游梁式抽油机专用电动机的设计
游梁式抽油机专用电动机的设计
0 引言
利用游梁式抽油机采油是世界石油工业传统的采油方式之一，也是迄今在采油工程中一直占主导地位的采油方式。
游梁式抽油机具有：惯性力矩较大，启动困难；周期性冲击载荷；连续工作在室外环境等特点。
因此，要求用于拖动该设备的电动机应具有较大的启动力矩、较软的机械特性、全天候连续工作等基本条件。
API规范11L6《游梁式抽油机用电动机规范》将NEMA设计 D电动机作为基本设计，并对转差率、温升作出了明确要求。
国家发展和改革委员于2005年发布了中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6636-2005《游梁式抽油机用电动机规范》，本标准修改采用API规范11L6：1993《游梁式抽油机用电动机规范》（英文版），包括其《游梁式抽油机用电动机规范增补》的内容。
1 产品的型号表示方法
根据BG4831-2000《电动机产品型号编制方法》的规定，并考虑与已有的YH系列高转差率电动机相区别，国产游梁式抽油机专用电动机型号的表示方法如下：
─□
极数
中心高
游梁式抽油机专用高转差电动机代号
2 产品的主要特点
API规范11L6对电动机的基本设计（包括标准电动机规范、电气性能和特性执行标准、工作条件、启动特性、绝缘系统、机械结构及材料选择等）、试验内容及方法均作了详细的规定。
依据这个标准生产的YCH系列游梁式抽油机专用电动机，与依据JB/T 6449-92生产的YH系列（IP44）高转差率三相异步电动机相比，其主要性能、结构特点如下：
⑴连续工作制、转差率5-8%、F级绝缘不超过B级温升；
⑵堵转转矩倍数≥2.75；
⑶使用系数为1.15；
⑷堵转电流符合NEMA设计 D；
⑸每相绕组内至少安装一个密封的温度检测器进行保护，当绝缘系统达到最高工作温度时驱动打开电动机控制电路，停止电动机运行；
⑹ 9根绕组引出线，可形成4种不同的输出转矩，使电动机与负载达到合理的匹配；
⑺电机中装有空间加热带，保证电机停止运行状态下内部温度比环境温度高5℃，防止凝露；
⑻端盖上设有润滑油注入孔和废油排除孔，可在不拆卸电机的情况下更换润滑脂；
⑼ 绝缘系统必须通过ASTM B117-90《盐雾试验的标准试验方法》所规定的盐雾试验；
⑽ 标准产品为锥型轴伸，便于皮带轮的装卸。
也可根据用户要求提供英制直轴伸和公制直轴伸；
⑾ 机座、端盖采用铸造铝合金材料，具有良好散热性能及可靠的防腐性能；
⑿ 额定满负荷运行的工作条件为：环境温度-25℃到+40℃；最大海拔高度1000米；户外严酷环境（包括刮沙尘或大雪、腐蚀性气体、高湿度环境和周期性载荷）；全电压直接启动；皮带传动载荷。
产品结构见图一，主要性能参数见表一。
3 关键技术、工艺难点及解决方案
3.1 关键技术及解决方案
3.1.1 F 级绝缘等级的电动机，其转差率在5-8%、满载连续运
图一 YCH系列电动机结构图
行的情况下不超过B级温升，且保证堵转转矩倍数≥2.75、堵转电流符合NEMA设计D是产品设计的关键技术。
3.1.2 依据电动机理论可知，电动机的堵转转矩、堵转电流、转差率、温升存在着相互关联的关系，为了同时满足API规范11L6的标准要求，在设计过程中分别采取了如下解决方案：
⑴合理的选择转子槽型和导条结构、编制了特殊转子电动机电磁计算程序
为了使堵转转矩、转差率、堵转电流等参数达到标准要求，转子设计采用特殊槽型和梳齿型导条结构，该种槽型和导条结构与转子电阻的关系无可借鉴的计算公式，而转子电阻又是决定电动机转差率等物理量的重要参数。
我们利用有限元分析方法找到转子电阻与转子槽型、导条结构的关系曲线，再利用最小二乘法，对有限元分析的结论进行拟合，得到了转子结构尺寸与转差率等参数的解析式，编制了该种电动机的电磁计算程序。
经型式检验验证这种算法和程序具有足够的工程精度，利用此电磁计算程序已经成功的完成了系列产品设计工作。
⑵采用热导率高的铝合金作为机座、端盖材料，有效的控制了电动机的温升
随着电动机转差率的提高，其转子铝耗和热量必然增加。
为了有效的控制电动机的温升，采用了热导率高于灰铸铁3.5倍的铝合金作为机座和端盖的材料，同时增加散热片数量、加大散热片高度增加了散热面积，并合理的选择定转子导体电密，有效的控制了电动机的温
升。
⑶设计采用H级的绝缘结构，有效保证产品的使用寿命
为了保证产品在抽油机特定的环境下使用的可靠性和使用寿命，电动机的核心部件—定子绕组采用温度指数为200℃的QZY/QXY双复合电磁线；槽绝缘、相绝缘增加一层H级绝缘的聚酰亚胺薄膜；采用真空压力浸漆工艺，形成无气隙绝缘。
这种绝缘结构及绝缘处理工艺所形成产品的可靠性和使用寿命已在本公司生产其它电机产品上得到验证。
3.2 工艺难点及解决方案
3.2.1 与普通电动机不同的梳齿型导条转子铸铝和薄壁大直径铝合金机座的铸造是该产品制作的工艺难点。
3.2.2根据转子与机座的结构特点分别采取如下解决方案：
⑴用高压铸造机采取高速充型、迅速增压的工艺，解决了梳齿型导条转子铸铝问题
转子的梳齿型导条完全在硅钢片组成的转子铁心内成型，铁心相当于铸造中的镶嵌件。
该镶嵌件热容量很大，高温铝液在细小曲折的导条形成空腔内受到较大的充型阻力会很快凝固，压力较低情况下，导条不仅不能在压力下结晶，就是完全充型也很困难。
