常规游梁抽油机简述
游梁式抽油机的设计.
绪论CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1 绪论1.1抽油机的应用油田开采原油的方法分为两类：一类是利用地层本身的能量来举升原油，称为自喷采油法，常见于新开发且储量大的一些油田；另一类是到了油田开发的中后期，地层本身能量不足以使原油产生自喷，必须人为地利用机械设备将原油举升到地面，称为人工举升采油法或机械采油法[1]。
上述采油方法中不利用抽油杆传递能量的抽油设备统称为无杆抽油设备，利用抽油杆上下往复进行驱动的抽油设备统称为有杆抽油设备。
利用抽油杆旋转运动驱动井下单螺旋泵装置，虽然也有抽油杆，但习惯上不列入有杆抽油设备[3]。
有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采油方法。
有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井下抽油泵。
抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。
游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，1919年美国就开始批量生产这种抽油机。
目前我国大多数油田己相继进入了开发的中后期，油井逐渐丧失自喷能力，基本上己从自喷转入机采。
80年代初，我国拥有机采油井2万口，占总油井数的57.3%，机采原油产量占总产量的27 %，2000年我国油气田共有抽油机采油井约8万口，占油田总井数的90%。
在这些机采油井中，采用抽油机有杆式抽油的占90%，采用电潜泵、水力活塞泵、射流泵、气举等其它无杆式抽油的只占10%。
近几年，随着稳油控水和节能的要求不断提高，各种型式的节能型抽油机和长冲程抽油机的数量不断增加。
由此可见，抽油机在各油田的生产中有着举足轻重的地位，并且随着油田的进一步开发，各种新型节能抽油机将会得到广泛地推广和应用。
1.2 国内外抽油机的发展概况CYJY12-4.8-73HB型抽油机设计1.2.1国外抽油机的发展概况在国外，研究开发与应用抽油机已有100多年的历史[4]。
常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计
常规游梁式抽油机主要结构参数的优化设计常规游梁式抽油机是一种常用的输油装置，其主要结构参数的优化设计可以对其性能进行改进，提高其运行效率和可靠性。
本文将对常规游梁式抽油机主要结构参数进行优化设计，包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等。
首先，游梁长度是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。
游梁长度直接影响到抽油杆的行程和往复运动次数，在保证充分抽油的同时，要尽量减少杆件的磨损和能耗。
根据实际工况和抽油需求，可以通过模型计算和实验测试，得到最优的游梁长度。
一般而言，游梁长度应尽量适当，既能确保抽油杆的行程充分，又能减少抽油过程中的能耗和磨损。
其次，游梁截面形状也是常规游梁式抽油机的一个关键参数。
游梁截面形状直接影响到游梁的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行性能。
对于游梁截面形状的优化设计，一方面可以通过有限元分析和疲劳试验来确定合适的截面形状，避免应力集中和疲劳破坏；另一方面，可以通过几何优化设计和材料选择，来改善结构的刚度和强度，提高抽油机的运行效率和寿命。
最后，抽油杆直径也是常规游梁式抽油机中一个重要的结构参数。
抽油杆直径直接影响到抽油杆的刚度和强度，进而影响到整个抽油机的运行效率和可靠性。
抽油杆直径的优化设计需要综合考虑抽油机的工作负荷、抽油深度和运行速度等因素。
一般而言，抽油杆直径应尽量适当，既能满足抽油机的工作需求，又能保证抽油杆的强度和刚度，避免因直径过大或过小而导致的过度磨损或破坏。
综上所述，常规游梁式抽油机的主要结构参数优化设计包括游梁长度、游梁截面形状和抽油杆直径等方面。
通过合理的优化设计，可以提高抽油机的运行效率和可靠性，减少能耗和材料磨损，延长抽油机的使用寿命。
优化设计要综合考虑抽油机的工作条件、工作负荷和运行速度等因素，采用合适的分析方法和试验手段，确保设计参数的准确性和可靠性。
-游梁式抽油机运动学分析
游梁式抽油机的工作原理游梁式抽油机是有杆抽油系统的地面驱动装置，它由动力机、减速器、机架和连杆机构等部分组成。
减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动;曲柄轴的低速旋转圆周运动由连杆机构变为驴头悬绳器的上下往复直线运动，从而带动抽油泵进行抽油工作。
