新型传动抽油机设计与研究参考文本

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游梁式抽油机新型传动方案设计

游梁式抽油机新型传动方案设计

游梁式抽油机新型传动方案设计作者:刁海胜王宏博来源:《石油知识》 2018年第3期摘要:提出一种新的方法用于改善游梁式抽油系统电机“大马拉小车”现象。

该方法通过增加抽油机整体的转动惯量降低电机负载扭矩波动,启动时应用液力变矩器提高电动机启动扭矩,启动后应用锁止离合器提高系统的传动效率,进而实现降低抽油系统电机额定效率,改善“大马拉小车”现象的目的。

关键字:液力变矩器;仿真模型;系统效率;启动特性;负载扭矩前言常规游梁式抽油系统为克服负载启动和曲柄扭矩波动较大的缺点,常选用额定功率较大的电机来驱动,因此抽油系统稳定工作时电机的平均负载率很低,出现“大马拉小车”的现象,造成电能的浪费。

为改变上述现状,本文提出了采用液力变矩器来改善抽油系统效率的方法,并建立了该系统的仿真模型对其启动与运行特性进行仿真分析。

2 传动方案设计为降低抽油机电动机的能耗损失,提出了一种改善方法,示意图如图1所示。

图1 方案示意图本方案主要从使用液力变矩器提高电机启动扭矩和增加抽油机转动惯量提高电机轴负载扭矩稳定性两方面入手。

游梁式抽油系统由于四杆机构的限制电动机负载扭矩波动较大,为了降低扭矩波动,在抽油机的传动系统上增加一个均质平衡块以提高传动系统的转动惯量。

在抽油机工作过程中平衡块上的能量交替增加与减小,从而实现降低电机轴转速波动与扭矩波动的目的。

在小带轮上增加平衡块将增大抽油机的启动扭矩,使电机启动更为困难,为了提高电机的启动扭矩,在电机与小带轮之间增加一个液力变矩器,以此降低抽油机选用电动机的额定功率,并使抽油机的启动变得更加平稳。

应用液力变矩器后,由于液力变矩器本身的能量损耗将降低抽油系统的效率,因此应用带有锁止离合器的液力变矩器解决此问题。

在抽油系统启动后,锁止离合器工作,将液力传动变为机械传动,从而提高抽油系统的传动效率。

3 系统运动规律的动力学仿真模型为便于建立地面抽油机运动规律与井下杆柱振动规律的仿真模型,做如下假设和简化:(1)忽略液力变矩器工作液体沿工作腔方向循环流动的惯性力,忽略工作液体的转动惯量;(2)忽略油管柱与液柱的振动,仅研究抽油杆柱的纵向振动。