我们利用5000KN全立式压力铸造机，采用10MP a压力高速充型，充型后迅速增压至20MP a保压的工艺，成功的解决了梳齿型导条转子铸铝的难题，保证了转子质量。
⑵用低压铸造机，采用定压力液面加压系统解决了薄壁大直径
铝合金机座的铸造问题
该系列电动机机座最大直径为φ550毫米，毛坯重量90公斤，铸件壁厚不均，最薄处3毫米，最厚处50毫米，我们使用1.5米起模行程的低压铸造机，采用0.133kP a /S的充型速度，充型后迅速增压至0.15MP a保压的工艺，并在金属模的排气通道上采取了相应的措施，成功的解决了薄壁大直径铝合金机座的铸造问题。
⑶转子高压铸造和机座低压铸造的控制过程均由单片机组成的电气系统自动完成，动作的可靠性和控制精度均得到了有效的保证。
4 产品实物质量检测结果及用户使用情况
4.1产品实物质量检测结果
4.1.1主要性能参数检测结果
依据API规范11L6规定的检验方法及考核内容，石油工业机械产品质量监督检验站对YCH电动机样机的机械结构、电气性能进行了检测，各项指标均达到考核标准，结论为合格。
其中电气性能检测结果与API规范11L6 标准对比见表一。
API规范11L6规定“额定功率由用户选定，200HP（150 kW）及以下”，根据用户需求我们选择了15 kW和33 kW两种功率等级；功率因数、效率两项参数，API 规范11L6及其引用标准（NEMA设计 D）均未给出保证值，因此这两项参数依照行业标准SY/ T 5226 《CJT系列抽油机节能拖动装置》考核，并执行该标准的容差。
表一 YCH系列电动机检测结果与API规范11L6标准对比表
4.1.2盐雾试验结果
盐雾试验是API规范11L6规定必须进行检测的项目。
上海电器科学研究所依据BG/T7060-94《船用旋转电机基本技术要求》、GB/T2423.17《电工电子产品基本环境试验规程》对YCH电动机绝缘系统进行了盐雾试验检测，检测结果均为合格，检测报告编号：AT04181。
该报告经API审核员与ASTM B117-90《盐雾试验的标准试验方法》进行比对，确认有效。
游梁式抽油机电动机的选配
TECHNOLOGYTRENDTECHNOLOGYTREND摘要游梁式抽油机存在着抽油机与电动机不配套、电机功率配置过大的问题。
针对油田低冲次、慢抽的稠油井提出推广新型机械减速与变极调速相结合的变速电机。
中、高冲次稀油井配套电动机的选用采用双功率电动机、永磁同步电动机等节能型电动机以达到节能降耗的目的。
关键词节能电动机配套电动机低冲次高冲次游梁式抽油机游梁式抽油机电动机的选配王惠贞山东胜利职业学院山东东营257097在我国石油开采中一般油田电费支出约占生产成本的40左右。
节电挖潜是各油田降低石油生产成本的主要措施之一也是石油企业面临的重要课题。
目前油田游梁式抽油机的使用还比较普遍部分抽油机井存在着抽油机与电动机不配套系统效率不高的问题这一方面降低了电能的利用效率另一方面关系到能否充分发挥抽油设备和油层生产能力的问题。
为此结合油田生产实际提出不同油井采用不同节能电动机根据抽油机的特点合理优化配套电动机从根源上解决电动机运行效率不高的问题。
1游梁式抽油机井电动机现状分析游梁式抽油机井原配套恒速电机在投产时抽油机配套厂家按5型、8型、10型、12型、14型机随机配置的是17kW、37、45、55、75等五个功率等级的普通恒速电动机通过多年来对生产现场使用的抽油机井的测试结果看以上5种抽油机的实际运行功率低于12其中低于10的占多数普遍存在功率配置过大的问题近几年虽然采用了一些降低电动机功率配置的技术改造但由于技术设备针对性和合理性差均有其局限性改造效果并不理想。
2根据游梁式抽油机装置的特点提出电机的选用要求游梁式抽油机装置的特点是负载是交变的而且变化范围大不同的油井负载不同启动转矩比较大而正常工作时要求转矩比较小露天工作要求电动机维护简单运行可靠。
根据这些特点本着节能降耗的目的对电机的选用提出了下列要求1有针对性使用超高滑差电机减少悬点载荷的波动范围使有效输入功率降低同时延长设备的使用寿命。
2充分利用电机的额定负载能力使电机的负载率达到或接近最佳负载率范围。
毕业设计常规游梁式抽油机设计
毕业设计常规游梁式抽油机设计引言：抽油机是石油开采中不可缺少的重要设备之一、游梁式抽油机作为抽油机的一种常见设计，已经在石油开采中得到广泛应用。
本文将对游梁式抽油机进行常规设计，从结构设计、工作原理、控制系统等方面进行详细阐述。
一、结构设计：游梁式抽油机的结构主要由主骨架、曲柄杆、游梁、连杆等组成。
主骨架是整个抽油机的主要支撑结构，承受着巨大的载荷。
曲柄杆通过曲轴与发动机相连接，通过往复运动驱动游梁实现抽油机的工作。
游梁由游梁杆和游梁头组成，游梁杆可以左右滑动，提供了抽油机的往复运动。
连杆连接着游梁和曲柄杆，使得游梁能够沿着曲柄杆方向运动。
二、工作原理：游梁式抽油机的工作原理基于连杆机构，将曲柄杆的旋转运动转变为游梁的往复运动。
曲柄杆与游梁通过连杆连接，当曲柄杆旋转时，连杆将转动力转移到游梁上。
由于游梁杆可以左右滑动，游梁在连杆驱动下完成了往复运动。
当游梁向上运动时，抽油杆与井下抽油泵相连，完成抽油工作。
当游梁向下运动时，抽油杆与井下抽油泵断开，准备进行下一次往复运动。
三、控制系统：常规游梁式抽油机的控制系统主要包括位置控制系统和液压系统。
位置控制系统通过传感器、控制器等实现对游梁位置的监测和控制，保证游梁的往复运动的准确性。