游梁式抽油机是机械采油设备中问世最早的抽油机机种，基本结构如图1所示：图1 常规游梁式抽油机基本机构图1-刹车装置2-电动机3-减速器皮带轮4-减速器5-动力输入轴6-中间轴7-输出轴8-曲柄9-曲柄销10-支架11-曲柄平衡块12-连杆13-横梁轴14-横梁15-游梁平衡块16-游梁17-支架轴18-驴头19-悬绳器20-底座常规游梁式抽油机的运动分析（下图为ppt 演示文稿，请双击打开相关内容）常规游梁式抽油机的运动分析常规游梁式抽油机的悬点载荷计算一、抽油机悬点载荷简介当游梁式抽油机通过抽油杆的上下往复运动带动井下抽油泵工作时，在抽油机的驴头悬点上作用有下列几类载荷：(1)静载荷包括抽油杆自重以及油管内外的液体静压作用于抽油泵柱塞上的液柱静载荷。
(2)动载荷由于抽油杆柱和油管内的液体作非匀速运动而产生的抽油杆柱动载荷以及作用于抽油泵柱塞上的液柱动载荷。
(3)各种摩擦阻力产生的载荷包括光杆和盘根盒间的摩擦力、抽油杆和油液间的摩擦力、抽油杆(尤其是接箍)和油管间的摩擦力、油液在杆管所形成的环形空间中的流动阻力、油液通过泵阀和柱塞内孔的局部水力阻力，还有柱塞和泵筒之间的摩擦阻力。
抽油机有杆泵运动1个周期内的4个阶段1—抽油杆; 2—油管; 3—泵筒有杆泵的具体运行过程：1.电机提供动力给齿轮箱。
齿轮箱降低输出角速度同时提高输出转矩。
2.曲柄逆时针转动同时带动配重块。
曲柄是通过联接杆连接游梁的，游梁提升和沉降活塞。
驴头在最低位置的时候，标志着下冲程的止点。
可以注意到曲柄和连接杆此时在一条直线上。
3.上冲程提升驴头和活塞，随之油背举升。
在上止点，所有的铰链在一条直线。
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机是一种常见的抽油机型号，其工作原理如下：
该抽油机由主轴、曲柄连杆机构和抽油杆组成。
主轴由电动机驱动，产生旋转力。
曲柄连杆机构将主轴的旋转运动转换为线性运动。
抽油杆在曲柄连杆机构的作用下，进行上下往复运动。
抽油杆的一端连接上井口的抽油泵，另一端则连着油管。
当抽油泵与油管之间存在一定的地下压差时，抽油杆的运动将引起油泵中的液体被抽上地面。
具体工作过程如下：
1. 当电动机启动后，主轴开始旋转。
曲柄连杆机构将主轴的旋转运动转换为线性运动。
2. 抽油杆开始进行上下往复运动。
当抽油杆向上运动时，与抽油泵之间形成一定的负压，使油泵中的液体被抽上来。
3. 当抽油杆向下运动时，油泵中的液体被压入油管中，因为油管中存在一定的地下压差，液体会顺着油管流动到地面。
4. 抽油杆持续往复运动，从而不断地将液体抽上地面。
总结：
游梁式抽油机通过主轴的旋转运动驱动抽油杆的上下往复运动，从而实现将地下的液体抽上地面。
这种抽油机简单可靠，广泛应用于石油开采和工业生产中。
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机是一种常用于油田开采过程中的抽油设备。
其工作原理如下：
1. 液体进入抽油机：原油经过管道输送到游梁式抽油机进油口处，进入机器内部。
2. 吊杆系统作用：机器内部的吊杆系统起到了关键作用。
吊杆系统包括上下挺杆和转角杆，通过动力转角杆的运动，致使上下挺杆上下摆动。
3. 上下挺杆的摆动：由于吊杆系统的作用，上下挺杆会上下摆动。
上挺杆在摆动过程中将液体置于抽吸状态，吸入液体；下挺杆在摆动过程中将液体发出，实现排液。
4. 游梁工作状况：游梁是整个机器的主要运动部件之一。
当上下挺杆进行摆动时，游梁也会发生运动。
游梁的运动是通过摆杆与游梁连接所实现的。
5. 液体排出：通过吊杆系统的运动以及游梁的移动，机器内的液体将被反复吸入和排出。
最终，原油将通过出口管道排出抽油机。
总结：游梁式抽油机的工作原理是通过吊杆系统的上下挺杆摆动以及游梁的移动，实现液体的吸入和排出。
这种工作原理使得游梁式抽油机能够高效地将原油从油井中抽取出来。
游梁式抽油机工作原理
游梁式抽油机工作原理游梁式抽油机是一种常用的油田机械设备，它通过一系列的工作原理实现了抽取油井中的原油。
在油田生产中，游梁式抽油机扮演着非常重要的角色。
下面我们就来详细了解一下游梁式抽油机的工作原理。
首先，游梁式抽油机的工作原理可以分为三个主要步骤，抽吸、提升和输送。
在抽吸阶段，抽油机的泵杆通过往复运动将地下的原油吸入到泵体内。
泵杆的往复运动是由驱动装置驱动的，它可以通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动，从而实现泵杆的上下运动。
在提升阶段，泵杆将吸入的原油提升到地面。
最后，在输送阶段，原油经过一系列的管道输送到储油罐或者处理设备中。
在实际的工作过程中，游梁式抽油机的工作原理是非常复杂的。
首先，泵杆的往复运动是通过驱动装置提供动力的。
驱动装置通常是由电机或者内燃机驱动的，它通过连杆机构将旋转运动转化为往复运动。
而泵体内的泵柱则起到了抽吸和提升原油的作用。
泵柱在泵体内上下运动，从而实现了原油的抽吸和提升。
此外，泵体内还有阀门等辅助设备，它们可以控制原油的流动方向和流量，保证原油能够顺利地被抽取和输送。
除了驱动装置和泵体内的设备，游梁式抽油机还需要一系列的辅助设备来保证其正常工作。
比如，润滑系统可以给泵杆和泵柱提供必要的润滑，减少摩擦损耗；冷却系统可以保持设备的温度在合适的范围内，防止设备过热损坏；安全保护装置可以在设备出现异常情况时及时停机，保证操作人员的安全。