油田抽油机设计范文

油田抽油机设计范文

油田抽油机设计范文油田抽油机是用于从油井中抽取原油的设备,它在油田开发过程中起着至关重要的作用。

一个高效可靠的抽油机设计能够提高油田开采效率,减少能源消耗,降低环境污染。

本文将从抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等方面进行阐述。

首先,根据抽油机的原理和结构特点,可以将其分为柱塞泵、螺杆泵、离心泵等几种类型。

柱塞泵由于其结构简单,能够达到较高的压力,因此在抽油机中得到广泛应用。

螺杆泵则具有抽油量大、能耗低等优点,适用于油井中脏杂物较多的情况。

离心泵由于其结构简单、重量轻,被广泛应用于海洋石油抽油设备中。

设计者需要根据油井的特点和要求选择合适的抽油机类型。

其次,抽油机的工作原理主要是利用机械能将原油从油井中抽取出来。

具体来说,柱塞泵通过柱塞来实现抽油的过程,柱塞在泵筒内上下运动,产生变压作用,从而将原油抽到地面。

螺杆泵通过螺杆的转动将原油推送出来。

离心泵则是利用离心力将原油抽取出来。

设计者需要了解各种抽油机的工作原理,并根据油井的情况选择合适的工作原理。

再次,设计抽油机时需要考虑的要求包括抽油量、抽油深度、耐腐蚀性、可靠性等方面。

抽油量应能够满足油田开采的需求,其大小与油田产量密切相关。

抽油深度是指油井离地面的高度,设计者需要根据油井的深度来选择抽油机的结构和参数。

耐腐蚀性是指抽油机能否在恶劣的工作环境下长时间稳定运行,设计者需要选用适合的材料以保证抽油机的耐腐蚀性。

可靠性是指抽油机运行是否稳定可靠,设计者需要选用优质的零部件和合理的结构来提高抽油机的可靠性。

最后,为了进一步提高抽油机的工作效率和节能效果,设计者可以采取一些优化措施。

例如,可以采用变频器来控制抽油机的转速,以适应不同抽油量的需求。

同时,设计者还可以采用高效能的电机和传动装置,来降低抽油机的能源消耗。

此外,还可以对抽油机的泵筒、柱塞等关键部件进行优化设计,以提高其耐磨性和耐腐蚀性。

综上所述,油田抽油机设计是一个综合性的工程项目,需要设计者充分考虑抽油机的类型、工作原理、设计要求以及优化措施等各个方面。

一种新型抽油机的设计

一种新型抽油机的设计

油机结构简单、 耐久性好、 使用、维
护方便得到广泛使用 , 它平衡效果 但 不好 、耗 电量大 [] 1 。在油田开采中
电机功率 : 2 k ; 2 w
总 重 : 2 0 0 g 5 0 k ;
主架采用 四柱扁 框型结构 ,由四根
后期及 高粘度稠油开采, 以及油井深 度不断加深 , 需要长冲程、 大载荷、 低
开发新型抽 油机 , 满足 目前油田采油
需求是非常重要的, 具有较大的市场
潜 力。
通过联轴器与钢丝绳轮盘与冲程调节 为 :变 频器 将 工 频 动 力 电进行 变
1. 油机 性 能参 数确 定 抽
根据市场调研 , 确定本次设计开 发的新型抽油机性能指标参数如一
变压后,使电机获得一定的转 单元连 接 ,使钏 丝绳 轮盘 实现 正 、 反向回转 。在钢 丝绳轮盘 D 上缠绕 速 ,电机经过 皮带传动 、齿轮传动 3 3 钢 丝绳 ,分 别与 配重 及井杆 相连 , 减速 后,使齿轮 z 获得一个合适的
齿 轮 Z 4 齿 轮 z 3 挡销2
A- A游 梁抽油机 电源自机功率均 为 4 K , 5 W
冲程 为 4 2 、36 、4 8 ,耗 电量 .m .m .m 很大 , 目前单井 日产液大约为 1t 而 5
至 配

左右 , 这种低产液导致抽油机系统效 率较低 , 造成能源 巨大损失 , 因此从
降低了配套电机 的额定功率 , 达到了 节能降耗 目的 。 另外 , 平衡块重量有
( 3)机械传 动 换 向单元 ( 4)电机 变频 驱动控 制单 元 控 制 单 元 根 据 抽 油 机 运 动 要 固定位 置 ,实现 冲 程 的调 节 。
大小档 级, 调节方便准确 。 随着世界

新型多级链传动抽油机的方案设计及性能分析

新型多级链传动抽油机的方案设计及性能分析
REN o Ta
( col f ca is n ier gX ’nS i uU iesy X ’n7 6 ,hn ) S h o o Meh nc gn e n , ia hy nvri , i 0 5 C ia E i o t a 1 0
【 要】 摘 针对 目 前链条抽油机换向机构复杂、轨迹链条和主轴销容易发生断裂事故以及气动平衡
b ll e candi .C ne u nl, ew oes utr i s pie , l bea ds o t oeai , ymu i v l h r e o sq e t t h l t c e s i l d r i l n m o p r o te i v yh r u m f ea h tn
机 械 设 计 与 制 造
1 4 文 章 编 号 :0 13 9 (0 0 0 — 0 4 0 10 — 9 72 1 )2 0 1— 3 M a hi r De i n c ne y sg & Ma ua tr n fc u e
第 2期
21 0 0年 2月
新型多级链传动抽油机 的方案设计及性 能分析
bo e akc a n r c a a i bl T epee t a e eci dan w moeo utee h i rknt c h i adp i i l xs ot h rsn pp rdsr e e d fm ll l an r n np . b iv c di — ef u p n nt h en w moerv r sb l e - r km c a i n t k f0 r e0 伽 fp m i u i v g  ̄T e d ee e ysi r ca e h ns ad s o eo d n m r 1 e p m igu ib pa ddw v m n ie- r k T es o eo — fp m igu ii ice e u pn nt yu n o nmoe e t s drca . t k D 伽e u pn nts n ra d f o l n h r f 以 f s

一种新型抽油机的典型结构设计

一种新型抽油机的典型结构设计

齿轮 一长环形齿条。为将电机的旋转运动转化为可靠 的抽油动作 ,提出应用双 向导 向定位 结构和平衡 滑块限位结构 。生产
试验 和检测结果证 明 ,该机具有 节能、可靠性 高 、运行 平稳 、节 材、维护方便等 一系列特点 和优点 ,具有较 高的推广应 用 价值 。 关键 词 :长环形齿条 ;抽油 机 ;平衡 滑块 ;双向导向定 位结 构