液压系统通过控制液压泵和液压缸等实现对游梁的驱动，控制游梁的上下运动。
在工作过程中，位置控制系统和液压系统紧密配合，以保证抽油机的正常工作。
四、优化设计：为了提高游梁式抽油机的效率和可靠性，可以进行优化设计。
首先，可以通过材料选择和结构设计来提高主骨架的强度和刚度，以承受更大的载荷。
其次，可以优化连杆的设计，减小摩擦损失，提高能量传递效率。
此外，还可以提高液压系统的控制精度和响应速度，以提高抽油机的工作效率。
结论：本文对游梁式抽油机进行了常规设计，并对其结构、工作原理和控制系统进行了详细阐述。
通过优化设计，可以进一步提高抽油机的效率和可靠性，促进石油开采工作的顺利进行。
这对于石油工业的发展具有重要意义，也为相关领域的研究提供了一定的参考。
211011326_·盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机设计
２０２３年第５２卷第２期第８１页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜２０２３，５２（２）：８１ ８９文章编号：１００１ ３４８２（２０２３）０２ ００８１ ０９盘式电机驱动自平衡游梁抽油机设计王增林１，姜 东１，苏秋涵１，李增亮２，王 峰１（１．中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院，山东东营２５７００；２．中国石油大学（华东），山东青岛２６６５８０摘要：针对常规游梁式抽油机的驱动系统效率提升空间有限，能耗整体偏高等问题，提出了盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机的结构方案。
采用盘式永磁电机直接驱动减速器，不需要皮带传动，从而提高地面系统效率；利用永磁电机的变频调速特性，并结合游梁尾部设计的自动调平衡装置，形成了一套自平衡式抽油机控制方案。
根据直驱抽油机对电机尺寸和效率的要求，对盘式电机结构进行优化设计，电机效率可达９３．８％。
提出“粗精结合”的自平衡调节方案，以曲柄平衡调节为主、游梁自动平衡调节为辅，建立了根据功率平衡度自动调节平衡的控制策略，实现了抽油机无极调速。
电机测试和抽油机现场试验表明：运行过程中盘式永磁电机性能稳定，带动抽油机整体运行平稳可靠，日耗电量下降１９．５％，具有良好的节能效果。
关键词：半直驱抽油机；盘式电机；自动平衡；数值仿真；试验中图分类号：ＴＥ９３３．１ 文献标识码：Ａ 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１ ３４８２．２０２３．０２．０１２犇犲狊犻犵狀狅犳犛犲犾犳 犅犪犾犪狀犮犻狀犵犘狌犿狆犻狀犵犝狀犻狋犇狉犻狏犲狀犫狔犇犻狊犮犕狅狋狅狉ＷＡＮＧＺｅｎｇｌｉｎ１，ＪＩＡＮＧＤｏｎｇ１，ＳＵＱｉｕｈａｎ１，ＬＩＺｅｎｇｌｉａｎｇ２，ＷＡＮＧＦｅｎｇ１（１．犛犺犲狀犵犾犻犗犻犾犳犻犲犾犱犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲，犇狅狀犵狔犻狀犵２５７００，犆犺犻狀犪；２．犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿（犈犪狊狋犆犺犻狀犪），犙犻狀犵犱犪狅２６６５８０，犆犺犻狀犪）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｂｅａｍｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔｈａｓｌｏｗｏｐｅｒａｔｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｎｅｗｂｅａｍ ｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｔｈａｓｅｍｉ ｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅａｎｄｓｅｌｆ ｂａｌａｎｃｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎｅｗｌｙｐｒｏｐｏｓｅｄｂｅａｍｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔｉｓｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎｂｙａｄｉｓｋｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍｏｔｏｒ，ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｂｅｌｔａｎｄｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｓｙｓｔｅｍ．Ａｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆａｓｅｍｉ ｄｉｒｅｃｔｄｒｉｖｅｓｅｌｆ ｂａｌａｎｃｉｎｇｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔｗａｓｄｅｖｅｌ ｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍｏｔｏｒ＇ｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｓｐｅｅｄｒｅｇ檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪ｕｌａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒ［１２］ Ｐｉｅｒｒｅ ＯｌｉｖｉｅｒＧｏｕｒｍｅｌｏｎ，ＫｙｌｅＷｉｅｓｅｎｂｏｒｎ，ＧｏｃｈａＣｈｏｃｈｕａ．ＡＮｏｖｅｌＡｐｐｒｏａｃｈｔｏＷｉｒｅｌｉｎｅＤｅｂｒｉｓＲｅｍｏｖａｌ［Ｒ］．ＳＰＥ１９４２７９，２０１９．［１３］ ＫｌｅｐｐａｎＴ，ＤａｈｌｅＫＯ，ＴｉｎｎｅｎＢ，ｅｔａｌ．ＲｅｍｏｖｉｎｇＳｅｔｔｌｅｄＢａｒｉｔｅｓｆｒｏｍａＷｅｌｌｂｏｒｅＵｓｉｎｇａｎＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＰｏｗｅｒｅｄＷｅｌｌＣｌｅａｎｏｕｔＳｙｓｔｅｍ［Ｒ］．ＳＰＥ１７９１０２，２０１６．［１４］ ＬｉＪ，ＬｕｆｔＢ．ＦｉｌｌｓＣｌｅａｎｏｕｔｗｉｔｈＣｏｉｌｅｄＴｕｂｉｎｇｉｎｔｈｅＲｅｖｅｒｓｅＣｉｒｃｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅ［Ｒ］．ＳＰＥ１０２６６１，２００６．［１５］ ＫａｒｌｓｅｎＯＥ，ＭａｔｈｉａｓｓｅｎＥ．ＢｒｅａｋｉｎｇｔｈｅＢｏａｎｄａｒｉｅｓｆｏｒｗｉｒｅｌｉｎｅＳａｎｄＲｅｍｏｖａｌ［Ｒ］．ＳＰＥ１３４９５０，２０１０．［１６］ Ｐｉｅｒｒｅ ＯｌｉｖｉｅｒＧ．ＭｅｔｈｏｄｓａｎｄＡｐｐａｒａｔｕｓｆｏｒＣｏｌｌｅｃ ｔｉｎｇＤｅｂｒｉｓａｎｄＦｉｌｔｅｒｉｎｇＦｌｕｉｄ：ＥＰ３１５６５８４Ｂ１［Ｐ］．２０１８． 收稿日期：２０２３ ０１ １５ 基金项目：中石化科技攻关项目“高含水期长寿高效注采关键技术研究”（Ｐ２００７０ １）。
游梁式抽油机设计
游梁式抽油机设计
一、结构设计
其次，是驱动机构的设计。
驱动机构是游梁式抽油机的核心部件，通过动力传递和控制来驱动游梁运动。
驱动机构通常采用液压或机械传动形式，根据需要选择合适的驱动方式，并确保驱动机构的安全可靠。
最后，是泵头的设计。
泵头主要用于抽取地下的石油，所以需要选择合适的泵头型号，并考虑到泵头的工作效率和稳定性。
同时，还需要考虑到泵头与游梁之间的连接方式和安装位置，以确保泵头可以正常工作。
二、动力传递
动力传递主要是通过液压或机械传动的方式将动力传递给游梁。
在液压传动方面，需要考虑到液压泵、液压缸、油管等的选型和布置，以确保液压传动的稳定性和可靠性。
在机械传动方面，需要考虑到传动轴、联轴器、齿轮箱等的设计和安装，以确保机械传动的平稳性和高效性。
三、操作控制
游梁式抽油机的操作控制主要包括对驱动机构和泵头的控制。
驱动机构的控制可以通过液压阀、电气控制柜等实现，可以实现启停、方向控制和速度控制等功能。
泵头的控制可以通过液压阀和控制阀等实现，以保证泵头的工作效率和稳定性。
同时，还需考虑到游梁的位置检测和安全保护。
游梁的位置检测可以通过限位开关、传感器等实现，以确保游梁的正常工作范围。
安全保护方面可以采用过载保护装置、漏油报警装置等，以确保抽油机的安全运行。
总结起来，设计游梁式抽油机需要考虑到机器的结构、动力传递和操
作控制等方面。
在设计过程中，需要根据实际需求选择合适的材料和部件，并对各部件进行合理布置和安装。
同时，还需对驱动机构和泵头进行合理
选择和控制，以确保游梁式抽油机的正常运行。
游梁式抽油机专用电动机的研制
游梁 式抽油机专用 高转 差 电动机代弓
２ 产 品的主要特 点
ＡＩ Ｐ 规范 １Ｌ 对 电动机的基本设计 （ ６ １ 包括标 准 电动机规范 、 电气性能和特性执行标准 、 工作条 件 、 动 特 性 、 缘 系 统 、 械 结 构 及 材 料 选 择 起 绝 机 等 ） 试验 内容及方法均作 了详 细的规定 。依据 、 这个标准生产的 Ｙ Ｈ系列游梁式抽油机专用 电 Ｃ
ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ，ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｉ ｃ ｌ ｅ ｎ ｅ ｓ ｌ ｔ ｎ ｒ ｎｉ ｎ ｄ ｈ ｒｃ ｓ ｉ ｇ ｄ ｆ ｕ ｔ ｓａ ｄ ｔ ｏ ｕ ｉ ｓｗｅ ｅｍｅ ｔ ｅ ．Ｔ ｅ ｉ ｄ ｓ ｉｌｒ ｎ ｉ ｇ ｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈｓ ｓ ｅ ｉ ｉ ｈ ｏ ｏ ｈ ｎ ｕ ｔ ａ ｕ ｎ ｎ ｈ ｗｅ ｈ ｔ ｉ ｐ — ｒ ｔ ｃ ａ ｔ ｒｗ ｓ ｗ ｌ ｒ ｃ ｉｅ ｙ ｕ ｅ ｓ ｉｌ ｍｏｏ ａ ｅｌ ｅ ｅｖ ｄ ｂ ｓ ｒ ．
动 机 ， 依 据 Ｊ／ ４ ９－ 与 Ｂ Ｔ ６４ － ０２生 产 的 Ｙ 系 列 Ｈ
较为特殊的要求 ， 此前该产品国内没有单位生产。
游梁 式抽 油机 用 电动 机 的研 发 成 功 ， 不仅 满 足 了 市场需 求 ， 取得 较好 的企 业 效益 和社 会效 益 ， 而且
