抽油机减速器优化设计

合集下载

常规抽油机优化工艺设计

常规抽油机优化工艺设计

常规抽油机优化工艺设计一、 系统效率测试原理及方法研究抽油机系统装置由地面和井下两大部分组成,地面部分主要包括电动机、皮带与减速箱以及四连杆机构等,井下部分主要包括:抽油杆柱、深井泵以及油套管柱等。

抽油机系统总效率受各部件效率的影响,若能测量出或计算出关键点所消耗的能量,则可有针对性地提出相应的措施,以提高抽油井系统效率。

目前,地面部件效率的测量点主要分布在五处:电动机输入口、电动机输出轴、减速箱输出轴、悬绳器以及井口处。

电动机输入口处主要测试有关电参数,以计算电动机实际耗电量及电动机的功率因数;电动机输出轴处主要测试电动机输出轴的扭矩与转速,以计算电动机输出功率;减速箱输出轴处主要测试减速箱输出轴扭矩与转速,以计算减速箱输出功率;悬绳器处主要测试光杆示功图,以计算光杆功率;井口处主要测试油井动液面及油井产量,以计算抽油机—深井泵装置系统的有功功率。

1系统效率测试原理 1.1 电机运行效率①电机输入功率(系统输入功率)电机平均输入功率测试采用电度表—秒表法进行测取。

抽油机运转时,测取电度表所转圈数和所用时间,则电机平均输入功率为:pp p t N K n P 113600=(2.1)式中 1P —电机输入功率,kw;p n —电度表所转圈数,无因次; 1K —电流互感器变比,无因次; p N —电度表常数,r/kw; p t —转p n 圈所用时间,s 。

②电机输出功率在电机输出轴处贴电阻应变片,将电机轴应变曲线记录下来,并由转速仪测试电机实际运行转速,则电机平均输出扭矩和功率为:实电επμ6413D E M ⋅+= (2.2)95502电电n M P =(2.3) 式中电M —电机平均输出扭矩,N·m;E —电机轴弹性模量,N/m 2;μ—电机轴泊松比,无因次;D —电机轴直径,m;实ε—实际平均应变值;2P—电机功率,kw;电n —实测电机轴转速,rpm 。

知道电机输入输出功率,即可得到电机的运行效率121/P P =η。

减速器的优化设计

减速器的优化设计

西京学院本科毕业设计(论文)二级圆柱齿轮减速器的优化设计院、系:机电工程系学科专业:机械设计制造及其自动化学生:学号:指导老师:2010年4月二级圆柱齿轮减速器的优化设计摘要减速器属于传动装置,它用来传递和改变原动机的运动形式以满足工作装置的需要。

减速器是否合理将直接影响机器的工作性能、重量和成本。

合理的传动方案除满足工作装置的功能外,还要求结构简单、制造方便、成本低廉、传动效率高和使用维护方便。

本文利用机械设计的相关知识和已给定的工作要求首先进行了电动机的选择,确定电动机型号,然后根据传递功率和扭矩设计了轴、轴承、齿轮和箱体的参数,最后根据所得参数对减速器进行了优化设计。

选择的最佳参数是提高承载能力,要求在不改变原箱体,轴和轴承结构的条件下,通过优选啮合参数,充分提高各级齿轮的承载能力,并使高速级和低速级达到等强度。

通过对参数设计变量的选取、目标函数和约束条件的确定,建立了二级圆柱齿轮减速器的优化设计数学模型,最后借助MATLAB 的优化工具进行了寻优计算。

关键词:二级圆柱齿轮;减速器;优化设计;MATLAB优化工具箱;Optimal Design for Two—Grade Cylindrical Gear ReductorAbstractMechanical design knowledge and the work has been given the choice of motor requirements, determine the motor type transmission power and torque based upon the design reducer in shafts, bearings, gears and the box of the parameters, when determined after the needs of part size. After the part size when determining the parameters through the selection of design variables, objective function and constraints identification, set up a two optimal design of cylindrical gear reducer model. Finally using the optimization tools of MATLAB optimization calculation. The results show that this method is not only dependable and effective, and simple programming, design efficiency can be improved.Keywords:Two-grade cylindrical;gear reductor;MATLAB optimization toolbox;Optimization design.目录中文摘要 (i)英文摘要................................................................................................... i i 主要符号表.. (v)第1章绪论 (1)1.1作用及意义 (1)1.2传动方案规划 (1)第2章电机的选择及主要性能参数计算 (2)2.1电动机的选择 (2)2.1.1电动机类型的选择 (2)2.1.2电动机的功率计算 (2)2.1.3确定电动机的转速 (2)2.2 传动比的确定 (3)2.3传动装置的运动和动力参数计算 (3)第3章结构设计 (5)3.1 V带的选择与计算 (5)3.2 齿轮的计算 (6)3.3 轴与轴承的选择和计算 (10)3.4 轴的校核及计算 (12)3.5 键的计算 (14)3.6箱体的结构设计 (15)3.6.1减速器箱体的结构设计 (15)3.6.2减速器附件的结构设计 (16)第4章优化设计 (17)4.1 优化数学模型 (17)4.1.1接触承载能力 (17)4.1.2设计变量的确定 (17)4.1.3目标函数的确定 (17)4.1.4约束条件的建立 (18)4.2 参数优化模型的应用 (19)第5章加工使用说明 (21)5.1 技术要求 (21)5.2 使用说明 (21)致谢 (22)参考文献 (23)主要符号表η效率p功率n转速i传动比T转矩m模数K接触疲劳寿命系数σ弯曲疲劳强度Z齿数西京学院学士学位论文第1章绪论第1章绪论1.1作用及意义机器一般由原动机、传动装置和工作装置组成。

