API偏置抽油機(jī)設(shè)計(jì)

API偏置抽油機(jī)設(shè)計(jì),api,偏置,抽油機(jī),設(shè)計(jì) API偏置抽油機(jī)設(shè)計(jì)RM912D-427-144,指 導(dǎo) 教 師：張福/教授 學(xué) 生 姓 名：張 建,RM912D-427-144型偏置抽油機(jī)各字母和數(shù)字所代表的意義：,RM—偏置型，D—雙圓弧齒輪減速器，427/190—驢頭懸點(diǎn)的最大載荷為42700LbS/190KN，144In/3.6m—光桿最大沖程長(zhǎng)度，912—減速箱曲柄最大允許扭矩為912000InLbs/105KN.m。它屬于重型、長(zhǎng)沖程、中等沖次、超大扭矩型的抽油機(jī)。,工作原理,抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)通過(guò)V帶和減速器帶動(dòng)曲柄做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。曲柄—連桿—游梁—支架四桿機(jī)構(gòu)將這一運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為驢頭的變速上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩和抽油桿帶動(dòng)抽油泵柱塞做變速的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)油井開(kāi)采 （附圖于下頁(yè)）,,偏置型抽油機(jī)動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖1所示,偏置型抽油機(jī)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖：,API抽油機(jī)的裝配,1、通過(guò)油井口確定底座的安裝位置； 2、安裝支架，要求支架頂端中心與底座上的槽鋼中心孔對(duì)齊； 3、通過(guò)支架與中央軸承座共同確定游梁的安裝位置； 4、游梁與驢頭通過(guò)銷軸連接； 5、將減速器安裝在底座筒體上； 6、曲柄平衡塊機(jī)構(gòu)安裝在減速器的輸出軸上； 7、橫梁與游梁通過(guò)尾軸承座連接； 8、連桿與曲柄平衡塊機(jī)構(gòu)通過(guò)曲柄銷連接； 9、安裝電機(jī)及傳動(dòng)裝置，至此安裝完畢。,RM912D-427-144型抽油機(jī)總圖如下：,,部件介紹,一、驢頭 驢頭的作用是將游梁的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為吊繩的上下直線運(yùn)動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用側(cè)轉(zhuǎn)式驢頭結(jié)構(gòu)型式。它是用鋼板組焊而成的一個(gè)箱形結(jié)構(gòu)，側(cè)板使用Q235的鋼板。 我國(guó)抽油機(jī)驢頭常用的結(jié)構(gòu)型式有上翻式、側(cè)轉(zhuǎn)式及重力式三種，國(guó)外抽油機(jī)的驢頭多采用懸掛式驢頭，這種驢頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是制作比較簡(jiǎn)單，易于安裝，可靠性高，最大的缺點(diǎn)是在修井作業(yè)時(shí)，必須將整個(gè)驢頭卸下，操作工作量大。（附圖見(jiàn)下頁(yè)）,驢頭結(jié)構(gòu)工程圖,二、游梁,游梁是一種扛桿，它是抽油機(jī)的主要承載構(gòu)件，也是抽油機(jī)最大應(yīng)力出現(xiàn)的構(gòu)件，對(duì)游梁的設(shè)計(jì)主要考慮其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。各游梁一般焊有加強(qiáng)板和吊耳等附件。（附圖見(jiàn)下頁(yè)）,游梁結(jié)構(gòu)工程圖,三、橫梁,橫梁是連桿和游梁連接的中間部件。動(dòng)力經(jīng)過(guò)橫梁才能帶動(dòng)游梁作搖擺運(yùn)動(dòng)。 橫梁的形式有三種：直形橫梁、船形橫梁和翼形橫梁。其中船形橫梁的橫梁和連桿連接點(diǎn)與橫梁和游梁連接點(diǎn)在同一水平線上，增加了連桿和橫梁的剛性，并改善了連接銷軸的工作條件。