种新 型 抽 油机 的 典 型结 构设 计
周焕波 ,崔焕 勇 ,刘永海
(.胜利 石 油管理 局运 输 总公 司 ,山 东东营 270 1 500;2 .济 南大 学 ,山 东济 南 2 02 ) 5 02
摘要 :长环形 齿条抽油机是一种新抽油机 。根据长环形齿条抽油机 的工作原理 ,设计 长环形齿 条抽油机关键结 构— —
21 00年 5月 第3 8卷 第 l 0期
机床与液压
M ACHI NE T00L & HYDRAULI CS
M a 01 y2 0
Vo . 8 No 0 1 3 .1
D I 1 .9 9 ji n 10 — 8 12 1.0 04 O : 0 3 6 /.s .0 1 3 8 .0 0 1 .0 s
ZH0U u n o H a b . CUIHua y ng 1. L U n ha no I I Yo g i
(. r so a o aet o pn f hnlP t l m A m nsa v ueu o gigS adn 500 hn ; 1Ta pa fnP r m ayo eg e o u d i t t eB ra ,D ny hn og270 ,C ia n i nC S i re iri n 2 U i r t o n n ia hn o g 5 0 2 hn ) . n es y f ia ,J nS a dn 0 2 ,C i v i J n 2 a

10型传动链长冲程抽油机设计

10型传动链长冲程抽油机设计

10型传动链长冲程抽油机设计摘要:超长冲程抽油机可实现长冲程要求。

本设计采用碳纤维连续抽油杆,该材料具有密度小,弹性较好,耐腐蚀,抗疲劳性能好,活塞效应小,起下作业速度快等优点。

10型传动链式超长冲程抽油机的悬点载荷为100KN,冲程为10~30m,起下速度为15~20m/min,适用碳杆规格为(30×3.0)mm,(32×4.2)mm,(35×5.0)mm。

在本次设计中,主要完成了对抽油机的传动装置、夹紧装置、缠绕装置、夹持块结构、平衡装置等的设计,以及关键零部件的设计和校核。

抽油机的动力由防爆绕线转子异步正反转电动机提供,通过窄V带,经由二级减速器传递至起提升作用的主动链轮。

然后通过液压缸夹紧装置将碳杆压在装有夹持块链条之间,并且通过链条的转动,靠摩擦力来向上提起碳杆,通过导向盘将其缠绕在直径为1.8m的缠绕大盘上,缠绕大盘由电动机带动。

本抽油机采用机械平衡方法,将平衡块装在链轮轴尾端,利用重力来实现平衡。

关键词:抽油机;传动链式;超长冲程;设计;碳纤维复合材料1.1.1国内长冲程抽油机的发展现状与发展趋势油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。

根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

经过一百多年的实践和不断的改进创新,抽油机不管是结构形式还是在使用功能上,都产生了很大的变化。

特别是近几十年来,世界对原油的需求量不断加大,对油田深度开采的能力有了更进一步的要求,在很大程度上加快了抽油机技术发展的速度,催生出多种类型。

目前, 国内抽油机制造厂有数十家, 产品类型已多样化, 但游梁式抽油机仍处于主导地位。

根据公开发表的资料统计, 我国现有6 大类共45 种新型抽油机, 并且每年约有30 种新型抽油机专利, 十多种新试制抽油机, 已形成了系列, 基本满足了陆地油田开采的需要。

各种新型节能游梁式抽油机如双驴头式抽油机、前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、下偏杠铃系列节能抽油机和用窄V 形带传动的常规抽油机等均已在全国各个油田推广应用, 并取得了显著的经济效益。

抽油机毕业论文

抽油机毕业论文

摘要随着工业化与城市化脚步的加快,能耗问题日益凸显,尤其是石油行业,因此节能降耗成为了各行各业所关心的话题。

当前,传统的常规游梁式抽油机凭借其简单的四连杆机构、方便的安装与维修以及较低廉的成本仍然是各大油田的主流机型,占有非常重要的地位,但是其在运行过程中平衡效果比较差,电机平均负载率较低,能耗问题比较明显。