抽油机系统动力性能分析与优化设计

抽油机系统动力性能分析与优化设计

抽油机系统动力性能分析与优化设计摘要:近年来,油田再用的抽油机总数高达数十万台,并且每年的抽油机需求量在6000台左右,对抽油机的质量要求也越来越高。

目前对抽油机机构尺寸的优化设计主要是最大扭矩因素和悬点最大加速度,这核心都是为了优化抽油机的动力性能,因此,通过对抽油机动力性能主要影响因素分析,选择最优的目标函数,正确优化设计计算抽油机,对提高抽油机采油效果和抽油设备技术经济指标有重要意义。

关键词:抽油机;动力性能;扭矩因素;平衡装置;曲柄旋转速度抽油机作为当前油田的主要采油设备,其动力性能的优劣性直接影响到石油的开采效果,对动力性能的研究分析,进而选择最优的目标函数,从而提高抽油机开采效率。

通过对抽油机系统动力性能影响的主要因素包扩有悬点加速度、扭矩因素、平衡方式、均方根扭矩等进行分析阐述,比较不同目标函数的优化结果进行分析对比,为抽油机机构优化设计方面起到参考作用1悬点加速度抽油机在正常工作时,因为它的悬点的最大加速度大小变动将会直接使抽油机的悬点最大载荷大小发生改变,所是衡量整体游梁式抽油机动力性能优越性的最常用指标之一。

如果悬点加速度一旦过大,便会加剧悬点载荷在上、下冲程中的载荷差,即抽油机在上冲程时它的载荷峰值会很高,而在下冲程时它的的载荷谷值又很小,因此就造成抽油机的悬点载荷曲线是比较难被平衡。

所以就这一方面来说,抽油机的悬点加速度的大小不但影响着悬点载荷扭矩的大小,而且还直接影响到抽油机平衡后的减速器净扭矩的曲线形态变化。

因此,在对抽油机的机构进行优化设计时,为了满足抽油机的“慢提快放”的工况需求,需要使上冲程的悬点加速度应用有两个必要的特点,一个是随着四连杆机构的曲柄转动时悬点加速度曲线的变化要缓慢,第二是需要在抽油机进行向上冲程时它的悬点最大加速度够小。

在抽油机运行的上冲程阶段,悬点加速度曲线如果兼有缓慢和小的特性,可以减少抽油杆柱和油液的摩擦以及油液与管壁的摩擦,降低悬点静载荷,同时悬点加速度的峰值降低,在其他条件不变的情况下直接减少了抽油机的动载荷。

抽油机减速器斜齿轮加工流程优化及应用

抽油机减速器斜齿轮加工流程优化及应用

2331 斜齿轮加工流程现况1.1 工艺现状减速器箱内的主要构造为两边对称的结构,即最中间为中间轴,在中间轴的两端安装的零件分别左旋齿轮和右旋齿轮。

其中单个斜齿轮具体的加工流程为:首先要对单件斜齿轮进行粗车和精车,在这个步骤中间要对斜齿轮进行热处理。

其次再对单件斜齿轮进行滚齿,在滚齿完成后划键槽线,最后根据所划的键槽线插出键槽。

在斜齿轮均加工完成后,将其和中间轴进行组装,组装后的部件只需再装上轴承就可以放入减速器内运行使用。

1.2 存在问题轴承损坏现象。

在加工过程中,斜齿轮与中间轴进行安装之前,需要将斜齿轮进行热处理,通过热胀冷缩原理使斜齿轮的内孔能够与中间轴吻合便于安装,在加热过程中,加热炉中的温度一般为250℃左右。