（Ｐ ４ 高转差率三相异步 电动机相 比， Ｉ ） ４ 其主要性
能 、 构特 点 如下 ： 结
维普资讯
游梁式抽油机专用电动机的研制
《 电机与控制 应用 ） ０ ６３ （ １ ） ０ ，３ １ ） ２
范》 Ｎ Ｍ 将 Ｅ Ａ设计 Ｄ电动机作为基本设计 ， 并对 转差率 、 温升作 出了明确要求。国家发展和改革 委 员于 ２０ ０５年发 布 了 中华 人 民共 和 国石 油 天 然 气行业 标准 Ｓ ／ ６６ ２０ 《 Ｙ Ｔ６３ － ０ ５ 游梁式抽油 机用
常规游梁式抽油机设计
常规游梁式抽油机设计抽油机是利用物理原理将水或其他液体从井底抽上来的装置，广泛应用于石油、石油化工和水处理等领域。
常见的抽油机类型有很多，其中梁式抽油机是一种常用的设计。
下面将介绍梁式抽油机的设计原理和构造。
梁式抽油机的设计可以分为三个部分：输液系统、驱动系统和支撑系统。
输液系统是梁式抽油机的核心部分，它负责将井底的液体抽到地面。
输液系统包括井口设备、抽油杆和泵。
井口设备通常包括井口阀、井口头和泵桥等设备，其作用是保证液体正常流入抽油杆和泵。
井口阀用于控制液流的通断，井口头用于连接抽油杆和泵。
抽油杆是将驱动力传递给泵的关键部件。
它由一根或多根连接在一起的钢管组成，常见的有六角形和圆形截面。
抽油杆通常由优质碳素钢制成，具有较高的强度和刚性。
电机是驱动系统的主要动力源，负责提供驱动力给减速器。
电机的选型要根据抽油机的功率和工作条件来确定。
减速器用于将电机的高速旋转转换为适合抽油机运行的低速旋转。
减速器通常采用齿轮传动的结构，能够提供较高的传动比和较大的扭矩输出。
连杆是将减速器的旋转运动转换为抽油杆的线性往复运动的关键部件。
它由一对连杆和一根活塞杆组成。
连杆和活塞杆要具有较高的强度和刚性，以确保传动的可靠性和稳定性。
支撑系统是梁式抽油机的支撑和定位装置，它负责固定抽油机的各个部件，并保持其稳定运行。
支撑系统包括井口支撑装置、牵引装置和平衡装置。
井口支撑装置用于支撑并固定抽油机的上部分，通常由一个支撑架和一个固定架组成。
支撑架用于支撑抽油杆和泵，固定架用于固定井口设备。
牵引装置用于将抽油杆与支撑架连接起来，并通过定位轮对其进行固定。
牵引装置具有较高的刚性和可靠性，以确保抽油机的稳定运行。
平衡装置用于平衡抽油机在运行过程中产生的力和扭矩，以减少对井口设备和支撑系统的冲击和磨损。
通过合理的设计和选型，梁式抽油机能够高效地将井底的液体抽上来，并保持稳定的运行。
在设计过程中，需要考虑井深、产液量、液体性质和工作环境等因素，并且要根据实际情况进行调整和改进，以提高抽油机的性能和可靠性。
游梁式抽油机专用盘式异步电动机设计
（ ．ｈ ｎ ａ ｇＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｅｈ ｏ ｇ ，ｈｎ ａ ｇ１ ０ ７ ， ｈｎ ； １ Ｓ ｅｙｎ ｎｖ ｓ ｙ ｆ ｃ ｎ ｌ ｙ Ｓ ｅｙ ｎ １ １ ８ Ｃ ｉａ ｅ ｉ Ｔ ｏ ２ Ｇ ａ ｇ ｏｇＭｉｇａｇＷｉｄＰ ｗ ｒ ｅｈ ｏ ｇ ｏ ， ｔ． Ｚ ｏ ｇｈ ｎ５ ８ ３ ， ｈｎ ） ． ｕ ｎ ｄｎ ｎ ｎ ｎ ｏ ｅ ｃ ｎｌｙ Ｃ ． Ｌｄ ，ｈ ｎｓ ａ ２ ４ ７ Ｃ ｉ ｙ Ｔ ｏ ａ
中图 分 类 号 ： Ｍ３ ３ Ｔ ４ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ７ １ （０ ０ ０ — ０ ９ ０ １０ — ０ ８ ２ １ ）５ ００ — ３
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｔ ｓ Ｔｙｐ ｙ ｈｒ ｎｏ ｏ ｏｒ Ｓｐ ｃａ ｌ ｅ ｏｒ Ｂｅ ｍ ｓｇ ｎ ｈｅ Ｄｉｋ ｅ Ａｓ ｎｃ ｏ ｕｓＭ ｔ ｅ ｉ ｌｙ Ｕｓ ｄ ｆ ａ Ｐｕｍｐｉ ｇ Ｕｎ ｔ ｎ ｉ ＢＡＩＳ ａｎ ＺＨＡＯ ｈｕ ｘ ａ ｇ ＰＥＮＧ ｎ ， ｈ ， Ｃ ｎ— ｉ ｎ ， Ｂｉｇ ＦＥＮＧ ｅ ｇ Ｃｈ ｎ
０引 言
目前 ， 游梁 式 抽 油机 是 应 用最 普 遍 的石 油 开 采 机 械装置 之一 ， 也是 油 田耗 电大户 ， 其用 电量 约 占油
如： 双定 子 电动机 、 磁 同步 电动 机 、 高转 差 率 电 永 超
动 机等 ， 普遍 存 在 工 艺 复 杂 、 造成 本 高 、 率 较 但 制 效
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｕ ｏｔ ｅ ｌａ ｐ ｃｆ ｉ ｆ ｈ ｅ ｍ ｕ ｉ ｇｕ ｉ，ｔ ｅｌｗ－ ｏ ｒ ｉｋ ｔｐ ｓ ｎ ｈ ｏ ｏ ｓｍｏ ｏ ｕ ｓ ｔ・ ｓｒ ｃ ：Ｄ ｅｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｅ ｉ ｃｔ ｏ ｅｂ ａ ｐ ｍｐ ｎ ｎｔ ｈ ｏ ｐ ｗｅ ｓ ｅａ ｙ ｃ ｒｎ ｕ ｔ ｒ ｂ ｔ ｕ ｉ ｙ ｔ ｄ ｙ ｓ ｉ
异相型游梁式抽油机设计
异相型游梁式抽油机设计
异相型游梁式抽油机的驱动装置采用电机与减速器相结合的方式。
电
机可以提供稳定的动力源，减速器则可以将电机输出的速度降低到适合抽
油机工作的范围。