总的来说，游梁式抽油机的工作原理是通过驱动装置提供动力，泵体内的泵杆和泵柱实现原油的抽吸和提升，最终将原油输送到地面。
它是油田生产中不可或缺的设备，通过不断地改进和创新，游梁式抽油机的工作效率和稳定性得到了极大的提高，为油田的生产提供了强大的支持。
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析常规游梁式抽油机结构简单可靠、耐久性好，一直以来占据采油设备的主导地位，但其耗能高、制造成本高、平衡调节困难等不足日益突出。
通过分析游梁式抽油机的节能原理以及开展抽油机平衡调整技术的研究，提出了以节能为目的的游梁辅助平衡方案，在此基础上提出了一种新型自动调节游梁平衡装置。
该新型游梁式抽油机平衡调节装置对原机的改动小，通过配重块在配重横梁上的相对移动可以抵消部分驴头负载，实现不停机調节平衡从而起到节能作用。
标签：游梁式抽油机；自动平衡；节能0 引言据统计，我国在用抽油机井近9万口，年新机装备量5千余台，年耗电量105亿kwh，电费开支40余亿元。
在采油成本不断上升而油价由于供求失衡等原因持续低迷的情况下，节能降耗、不断降低生产成本已成为采油行业的主题。
当前抽油机的节能措施主要集中在以下三个方面：一是将常规型游梁式抽油机分批进行节能改造，改造成前置式抽油机下偏杠铃抽油机等；二是给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置，实施节能改造；三是在抽油机电控柜加装电容器，对电动机无功功率进行补偿。
本文的节能方案属于第二种节能方法。
这种方法相比第一种方法的优势在于，基本无需改变抽油机的自身结构，改造费用低，节能效果好。
依据力矩平衡的原理，在游梁式抽油机的游梁上增加一个配重梁及合适的配重，由执行机构带动配重在游梁上移动，通过改变配重块在游梁上的位置来改善抽油机的平衡性。
1 主要结构原理固定安装在游梁式抽油机游梁尾端的配重横梁及安装在配重横梁上可移动的辅助平衡装置主要结构如图1所示。
电动机的旋转经皮带、减速器后，转化为曲柄旋转运动，再经曲柄连杆机构转化为游梁的上下摆动。
可移动配重块在链条的拉动下，沿配重横梁上的滑轨可做往复移动，当由于井下载荷变化导致平衡度偏离允许范围时，可通过平衡块沿配重横梁的移动调节平衡度。
最后经驴头的上下运动带动悬绳器上挂着的光杆、泵等井下载荷上下运动完成往复抽油过程。
游梁式抽油机文献综述
游梁式抽油机文献综述前言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举升设备。
根据是否具有游梁，抽油机可以分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
由于游梁式抽油机具有结构简单、工作可靠等优点，游梁式抽油机一直是国内外油田应用最广泛的举升设备。
游梁式抽油机井数量多，其工作性能，特别是节能性能直接影响采油的成本。
因此，完善和发展游梁式抽油机设计理论，研制节能效果显著的节能型游梁式抽油机对于抽油机井的节能降耗、提高举升系统的经济效益具有重要的实际意义。
第一章抽油机功能及国内外研究现状1.1抽油机功能在石油液气的开采过程中，抽油机是重要的举升设备。
除了利用底层本身的能量进行自喷采油外，目前所用一切人工举升采油设备基本都是抽油机。
人工举升采油法称之为机械采油法。
典型的机械采油法包括无杆抽油和有杆抽油两种。
有杆抽油设备对应的采油机械由地面驱动设备（各种抽油机）、井下工作设备（各类抽油泵）和能量传递装臵（抽油杆或油液举升机构）等组成。
有杆抽油设备按照抽油泵运行方式又分为抽油杆往复运动类和旋转运动类，前者是通过下入井内的抽油杆带动井下的抽油泵柱塞上下往复运动，将油液送至地面。
有杆抽油设备的地面驱动设备主要有游梁抽油机和无游梁抽油机两种。
无杆抽油设备是各种不采用抽油杆传递动力的抽油设备的总称，此类设备由水电活塞机、电力离心沉没泵和振动泵、电动潜油离心泵、液压驱动类和气举采油设备组成。
游梁式抽油机是有杆抽油设备系统的地面装臵，它由动力机、减速器、机架和四连杆机构等部分组成。
减速器将动力机的高速旋转运动变为曲柄轴的低速旋转运动。
曲柄轴的旋转运动经由四连杆机构变为悬绳器的往复运动。
悬绳器下面连接抽油杆柱，由抽油杆柱带动抽油泵柱塞（或活塞），在泵筒内作上下往复直线运动，从而将油井内的油液举升到地面。
1.2国内抽油机研究现状抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。
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标题六
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(1) 通过上面对游梁式抽油机驴头悬点运动规律的研 究可以看出,1个冲程过程中 , 悬点速度时刻在发生变 化 , 悬点加速度也不断地跟随变化,运动规律复杂。 (2) 可以看出借助于先进的计算机仿真技术,在开发初 期就可对其结构进行优化 , 可大大缩短产品生产周期, 降低成本。
常规游梁式抽油机简述
145工作室