但由于斜齿轮的材料和结构等原因,在进行加热过程中斜齿轮很容易因为受热产生形变,斜齿轮的变形会造成以下几种现象。

一是齿轮侧面平面度产生误差过大导致其不符合规范要求;二是斜齿轮与中间轴在安装完成后不成垂直结构,严重影响刮油板的工作,大大减少了刮油板的刮油量,这是因为刮油板和斜齿轮侧面的距离是影响刮油板刮油多少的决定性因素,斜齿轮与中间轴的垂直偏离程度越大越不容易调整两者之间的距离,如果两者距离过大,则刮油板与齿轮的距离太远则不能刮到油,进而导致轴承因少油或无油而被损坏;两者距离过小,则刮油板与齿轮的距离过近很容易让刮油板挂到斜齿轮,进而导致刮油板和齿轮摩擦受损。

以上两种原因均会让轴承因此受到损坏,而轴承受损则会直接影响抽油机减速器的正常工作,并且一般轴承受损现象很难在第一时间被工作人员发现,往往一些企业由于缺少这方面的日常检测,在抽油机的减速器轴承已经受到损坏的前提下还使抽油机持续工作,这样加重了减速器内部其他零件连带受损导致设备损坏到不可维修的地步,对企业造成不可弥补的损失。

窜轴现象。

导致窜轴的原因有很多,一般由机器误差和人为失误导致。

在斜齿轮滚齿完成后,键槽的加工过程是出现误差最多的流程之一。

10型游梁式抽油机参数优化设计

10型游梁式抽油机参数优化设计
技 术创 新
5 5
本 文 以1 O 型 游 梁 式
抽 油机 为模 型,确定 了 抽 油机 参数优 化设计 的
目标 பைடு நூலகம்数 ,给 出了优 化
设 计 中的约束条件 ,采
1 0 型游 梁式抽油 机参数优化设计
◇胜利 油 田 东胜精 攻 石 油开发 集 团股 份 有 限公 司 孙 雅 斐
式 望 甲 标 函 f ( x =



s i n r
2 a " 一 一s i n I 1 ( ( R s i n ( O +妒 ) ) / 三 ) 一 C O S 一 ( ( 三 +C 一 P ) / 2 L C ) 一 ( +尹 ) ,
为曲 柄与 连杆 的 夹 角 ,o ; =C O S 一 ( ( c: +P 一 K 一R 。 + 2 K Rc o s ( 0 + ) ) , ( 2 尸 c) ), 为连杆 与 游 梁后
柄 平衡 重 偏置 角 彳 为优 化 设 计变 量 。
则设 计 变 量为 : X =[ A , , , H, P, R , C , f 】 =【 ( 1 ) 1 ( 2 ) , ( 3 ) , ( 4 ) , x ( 5 ) , ( 6 ) , ( 7 ) 】 。

电动机采用 Y 2 2 5 M一 8 型.由基本型游梁式抽油机与深井泵组合
的特性图取Q = 5 O m / d ,经 计 算 可 得 :考 虑沉 没 压 力后 ,作 用 在

抽 油 机优 化设 计
(一 )设 计 变量 、
整个柱塞截面积上的液柱载荷为3 8 3 6 4 N,考虑液体浮 力后的抽 油杆柱载荷为4 1 6 6 9 N,折算到 曲柄上 回旋半径 , 处的平衡重量

对抽油机减速器密封装置的研究改进

对抽油机减速器密封装置的研究改进
《 装备制造技术)O 1 ) l 年第 1 期 2 2
对抽油机减速器 密封装置的研 究 改进
王庆 江 。 美欣 刘 ( 辽河油 田 锦州采油厂工程维修大队 , 辽宁 凌海 110 ) 22 9
摘 要: 针对游 梁式抽油机减速器轴伸端经常发生的 漏油问题进行 了 查分析 , 出了改进 密封环 的材料和 结构 . 安 调 提 使
这种密封方式漏油的原 因有 :
3 研 制过程
针对 目 前采油现场大多数减速器齿轮油漏失 的
() 1 使用时间超过半年后 , 由于磨损会造成轴 与
毛毡密封结合处间隙变大漏油; () 2 由于季节 的变化 , 密封材料的老化变形 , 使 得密封件和轴之间的结合密封不好而漏油 ; ( )由于夏天使用的齿轮油 , 3 不及 时更换 , 到冬
接 , 留有收缩余量 , 并 能根据磨损量缩小 , 密封环 的 液面稍高 、 比油封稍低 的位 置 , 开 了一个 回油孔 , 加 外径 中央有 凹槽 , 用来安装柔性弹簧 , 使其具有向内 收缩的力。 ( ) 回油槽处 , 3在 由于原 减速器 的回油孔 比较 用管线从外部把不能及时流回的齿轮油 ,由观察窗
目前使用 的抽油机减速器 由于常年连续运转 , 野 2 研究 目的和方 向 外条件差 , 油质不好 , 密封元件磨损等原 因, 使用一段 时间后 , 造成轴伸端出现不同程度的漏油, 给用户的使 研究 目的, 是提高减速器密封装置的使用性能 , 用、 生产管理造成了很大的不便, 他们也进行了一些封 延长使用周期 ,减少漏油的发生 ,减少工作量和花
收稿 日期 :0 10 - 2 2 1-90
可在轴上组装 , 不用从轴端套 装 , 接头处使用卡 口对
作者简介 : 王庆江( 99 ) , 16一 , 四川南充人 , 男 助理工程 师 , 锦州采油厂工程维修大 队副大 队长 , 主研方 向为油 田设备 管理 。