同时，减速器还可以提高传动效率，并且保护电机在启
动和运行时不会过载。
在设计抽油机时，需要考虑到其工作原理。
异相型游梁式抽油机的工
作原理是利用曲轴的连续旋转运动，通过曲柄机构将旋转运动转换为往复
运动，实现抽油的目的。
具体而言，曲轴带动摆杆进行往复运动，摆杆通
过连杆与油井中的抽油杆相连，从而实现抽油杆的上下运动。
在设计异相型游梁式抽油机时，还需要考虑到关键参数的选择。
这包
括摆杆长度、连杆长度、曲轴半径等参数。
摆杆长度的选择应该合理，既
要考虑到工作范围，又要减小能量损失。
连杆长度则需要根据工作条件和
功率要求进行选择。
曲轴半径的确定也需要综合考虑安全性和结构紧凑性。
此外，还需要注意抽油机的维护和保养。
在使用抽油机之前，需要对
其进行调试和检查，保证其各个部件的连接牢固，工作状态良好。
在运行
过程中，应定期进行润滑和维护，保证抽油机的正常运行。
同时，应注意
及时更换磨损的部件，以延长抽油机的使用寿命。
总之，设计异相型游梁式抽油机需要合理选择结构形式、驱动装置和
关键参数等。
只有在设计时考虑到这些因素，才能设计出高效稳定的抽油机，为油井提供可靠的抽油服务。
常规游梁式抽油机设计与仿真(毕业设计)
摘要现在油田的采油方式有两种：一种是利用地层本身的能量来举升原油，称作自喷采油法；另一类是人为的利用机械设备将原油举升到地面，称作机械采油法。
自喷采油法是最经济的方法，但是随着油田的开发，地层压力的降低，地层能量的消耗，油田不能再采用自喷采油法，就需要利用机械采油法。
机械采油法，有杆抽油是国内外油田最主要的，也是至今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。
根据其是否有游梁，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，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，一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。
所以研究有杆类采油设备是非常有意义的。
本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理，设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算，阐述了常规游梁式抽油机运动规律。
游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一，而看它是否节能，其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。
本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况，抽油机的优化设计及其节能原理，对抽油机得几何参数，运动参数，动力学参数进行了全面的分析计算，以对常规游梁式抽油机进行优化设计。
关键词：常规游梁式抽油机；结构设计计算；优化AbstractMethod of oilfield exploitation of crude oil is divided into two kinds: one kind is uses thehigh energy to lift crude oil, known as the flowing production method; another kind is the use of mechanical equipment for the crude oil onto the ground, called the mechanical recovery method. Flowing production method is the mosteconomical, but with the development of oil fields, lower formation pressure,formation energy consumption, oil field can not use the flowing production method,need to use mechanical recovery method. Machinery production equipment from the mode of production can be divided into two kinds: rod production equipment and no rod production equipment, and rod production equipment for the main part,so the energy problem rod production equipment is very meaningful.Beam pumping unit is the main equipment for the production of rod oil extraction equipment in oil field. In some oil fields in China try to use technology to replace