组长：张成涛 组员：孟庆迪、赵的玉、张伟鹏 汇报人：张成涛 ppt：张伟鹏
一 二
结构组成
工作原理
计算仿真 应用范围优缺点 前景分析 参考文献
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三 四
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标题一
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标题二
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标题三
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一.结构组成
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标题五
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五.抽油机发展趋势
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标题一
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基于Pro/E的抽油机运动学仿真分析
• 对抽油机悬点做了运动学理论分析，得出 悬点位移、速度和加速度计算公式。采用Pro / E软件中的模块对CYJY10—3—53HB型抽油 机进行机构运动学仿真研究,得出抽油机悬点 位移、速度和加速度随时间变化曲线。研究结 果表明,这种抽油机1个冲程过程中,悬点速度 时刻在发生变化，加速度也不断地跟随变化, 运动规律复杂。从研究中可以看出,借助先进 的计算机仿真技术,在抽油机开发初期就可对 其结构进行优化,可大大缩短产品生产周期,降 低成本。 抽油机是油田重要的地面设备,它的 性能直接 关系到采油效率的高低。掌握抽油 机悬点的位移、速度和加速度的变化规律是进 行抽油机结构优化设计的基础
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标题三
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标题四
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标题五
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标题六
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标题一
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电动机的选择计算 • 电机至抽油杆的总传动效率为：η 总=η 带 *η 减*η 轴 • 其中带传动，轴承，齿轮传动，联轴器和 四连杆执行机构的传动效率。取0.94，取 0.98，取0.97，取0.99，取0.90.即η 带 =0.95，η 减=η 齿2*η 轴3=0.972*0.983=0.8856 η 总=η 带*η 减*η 轴=0.808 w=12*2/60=1.212 • 根据公式P=1/η *w*T=44.7KW查机械设 计手册第5卷，选用Y系列电动机Y250S-6 ，额定功率：P=45KW n=980r/min，并 可查机械设计手册知电机的各项参数
标题二
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标题三
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标题四
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标题五
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由上述公式可见 , 游梁式抽油机悬点的速度曲线为一“ 歪 曲 ”的正弦曲线 , 加速度曲线变化为一被 “ 歪曲 ”的余 弦曲线。抽油机在一个冲程中,悬点的速度和加速度不仅大 小在变化 , 而且方向也要发生改变。上冲程的前半冲程为 加速运动, 加速度为正 (加速度方向与运动方向都向上 ) ; 后半冲程为减速运动 (加速度方向与运动方向相反 )。
图为根据上述尺寸在 Pr o /EngineerWildfire 环境中 建立的抽油机简化模型。
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本算例以抽油机横梁处于水平 位置,且向下运动作为计算的零 时刻位置, 进行计算后,可得如下 结果曲线。图为悬点位移随时 间的变化曲线。由图中可见,抽 油机驴头悬点随时间的位移关 系曲线基本为正弦规律。
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标题一
