的连杆机构在几何、运动、和动力学进行了系列的分析与计算，阐述了这种设备的运动规律。其次、对抽油机进行了工艺参数计算和主要部件材料的强度校核分析，及对配套设备，如电动机、减速器的分析与选用，说明了该型设备在性能方面同其它种类设备的差异。最后，进行工况分析和结构草图设计。中间过程的有关计算部分，利用Excel软件进行了编程调试。【关键词】偏置型抽油机 曲柄 强度 特性全套图纸，加153893706前言目前，采油方法有自喷采油法和机械采油法。自喷采油法的特点是利用地层本身的能量来举升原油。随着油田的不断开发，地层能量逐渐消耗。为了保证原油的稳产、高产，这些油井不能继续用自喷法开采
5、 。同时，有一些油井一开始就不能自喷。对于上述这些不能自喷的油井，就必须用机械采油法进行开采。机械采油法又分为气举法和抽油法两种。气举法的特点是利用压缩气体的能量，把原油提升到地面；而抽油法的特点是将各种结构的泵放到井下抽油，所以抽油法又叫泵法。从国外石油最发达的国家来看，用抽油法开采的井数占绝对多数，约80%左右，而抽油法所开采的原油占半数以上。由于我国油田的发展特点（处于开发初期和中期，采用注水措施），目前，无论在生产井数方面还是在原油总产量方面，自喷法都占相当大的比重。但从原油的发展趋势来看，采用机械采油法，特别是使用抽油法的井数和产量都在增加，在一些老油井，几乎全用抽油法采油。用抽油法
6、开采，国内外应用最广泛的抽油设备是游梁式抽油机或称作有杆抽油设备。API（美国石油协会）抽油机规范（API SPEC 11E） 中游梁式抽油机的种类有四种，它们分别是：常规型抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、前置式曲柄平衡抽油机。它的结构简单、制造容易、维修方便。游梁式抽油机有以下几部分组成：电动机、减速箱、四连杆机构。电动机通过三角皮带传动带动减速箱。减速后，由四连杆机构（曲柄、连杆、游梁、横梁）把减速箱的输出轴的旋转运动变为游梁驴头的往复运动。抽油机在油田的开采作业中具有不可替代的作用，是构成“三抽”即：抽油机.抽油杆和抽油泵的一部分。抽油机的工作条件比较恶劣，全天候常年野外
7、连续运转，而且绝大多数时间处于无人监护状态。因此要求抽油机具有良好的可靠性、耐久性；同时还要具有性能领域宽、调节范围大、能源消耗低、易损件少、维护保养方便，对环境适应性强的特点。近年来抽油机正在向低能耗、长冲程、高精度、自动化和智能化方向发展。特别是由于油井动液面的下降，长冲程、低冲次的抽油机更是得到了推广与发展。1 概述1.1 选题背景游梁式抽油机结构简单、可靠性高、使用维护方便、适应现场工况等优点.在采油机械中，具有举足轻重的地位。在今后相当长的时间内仍将是油田的首选设备.但是由于常规型抽油机机本身的结构特征。决定了它平衡效果差、曲柄净扭矩脉动大、存在负扭矩、载荷率低、工作效率低和能耗大等
8、缺点。在采油成本中，抽油机电费占30%左右，年耗电量占油田总耗电量的20%30%，为油田电耗的第一位，仅次于注水。自从1985年第一台异相曲柄平衡游梁抽油机(简称异相机)应用以来，国内各大油田开始重视抽油机的节能工作。1.2 研究目的及其意义常规型抽油机受到四杆机构的限制，游梁摆角不能过大，导致整机质量偏重，体积偏大。偏置式游梁抽油机是在常规型抽油机的基础上经过优化四连杆机构的几何尺寸，优化了平衡重的夹角，改变了平衡重的相位角而产生的一种新型的抽油机。通过平衡重在曲柄轴上产生的扭矩与悬点负载在曲柄轴上产生的扭矩相平衡，使抽油机运转时峰值扭矩和峰值电流都有较大幅度的降低，从而达到节能的目的。1.
9、3 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向游梁式抽油机的产生和使用由来已久，早在120年前就诞生了，目前，世界各个产油国仍在大面积的广泛应用。美国拥有40万台，前苏联拥有4万台，我国拥有2. 7万台，仅大庆油田，在用的游梁式抽油机就有一万余台。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，这些优点是游梁式抽油机历经百年而经久不衰的原因。美国生产游梁式抽油机的公司有十几家，品种复杂，型式繁多，其中技术先进、实力雄厚的LUFKIN公司为权威。前置式抽油机主要由LUFKIN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。马克型
10、前置式抽油机上冲程曲柄转角195度，下冲程为165度，从而降低扭矩峰值。该机上冲程开始比油井负荷扭矩滞后7.5度，下冲程开始扭矩比油井负荷提前7.5度，从而提高平衡效果，该机较同级常规型抽油机节能34.99%。此外，LUFKIN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%，共有26种规格。CM工公第 3 页 （共 55 页）概述司生产偏置式抽油机，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。该机特点在于连杆与游梁之间夹角始终为90度，曲柄转角上冲程为192度，下冲程为168度，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底座直接连接，改善了整体受力。加拿大主要生产抽油机的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。前苏联游梁式抽油机共有9个系列22种型号，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，近年来将曲柄半径与驴头摆动半径比从0.4增大到0.6。我国的抽油机制造业已有40多年的历史，经过了进口修配，仿制试制，设计研制三个阶段。1980年开始自行设计，研究制造国产抽