theconventional beam pumping machine is advanced, but because the cost is too high, the cost recovery period is too long, so in the field or in the beam pumping unit.This paper introduces the conventional pumping unit working principle and theprinciple of energy saving pumping unit, the analysis and calculation of the kinematics and dynamics of machine design process, the conventional beampumping oil machine movement law. One of the important parameters of the beampumping unit horsehead of the pumping unit horsehead load mark working ability,and to see whether it is energy saving, the technical indicators are motor pumping unit of the actual power consumption and the size of the reducer working state. The design of a comprehensive overview of the development of the conventionalpumping unit, optimizing design and energy-saving principle of oil drawing machine,the geometrical parameters, pumping motion parameters, the kinetic parameterswere analyzed to calculate.目录常规游梁式抽油机设计与仿真第一章绪论1.1游梁式抽油机技术发展抽油机产生和使用由来已久，已有百年的历史。
毕业设计(论文)-常规游梁式抽油机设计[管理资料]
摘要常规型抽油机，是机械采油设备中问世最早，应用最广泛，结构最简单的设备。
抽油机是石油工业中的一项重要组成部分，在抽油机驱动下，带动其他设备运转，实现油井的机械式开采。
主要分为游梁式和无梁式两大类。
游梁式抽油机主要由发动机、三角带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳器、支架、撬座、制动系统及平衡重组成。
随着时代的发展，对环保节能要求的不断提高，在理论与实践相结合的基础之上，目前国内外抽油机的总的发展趋势是向着超大载荷，长冲程，低冲次，精确平衡，自动化，智能化，节能化，高适应性，无游梁长冲程方向发展。
本设计主要根据抽油机的四杆机构（曲柄——连杆——横梁——游梁）的工作原理。
本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理，以及设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算，阐述了这种设备的运动规律。
游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一，而看它是否节能，其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。
本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况，抽油机的优化设计及其节能原理。
另外，设计者对抽油机得几何参数，运动参数，动力学参数进行了全面的分析计算。
此外，本设计不仅采用了计算机编程来计算抽油机的运动和动力学参数，而且采用了Auto CAD绘图软件，并附有中英文对照资料。
关键词：常规型抽油机；悬点载荷；结构；设计计算AbstractConwentional beam-pumping unit to take out the oil machine,publishing in the machine oil extraction equapments at the earliest stage,applied extensive,the most simple equipments in unit is an important component in the petroleum industry, driving by the pumping units，and the other equipments are running in order to achieve the mechanized exploitation of the oil well. It is mainly classified beam and non- beam two categories. Beam