常规式游梁抽油机设计【三维SW图】【含7张CAD图纸+文档全套】
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常规式游梁抽油机杆长设计与运动分析的研究李军斌 (塔里木大学 机械电气化工程学院,新疆阿拉尔 843300 )摘要:常规式游梁抽油机自诞生以来,历经百年使用,经历了各种工况和各种地域油田生产的考验,经久不衰。目前仍在国内外普通使用。常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势,而区别于其他众多抽油机类型,一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。此次,以研究常规式游梁抽油机杆长设计与运动分析为出发点,对常规式游梁抽油机进行深入的解析。关键词:常规式游梁抽油机;油田设备;四杆机构;运动分析中图分类号:TH122 文献标识码:AConventional beam pumping unit rod long design and motion analysislijunbin (College of Mechanic and Electrical Engineering Tarim University Ala Xinjiang 843300 )Abstract: the conventional beam pumping unit since its birth, after years of use, experience a variety of conditions and various regional oil production test, enduring. Still in the domestic and foreign general use. The conventional beam pumping unit with its simple structure, durable, simple operation, low maintenance costs advantages, which is different from many other oil pumping machine type, has been dominated by a rod pump production equipment dominant position. This, in order to study the conventional beam pumping unit rod long design and motion analysis as a starting point, on the conventional beam pumping unit to conduct in-depth analysis.Key words: conventional beam pumping unit; oil equipment; four bar mechanism; motion analysis目前,采油方式有自喷采油法和机械采油法。在机械采油法中,有杆抽油系统是国内外油田最主要的,也是至今一直在机械采油方式中占绝对主导地位的人工举升方式。有杆抽油系统主要由抽油机、抽油杆、抽油泵等三部分组成,抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。根据是否具有游梁,抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。而常规游梁抽油机自诞生以来,历经百年使用,经历了各种工况和各种地域油田生产的考验,经久不衰。1设计任务的设定抽油机要完成它相应的任务要求,在此,以下工况的抽油机为例做设计计算。(1)主要参数:型号:CYJ32.113HB(2)最大载荷:30KN(3)冲程长度: 1.4,1.7,2.1(单位:m)(4)冲程次数:6,9,12 (单位:)2常规式游梁抽油机的杆长设计常规式游梁抽油机是以曲柄连杆机构为其设计原理,如图2-1,。设计以杆长的设计计算开始,所以其杆长设计就显得尤为重要。杆长尺寸的设计计算由于最大冲程,所以各个杆长之间存在以下关系: 由于本设计的最大冲程,所以,在此取并且取,则其他杆长为:此外,式中:R曲柄半径,m;游梁后臂长度,m;游梁前臂长度,m;连杆长度,m;J基杆长度(从曲柄旋转中心到游梁支点的距离)m;2游梁抽油机的运动分析将四杆机构简化为曲柄滑块机构时,作悬点的运动规律计算。其简化图如下当时,游梁与连杆的连接点处于上死点,相对应的悬点C处于下死点;当时,B处于上死点,相对应的悬点C处于上死点 图3-1 悬点的运动规律简化图B点的冲程长度取B点的位移零点,向下为位移的正方向,则任意曲柄转角时B点的位移为:由三角形OAD可得:则 (3-1) 而 所以, (3-2a)按二项式定理展开 B点位移 (3-2b) (3-3) (3-4) (3-5) (3-6) (3-7) (3-8)为了确定悬点最大加速度,可对对求导,并令其等于零,求得取得极值时的 角及对应的及加速度值当,上面方程二无解,在此情况下,按方程一可得加速度极值在处,即上,下死点处。 (3-9a) (3-9b) (3-10a) (3-10b)当悬点在也取得极值,对此不再讨论。3小结在多数情况下,常规游梁抽油机都可以这种简化方式进行简化计算,这样不但大幅度提高了工作效率,而且比较精确。如果要做更加精确的运动计算,则可以用复变矢量法进行计算。参考文献1 张学鲁,季祥云,罗仁全等.游梁式抽油机的技术与运用.北京:石油工业出版社.2001年4月.2 韩成才. 石油钻采设备M.西安:陕西科学技术出版社.1999.3 邬亦炯,刘卓均等. 抽油机M. 北京:石油工业出版社.1994.4梁宏宝,伊莲娜,孙旭东.游梁式抽油机节能技术改造综述J.黑龙江:东北石油大学.2011年2月.5孙桓,陈作模,葛文杰.机械原理M.北京:高等教育出版社,2009.
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