CYJY12-4.8-73HB型游梁式抽油機設(shè)計

CYJY12-4.8-73HB型游梁式抽油機設(shè)計,cyjy12,73,hb,型游梁式,抽油機,設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告 題 目 名 稱 CYJY12-4.8-73HB型抽油機設(shè)計 題 目 類 別 學(xué) 院 （系） 專 業(yè) 班 級 學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 輔 導(dǎo) 教 師 開題報告日期 開題報告 CYJY12-4.8-73HB型抽油機設(shè)計 一、題目來源 本題目來源于生產(chǎn)/社會實踐。 二、研究目的和意義 抽油機性能優(yōu)劣的評價方法的研究是近幾年國內(nèi)抽油機研究的重點之一，抽油機性能的優(yōu)劣可以從以下幾個方面來評價： a.傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速變化； b.整機質(zhì)量和結(jié)構(gòu)尺寸； c.運動機構(gòu)的可靠性； d.費用指標； e.運動和動力性能。 按照上述指標對抽油機進行考察，人們發(fā)現(xiàn)，游梁式抽油機在中、低沖程時具有可靠性高，價格低和維護工作方便等優(yōu)點，而且該機結(jié)構(gòu)簡單，使用和制造方便，因此，抽油機雖然品種較多，但真正在油田大面積使用的還是常規(guī)型游梁式抽油機，它是油田中、低沖程，中、高沖次抽油機的主力機型。但是，常規(guī)機的耗能大，費用支出較高。據(jù)統(tǒng)計，我國在役常規(guī)型抽油機占抽油機總數(shù)的50%~60%，其耗電量約占油田總耗電量的20%~30%，是油田的主要耗電大戶。 隨著我國市場經(jīng)濟不斷發(fā)展和加入WTO，市場開放程度越來越大，這導(dǎo)致了國外大量的廉價石油石化產(chǎn)品進入，競爭更加激烈，市場價格下降，嚴重影響了我國石油石化工業(yè)的經(jīng)濟效益。為提高市場競爭力，油田企業(yè)必須加大資金投入，采用新型節(jié)能型抽油機，或者降低各種成小抽油機的周期載荷系數(shù)，提高抽油機的工作效率，同樣達到節(jié)能的目的。同時，利用計算機仿真技術(shù)，可以求得抽油機在任意位置的懸點載荷、速度、加速度和減速器輸出軸扭矩以及抽油機構(gòu)件各關(guān)鍵點的位移、速度、加速度和受力，從而可以動態(tài)地分析抽油機的運動和受力變化情況，不僅大大減少了設(shè)計時間，而且在設(shè)計階段就可預(yù)知抽油機的結(jié)果，避免了浪費大量的人力、物力和時間，減少了設(shè)計成本、試驗成本和生產(chǎn)成本。所有這些，都將可以獲得很可觀的經(jīng)濟效益和社會效益，這是近階段提高我國石油市場競爭能力的一條現(xiàn)實的也是行之有效的途徑。 三、主要參考文獻及資料名稱 [1] 馮耀忠，李光，韓煒，國外抽油機技術(shù)的新發(fā)展（一），石油機械，2000，28（10）：58～60 [2] 馮耀忠，李光，韓煒，國外抽油機技術(shù)的新發(fā)展（二），石油機械，2000，28（10）：58～60 [3] 張連山, 國外抽油機發(fā)展趨勢， 國外石油機械,1996，7（3）：28～35 [4] 張連山, 我國抽油機的發(fā)展趨勢，鉆采工藝,1996，19（6）：41～46 [5] Hamacher H W,Nickel S. 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Naval Research Logistics ,1995 ,42 (8) :967O992。 [6] 齊俊林，郭方元，黃偉，孫應(yīng)民，游梁式抽油機分析方法，石油學(xué)報，2006.6,27（6）：116～124 [7] 郭登明，艾薇等，抽油機設(shè)計計算軟件的開發(fā)，石油機械，2003，增刊（31）：26～28 [8] 萬邦烈，采油機械的設(shè)計計算，北京：石油工業(yè)出版社，1988：10～12，47～60 [9] 湯淑文, 譚英杰。 游梁抽油機動平衡精確分析[ J ] 。 石油學(xué)報,1994。 [10] 王常斌,陳濤平,鄭俊德。 游梁式抽油機運動參數(shù)的精確解[J ] 。 石油學(xué)報。 [11] 王尚元,唐衛(wèi)軍,李志誠,等。 新型擺桿式游梁抽油機[J ] 。 石油礦場機械。 [12] 姜道民,王素玲,李運福,等。 新型擺桿式游梁抽油機的性能分析[J ] 。 大慶石油學(xué)院學(xué)報,2003。 [13] 鄔亦炯,劉卓鈞,趙貴祥,等， 抽油機[M]。 北京:石油工業(yè)出版社,1994。 [14] 董世民,張士軍。 抽油機設(shè)計計算與計算機實現(xiàn)[M]。 北京:石油工業(yè)出版社。 [15] 張學(xué)魯,季祥云,羅仁全。 游梁式抽油機技術(shù)與應(yīng)用[M]。 北京:石油工業(yè)出版社,2001。 [16 ] 李緒炎，李環(huán)，前置式游梁抽油機的設(shè)計計算方法，江漢石油學(xué)院學(xué)報，1989．10，11（3）：83～92 四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向 4.1 國外抽油機的發(fā)展概況 在國外，研究開發(fā)與應(yīng)用抽油機已有100多年的歷史。在這一百多年的采油實踐中，抽油機發(fā)生了很大的變化，特別是近20年來，世界抽油機技術(shù)發(fā)展較快，先后研究開發(fā)了多種新型抽油機。起特性主要有以下九個方面： (1) 為了適應(yīng)各種地質(zhì)油藏條件和采油的工況, 研制與應(yīng)用了液壓缸式抽油機、氣壓缸式抽油機、長沖程低沖次抽油機和螺桿泵采油系統(tǒng)等。 (2) 為了滿足陸地、城市、農(nóng)村水利噴灌區(qū)、山區(qū)、沼澤、森林地帶、沙漠地區(qū)、淺海和海灘、海洋地區(qū)和更復(fù)雜地區(qū)抽油的需要, 研制與應(yīng)用了低矮型抽油機、城市抽油機、前置式抽油機、前置式氣平衡抽油機、緊湊型抽油機、兩點式抽油機和井架型抽油機等。 (3) 為了適應(yīng)垂直井、斜井、叢式井和水平井抽油工況, 研制了斜井抽油機、叢式井抽油機、雙驢頭抽油機和高效能叢式井抽油機等。 (4) 為了滿足稠油和深井開采的需要, 研制與應(yīng)用了各種大型抽油機。例如常規(guī)型抽油機最大載荷160kN，前置式抽油機最大載荷193kN ；前置式氣平衡抽油機最大載荷213kN。 (5) 為了提高抽油系統(tǒng)效率, 減少抽油機動載荷與振動載荷, 研制了增大沖程游梁抽油機和增大沖程無游梁抽油機及長沖程無游梁抽油機(分立式和臥式兩種)。 (6) 為了提高采油經(jīng)濟效益, 降低能源消耗,減少抽油成本, 研制與應(yīng)用了各種新型節(jié)能抽油機和節(jié)能部件。例如異相型抽油機、前置式抽油機、前置式氣平衡抽油機、大圈式抽油機、輪式抽油機、全膠帶傳動抽油機、井架型抽油機、滾筒式抽油機、缸體式抽油機、玻璃鋼抽油桿用抽油機、自動化抽油機和智能抽油機等。節(jié)能部件有: 高轉(zhuǎn)差率電動機、天然氣發(fā)動機、抽油機節(jié)能控制柜、窄V 聯(lián)組膠帶、同步膠帶、齒型膠帶等。上述抽油機和部件能節(jié)電10%～50%。 (7) 為了提高抽油機精確平衡效果, 達到節(jié)電和提高抽油機運動平穩(wěn)性與使用壽命, 研制與應(yīng)用了各種平衡方式抽油機。例如變平衡力矩抽油機、氣平衡抽油機、氣囊平衡抽油機、雙井平衡抽油機和自動平衡抽油機等。 (8) 為了滿足邊遠地區(qū)沒有電源的抽油井試油或采油以及間歇抽油的需要, 研制與應(yīng)用了車裝式抽油機, 采用天然氣發(fā)動機或汽油機、柴油機驅(qū)動抽油機, 具有使用移動靈活等特點。 (9) 為了提高采油效率, 實現(xiàn)自動化開采石油, 研制與應(yīng)用了各種自動化抽油機和智能抽油機, 采用先進的微機系統(tǒng)控制、檢測和診斷抽油機運行與故障, 以確保高效安全經(jīng)濟抽油。 4.2 國內(nèi)抽油機的發(fā)展概況 我國游梁式抽油機的制造雖然只有40多年的歷史，但發(fā)展很快。目前已有生產(chǎn)廠家三十多個，抽油機的規(guī)格有十余種。 國內(nèi)抽油機按起傳動、換向系統(tǒng)和平衡方式分類，主要有以下幾種： （1）常規(guī)游梁式抽油機及其改型抽油機 常規(guī)游梁式抽油機是油田生產(chǎn)的主力機型，最大的沖程為6米。該機構(gòu)簡單，機械換向簡單，機械換向平穩(wěn)；同時在傳動件中很少使用壽命較短、可靠性較差的擾性構(gòu)件，因此使用和維護都比較簡單，可靠性也高，是現(xiàn)有各抽油機中最成熟的機種，且適用于全天候工作，至今在眾多有桿式抽油機的應(yīng)用中仍占據(jù)主導(dǎo)地位。 （2）四桿傳動機構(gòu)抽油機 這類抽油機主要是以曲柄滑塊機構(gòu)為主機夠的增程式、浮動輪式等幾種。但該抽油機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝維護困難，目前在油田應(yīng)用很少。 （3）六桿機構(gòu)的抽油機 為了克服四桿機構(gòu)抽油機的缺點，有研制了數(shù)種采用六桿傳動機構(gòu)的抽油機。但這種機型結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性不高，動力性改善并不明顯。 （4）筒式抽油機 滾筒式抽油機是利用換向機構(gòu)驅(qū)動滾筒正、反轉(zhuǎn)，并帶動柔性見饒國天輪驅(qū)動懸點做上、下往復(fù)運動的抽油機。這類抽油機沒能在油田大面積推廣，原因是換向系統(tǒng)的可靠性和壽命較低，而且沖擊和噪音大，平衡困難。 （5）鏈條式抽油機 鏈條式抽油機是利用軌跡鏈條上的特殊鏈節(jié)，帶動往返架往復(fù)運動，從而驅(qū)動懸點上、下運動的抽油機。平衡方式主要是氣平衡和重塊平衡。但前者存在密封和失載保護等問題，故障率高；后者慣性載荷大，鏈條和特殊鏈節(jié)的受力情況惡化，故障率較高。而且該類抽油機維修費用大大高于常規(guī)型游梁式抽油機。 （6）液壓式抽油機 它是以液壓傳動技術(shù)為特征的抽油機。它可以最大限度地發(fā)揮油井產(chǎn)能，延長地面和井下設(shè)備的使用壽命，具有很好的產(chǎn)油經(jīng)濟性。但在國內(nèi)，由于液壓元件制造水平的制約，液壓抽油機可靠性不高，維護比較困難，故起發(fā)展比較遲緩。 綜上所述，目前國內(nèi)的抽油機雖然品種較多，但真正在油田大面積使用的也只有常規(guī)型游梁式抽油機。 今后，國內(nèi)外抽油機主要向以下幾個方面發(fā)展： a.朝著大型化方向發(fā)展 b.朝著低能耗方向發(fā)展 c.朝著精確平衡方向發(fā)展 d.朝著高適應(yīng)性方向發(fā)展 e.朝著長沖程無游梁方向發(fā)展 f.朝著自動化和智能化方向發(fā)展 五　本文主要研究的工作 5.1 主要研究內(nèi)容： CYJY12-4.8-73HB型抽油機的設(shè)計 5.2 需要重點研究的關(guān)鍵 抽油機運動學(xué)設(shè)計； 抽油機動力學(xué)設(shè)計； 抽油機主要零部件強度校核。 5.3 解決思路 從抽油機的基本原理入手，在弄懂其抽油基本原理后對其所需的各種參數(shù)做全面的分析。然后，了解此抽油機在設(shè)計過程中所需克服的技術(shù)困難和復(fù)雜因素，清楚此抽油機的應(yīng)用情況和其經(jīng)濟價值。最后通過對此抽油機的工作原理，設(shè)計過程和應(yīng)用價值有了充分的了解后，完成此CYJY12-4.8-73HB型抽油機的設(shè)計方案，設(shè)計方案和部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計。然后在根據(jù)所設(shè)計的抽油機畫圖。 六 完成畢業(yè)設(shè)計(論文)所必須具備的工作條件及解決的辦法 1．查詢與游梁抽油機技術(shù)相關(guān)的參考書及近幾年的中英文資料，了解近幾年國內(nèi)外所使用的各種抽油機技術(shù)和最新研究的抽油機。 2.計算機繪制抽油機設(shè)計裝配圖和主要零部件圖。 3.老師的一些安排和輔導(dǎo)。 七、工作的主要階段，進度與時間安排 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計時間總體的安排，我將畢業(yè)設(shè)計的工作任務(wù)分為以下十個階段： 第一階段, 初步了解畢業(yè)設(shè)計的各個方面并查閱有關(guān)抽油機技術(shù)的相關(guān)資料及文獻，了解抽油機技術(shù)的特點、方式、方法，控制過程和國內(nèi)外使用和最新研究的抽油機。 第二階段，詳細綜述游梁式抽油機在國內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。(3月26-4月5) 第三階段，完成CYJY12-4.8-73HB型抽油機運動學(xué)設(shè)計。（4月6號-4月21號） 第四階段，完成CYJY12-4.8-73HB型抽油機動力學(xué)設(shè)計。（4月22號-5月7號） 第五階段，完成CYJY12-4.8-73HB型抽油機主要零部件強度校核。（5月8號-5月22號） 第六階段，編制CYJY12-4.8-73HB型抽油機輔助計算軟件。（5月23號-5月7號） 第七階段，繪制CYJY12-4.8-73HB型抽油機總裝配圖及零部件圖（6月8號-6月18號）。 第八階段，寫畢業(yè)設(shè)計論文。（6月19號-5月28號） 第九階段，詳細修改畢業(yè)設(shè)計論文；打印并裝訂。 第十階段，畢業(yè)答辯。 八 指導(dǎo)教師審查意見 第 8 頁 （共 8 頁）