style pumping unit mainly consists of the engine, triangle belt, crank, connecting rod, beam, beam, donkey head, hanging a rope device, cradles, pry block, brake system and balance weight. With the development of the ages, the requirements of energy-saving and the consciousness of environmental protection enhancement, on the basis of the combining of the theory and practice, the current domestic and international pumping unit’s overall development trend is toward super-load, long stroke, low stroke times, precise balance, automatic, intelligent, energy- saving, high adaptability and non-beam long stroke direction. This design was mainly according to the principle of four-pole framework (crank -- connecting rod -- beam -- beam) of pumping unit’s.In this article ,working routine and power-saving technology of the conventional beam-pumping unit will be introduced, and during the designing procedure, the analysis of kinetic and dynamic to the pumping units express law of motion of this kind of equipment .The air load of beam style pumping unit is one of the important parameters, which is the first sign of the work capacity, and see it whether energy-saving, the technical indicators are the size of the electromotor consumption power and the work state of the this design said the difference al mutually a development general situation that took out the oil machine excellent to turn the design and it economized on energy the principle .Moreover,designed to taking ou the oil machine get several parameter,sport parameter ,the dynamics parameter carried on the analytical calculation completely.In addition, not only computer programming to calculate the movement and dynamics parameters is used in the design, but also the application of the Auto CAD software, simultaneously with Chinese-English information.Key words: Conventional Pumping Unit,；Horsehead load,；Structural Characteristic,；Design Calculation目录第一章绪论 (1) (1) (1) (2) (2) (2) (4) (4) (5) (5) (5) (5)第二章计算部分 (7) (7) (7) (8) (8) (9) (9)（悬点）加速度计算式 (10) (10) (10) (10) (11) (11) (11) (11) (12)第三章主要部件的设计计算 (14) (14) (14) (14) (15) (15) (15) (16)第四章抽油机的各结构的强度校核 (19) (19) (20) (22) (25) (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录一中文译文 (i)附录二外文资料原文 (v)常规游梁式抽油机设计第一章绪论抽油机产生和使用由来已久，迄今已有百年的历史。