翼形橫梁連桿彎曲與橫梁成為一體，直接與游梁連接，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接零件少，多用在輕型游梁式抽油機(jī)上。,橫梁結(jié)構(gòu)工程圖,,四、連桿,連桿一般都用無(wú)縫鋼管制成，兩端焊有連桿頭。 正常工作時(shí)，上端連桿頭和橫梁無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)，用銷子相連。下端連桿頭和曲柄用曲柄銷子連接，在連桿銷處安有滾動(dòng)軸承。曲柄銷子和曲柄間一般用圓錐面相連，在銷子頭上用螺母固死銷子和曲柄，在曲柄上有3~4個(gè)錐孔，用以改變沖程長(zhǎng)度。,連桿結(jié)構(gòu)工程圖,,五、曲柄平衡裝置,機(jī)械平衡分為曲柄平衡、游梁平衡及復(fù)合平衡。從平衡效果來(lái)看，游梁平衡最好，復(fù)合平衡次之，曲柄平衡最差，但從安全性來(lái)考慮，則正好相反。 從現(xiàn)場(chǎng)使用的情況來(lái)看，輕型抽油機(jī)使用游梁平衡，中型抽油機(jī)使用曲柄平衡，重型抽油機(jī)則使用復(fù)合。平衡重，裝在曲柄上，類型較多，目前廣泛使用的有兩種，一種為一般偏心重結(jié)構(gòu)，另一種為扇形結(jié)構(gòu)。偏心重結(jié)構(gòu)制造容易，但調(diào)整較困難，而扇形結(jié)構(gòu)調(diào)整較方便。本次設(shè)計(jì)中采用的是偏心重結(jié)構(gòu)的曲柄。在重型抽油機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量多采用曲柄平衡，主要是因?yàn)楹?jiǎn)化結(jié)構(gòu)，便于各個(gè)模塊之間的相互組裝，以最少的模塊來(lái)組裝出最多的抽油機(jī)，從而工裝夾具的設(shè)計(jì)，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的出口競(jìng)爭(zhēng)力。曲柄的長(zhǎng)度則取決于減速器輸出軸中心線至底座底平衡的高度，平衡塊的重量主要是取決于抽油機(jī)的承載能力。,曲柄平衡塊結(jié)構(gòu)工程圖,,六、支架,支架的主要作用是支承游梁，其高度必須滿足抽油機(jī)的沖程長(zhǎng)度、井口高度及懸繩器的正常工作需要。支架與游梁、連桿、曲柄及底座一起構(gòu)成抽油機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)，保證抽油機(jī)的正常工作。本支架采用三腿支架，它是用工字鋼和槽鋼組焊而成，它的特點(diǎn)是開(kāi)度大，運(yùn)輸方便，但安裝困難；其另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)它的后腿與筒體相聯(lián)時(shí)，使底座不受彎曲應(yīng)力的作用，從而保證底座不會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況。,支架結(jié)構(gòu)工程圖,,七底座,底座的作用是承受整個(gè)抽油機(jī)及懸點(diǎn)載荷的全部重量，并使抽油機(jī)的支架、減速器及電動(dòng)機(jī)裝置連成一體。本次設(shè)計(jì)采用T型底座，這種底座的優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定性能好，尤其是超重型抽油機(jī)，必須采用這種結(jié)構(gòu)的底座。,底座結(jié)構(gòu)工程圖,,強(qiáng)度校核,游梁的強(qiáng)度計(jì)算 游梁的截面尺寸為900×350，其上下翼板的厚度為24mm，側(cè)板厚度為25mm，根據(jù)材料力學(xué)原理和游梁的受載情況，從而可以確定游梁中心截面的應(yīng)力最大，考慮到墊板的作用，只對(duì)游梁的本體進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算是偏于安全的，另外，由于游梁的結(jié)構(gòu)為方形，其柔度μ一般不超過(guò)10，故不作穩(wěn)定性和疲勞計(jì)算。 游梁抗彎剛度為： 游梁所承受的最大彎矩為： 游梁的最大應(yīng)力為： 滿足API規(guī)定的要求。 其他校核方式都相似。,,,,我的闡述完畢,謝謝！,