因此发展新型的节能型抽油机是今后采油工业的首要任务。

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。

本文分析了游梁式抽油机实际使用存在高能耗、低效率的问题和各种新型节能抽油机的研究现状。

通过与现役主要类型抽油机的结构方案对比分析,对新型传动抽油机进行结构方案设计,确定了新型传动抽油机的结构方案,解决了游梁式抽油机高能耗、低产出等缺点。

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。

关键词:偏置型抽油机;曲柄;强度;特性1 / 55下载文档可编辑AbstractWith the accelerated pace of industrialization and urbanization.energy issues becomeincreasingly prominent,especially in the oil industry,SO energy saving has become a topic of concern in all walks of life.Currently,traditional pumping unit is still the mainstream oilextraction equipment and occupies a very important position because of its simple structure,convenient maintenance and low cost.But during operation,poor balance,low load rate and energy consumption is a serious problem.Therefore,the development of energy-saving pumping uint is the primary task of the oil industry in the future.The pumping units are one of important parts in exploitation equipments。

新型智能塔式曳引抽油机的设计

新型智能塔式曳引抽油机的设计

新型智能塔式曳引抽油机的设计摘要随着社会的不断进步与科学技术的不断发展,能源问题变得越来越紧迫。

正是适应这种社会趋势,长冲程、低冲次,同时具有良好节能效果和性能稳定性的采油装备在各个油田有着广泛的应用市场。

适应这种需求,塔式曳引抽油机能够很好的将直线抽油方式与数字刹车技术进行很好的结合,进而充分避免在使用传统抽油机时候面临的耗电量大,冲程短以及调参较为困难以及机械效率低下的难题,具有良好的实际运行状况,因而赢得了广泛的市场,成为一种高效节能的抽油设备。

关键词电能;智能塔式;抽油机;节能;市场前景0、前言目前,在我国有着数量众多的采油机械生产厂商在进行塔式抽油机的设计,这些厂商大多是使用传统形式的电机来带动减速机,这样通过相应的控制系统,使电机转化方向,进而带动相应的减速机进行换向运动。

在这种传统的设计方式中也存在着相应的问题,例如,存在减速机的正反向旋转时候不能得到有效地润滑;减速机进行正反向旋转,会有着较为频繁的齿轮啮合与换向,这样会在一定程度上降低减速机的寿命。

下文将对塔式抽油机的设计进行论述。

在相应的塔式抽油机工作时候能够实现自身功率的调整,能在高功率情况下启动,在低功率情况下运行,效率较高,同时具有良好的节能效果,同时抽油机系统能够通过矢量控制变频器,实现最佳的出力矩,而且系统较为平稳,没有较大的冲击效果,课可以实现无级变速控制,任意调整相应的冲程和冲次。

一、系统的给构及设计原理智能塔式抽油机系统具体包括动力传动系统、机架及移动装置、控制系统、平衡箱以及平衡箱安全刹车系统等五个主要的组成部分,整个系统能够充分适合在普通油井进行采油作业,在具有长冲程、低冲次的采用状况下可以有效使用。

,整个抽油机的工作原理为:通过相应的电机对一级皮带减速轮进行驱动;减速轮驱动后,通过相应的钢丝绳轮、涨紧轮以及导向轮对相应的钢丝绳组进行驱动,而在钢丝绳组一端与相应的平衡箱进行连接,另一端则会经过悬绳器悬挂光杆,对钢丝绳夹持装置中相应的压缩弹簧进行调整,使每根钢丝绳受力均匀、平衡,当电机转动时,机械系统会通过相应的的霍尔元件(安装在机架中部),对平衡箱的位置进行自动检测,进而将有关信息反馈到相应的控制系统,而控制系统则会自动进行运行,充分利用钢丝绳表面的靡擦力,根据相应的光电信号对平衡箱的运动位移进行检测,进而控制相应的电机带动相应的悬点负荷运动。

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新型传动抽油机设计与研
究参考文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
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抽油机是油田用量最大的耗能设备。

本文通过对新型
传动抽油机进行结构方案设计,使得该机构能够大大降低
运动能耗,达到节能的目的。

新型传动抽油机研究的背景
在油田开采中,抽油机使用量大,市场前景广阔。


抽油机是油田最大的耗能设备,能源浪费问题严重。


此,对抽油机提出了更高的要求。

抽油机是有杆抽油系统
的地面动力传动设备,是构成“三抽系统”的主要组成部
分。

抽油机的产生和使用己经有了一百多年的历史。

发展
至今,抽油机的种类主要分为游梁式抽油机和无游梁式抽
油机两大类。

就目前国内油田而言,在机械采油井中,游
梁抽油机仍为主要机型,它以结构简单、制造容易、可靠
性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等优点,在采油机械中占有举足轻重的地位。