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抽油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ悬点运动学 Pro /E分析
。Pr o /EngineerWildfire软件中的 Mechanis m模块是专用于进行 机构运动学分析和仿真的 , 可以对抽油机驴头悬点运动规律进 行精确的计算分析。
标题二
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标题三
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标题六
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求出驴头悬点的位移，速度和加速度 随时间变化的规律，以便为载荷分析和扭 矩计算提供运动学数据。
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标题一
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抽油机运动简图中的基本参数
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标题五
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标题一
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二.工作原理
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标题一
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由三部分组成：一是地面驱动设备即抽油 机；二是井下的抽油泵，它悬挂在油井油 管的下端；三是抽油杆，他将地面设备的 运动和动力传递给井下抽油泵。 工作原理： 动力机（电动机，柴油机，或天 然气发动机）转动，通过外伸轴带动V带转动 ，V带与减速器相连接，带动减速器中的轴转 动，经过两级齿轮的传动，带动输出轴转动， 输出轴与曲柄装置相连接，带动曲柄装置作圆 周运动，通过连接点带动连杆作上下的往复运 动，再通过横梁带动驴头作上下的往复运动， 驴头与悬绳器相连，带动抽油杆往复运动，实 现将油从地下抽出的可能。
标题二
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标题一
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抽油机悬点运动学理论分析
游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连 线做 固定杆,以曲柄、连杆和游梁后臂为3个活动杆所构成 的四连杆机构,如图所示
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标题一
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四.应用范围及优缺点
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标题一
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抽油机的规范： • 为了确保抽油机使用中的安全，抽油 机关键部位应遵守下列要求： • 1）要求确认适用于井底泵的起重能力 • 2）由于在油井的结构，摩擦和动态加 载，潜在额外负荷 • 3）对游梁式抽油机结构负荷能力的要 求，以适应抽油机的重量和额外负荷 缺点：1、传动效率低的问题。游梁式抽油机传动环节多， 本身机械传动能量损失达28%，这是游梁式抽油机效率低的 原因之一。常规型游梁式抽油机系统的效率在国内一般油 田平均只有12%～23%，先进地区最多只能达到30%左右。 2、游梁式抽油机增大冲程后带来的问题。游梁式抽油机增 大冲程时减速箱扭矩成比例增大。另外，增大冲程后，因 受游梁摆角限制，曲柄摇杆机构尺寸必然增大，从而引起 抽油机外型尺寸和重量大幅度增加，因此该机型不容易实 现长冲程、低冲次的要求，难以满足稠油井、深抽井和含 气井采油作业的需要。
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标题一
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三.计算仿真
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运动学分析计算
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各机型的参数表
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