但是,它的主要问题是能耗大,效率低。

通过改变结构,设计新型抽油机来提高其效率,可达到节能目的具有远大发展前景。

本课题研究的新型传动抽油机,主要是利用齿轮齿条传动取代了原来游梁抽油机的四连杆机构。

这种传动方案不但简化了机械传动过程,也能有效地提高效率,而且加大冲程时整机外形尺寸和重量都增加得很少,特别是抽汲参数可无级调整,为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件,是一种有发展前途的新型抽油机。

1.本课题具体研究内容
近几年来,抽油机节能问题已日益引起人们的重视,国内的许多生产厂家正在不断地应用新技术,通过进行结构优化设计和改进平衡方式等,实现抽油机节能的目的,
减小能源消耗,降低采油成本,己经有一大批新型的抽油机相继投入油田开采。

新型传动抽油机取缔了常规游梁式抽油机的四连杆结构,齿轮齿条机构可以独立完成传动和换向功能。

本论文具体研究内容:
1.1.新型传动抽油机方案结构设计,及抽油机工作原理;
1.2.新型传动抽油机运动分析;
1.3.新型传动抽油机动力评价。

新型传动抽油机总体方案
长期以来,我国油田开发主要采用的游梁式抽油机。

尽管游梁式抽油机可靠耐用,但其运行效率低、能耗大,使得原油开发成本高,不能适应“节能降耗”发展的需求,而且常规型抽油机难以实现长冲程和大负荷。

因此各种新型的无游梁式抽油机应运而生,相继问世,本文将介
绍一种以齿轮齿条机构为传动机构的抽油机,该抽油机具有传动结构简单,效率高,系统可靠性高的优点,并可以实现冲程、冲次、上下冲程时间在额定范围内连续可调的抽油机的设计。

1.新型传动抽油机结构方案
新型新型传动抽油机由SRD 电机、减速器、控制器、齿轮齿条传动机构、抽油杆、刹车机构、抽油杆夹持器、抽油机机身、抽油机支架等组成。

2.新型传动抽油机的工作原理
新型新型传动抽油机直接安装到井口上,抽油杆杆贯穿齿条内通道,在齿条顶部通过抽油杆夹持器与齿条固定,抽油杆在齿条内部没有滑动。

电机通过减速箱驱动主动齿轮,从而带动齿条与抽油杆上下循环的做往复运动。

每个冲程中,齿条通过没入到充满润滑油的油池里进行润滑。

3.新型传动抽油机方案的结构特点
3.1.新型传动抽油机利用齿轮齿条传动取代了原来游梁抽油机的四连杆机构,缩短了抽油机的传动链,提高了传动效率。

与链条换向式抽油机相比,链条式抽油机结构复杂,换向机构寿命极短,冲程、冲次调节困难。

与直线电机抽油机比较,直线电机抽油机尽管功能独特,智能化程度高,但是它的制造、使用成本太高,是常规抽油机的六到七倍,新型传动抽油机在可以实现冲程、冲数无级调整,上下冲程匀速运动的基础上,制造使用成本小于常规抽油机的成本。

3.2.出于抽油机节能考虑,可以对抽油机悬点运动规律进行专门的设计。

为了克服惯性损失,抽油机需要配置较大的功率。

3.3.传统的抽油机平衡依据的原理均是使电机上下冲程做功相同,或使抽油机减速箱曲柄轴上下冲程输出最大扭
矩相同。

而本项目所设计的抽油机的平衡系统采用了一种超级电容功率平衡方式对抽油机工作进行平衡。

其原理是在通用抽油机电路中增设了超级电容储能模块与充放电控制单元,将抽油机下冲程产生的重力能量以电能的形式存储,并在抽油机上冲程释放、做功。

3.4.由于新型传动抽油机采用了齿轮齿条机构,不需要外部的运动形式转换机构,所以机架设计成一种一体式结构,这种设计结构简单,占地面积小,理论排量适应范围宽,便于控制,具有较好的适应性,能适应多种自然地理条件抽油的需要。

本文提出了齿轮齿条传动抽油机的设计方案,研制了新的抽油机系统结构,提高了系统效率,使抽油机的工作性能和节能指标都有了很大的提高。

近年来国、内外有关专家研制了许多新型抽油机。

但抽油机以后的发展趋势主要向高适应性、低能耗、自动化
和智能化方向发展。

希望我的研究能带给这个这个行业更多效益、更多便捷。

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