长冲程抽油机减速器的一种新设计方案

长冲程抽油机减速器的一种新设计方案

三 曲柄 二环 减速 器 是 国家 专 利—— 三 曲柄 环 板 减
速 器 的一种 结构 型式 [ 。其 工 作 原 理 和三 曲柄单 环 传 6 ]
动是一样 的 。图 1所 示 为一 个 三 曲 柄 单 环 传 动 机 构 。
其 中 , 1 B 和 O A O。 2个平 行 四边形 双 曲柄 连 0 A 0。 1C 为
) i5 一 O1 1



L一
Z5
() 1
∞5
Z4 一
式 中 , ∞ 分别为 主动 曲柄 、 齿轮 的角速 度 ; 、 分别 为 内、 两齿轮 的齿 数 。 然 2 齿数差越小 , ∞ 、 外 外 显 轮 传 动 比的绝 对值越大 。 了获得 较大 的传动 比, 为 通常取 : ~ 一 1 4 ~ 。 其实 , 这个机 构处在 一般位 置 时 即使 没有 曲柄 0 c也 是可 以顺 利 运转 的 , 是 当从 动 曲柄 B 和 连 3 但 0。
大 ,偏 心轮不能 和高 速轴制 成整 体 ,可靠 性还不 够高 等 。为 了解决 这些 问题 ,笔 者提 出用 三 曲柄二 环减 速器 的一 种派生形 式作 长 冲程抽 油机 的减 速器 。
1 三 曲柄 二 环 减 速 器 的 工 作 原理 及结 构
1 1 三 曲 柄 二 环 减 速 器 的 工 作 原 理 .
械效率 高 、结构 紧凑 等一系 列性 能 。
目前在 用 的抽 油机 减速 器主 要有 2种 :渐 开线齿轮 减速器 和 圆弧齿 轮减 速器 I 。前者 为 凸齿 对 凸齿 1 ] 的外 啮合 ,接触 强度偏 低 ;后者 也是 外 啮合 ,但 为 凸齿 对 凹齿 ,其 接 触强 度 较前 者 高 5 ~ l o 。尽 O o

浅谈关于抽油机减速器产品设计的方法分析

浅谈关于抽油机减速器产品设计的方法分析

浅谈关于抽油机减速器产品设计的方法分析摘要:在抽油机的整套装置中,减速器是重要的组成部分之一。

随着采油设备的改进与完善,减速器产品设计也面临新的挑战,即设计更为精密、合理的产品。

鉴于此,本文对抽油机减速器的产品设计进行分析。

关键字:石油工业;抽油机;减速器;产品设计石油是一种宝贵的能源与化工原料,被称为工业的血液。

近年来,石油工业得到了较快的发展,与石油生产服务配套的采油设备也得到了不断的完善与更新。

从最早的原始式抽油机发展到无游梁式抽油机、水力活塞泵以及电动潜油泵等,加之采油技术的更新,油井的采收率得到了极大的提升。

与此同时,钻采设备的要求也越来越高,作为采油设备的重要组成部分,减速器产品的设计方面,设计出与抽油机相匹配的减速器,同时在轴承润滑等方面做出改进,对采油设备作业质量与作业效率的提升有着重要意义。

1 抽油机减速器概述在采油设备中,游梁式抽油机由于结构简单、制造与维修相对方便,在油田机械采油井中具有较高的应用占比。

就游梁式抽油机的整套装置的组成来看,大致可以分为地面设备、井下设备以及中间的连接装置三个组成部分。

地面设备即游梁式抽油机,井下部分即抽油泵,连接装置即抽油杆柱。

游梁式抽油机主要有电动机、减速器以及四连杆机构组成,其中,减速器为抽油机的关键部件,同时也是主要易损部件之一。

改善减速器的工况,提高其承载能力,对延长抽油机的寿命以及提高采油的经济效益等皆有重要帮助。

2 抽油机减速器产品设计要点在油井实际生产中,受到抽油机电机的参数限制,需要在电机与抽油机之间加装减速器,以达到降低抽油机冲次的目的。

针对减速器产品设计,采用机械结构,借助换挡拨叉与不同齿轮的锁紧完成不同传动比的输出转换,是一种较为常见的设计思路。

与通过变频器控制电机转速的方式相比,以机械结构为核心的减速器具有维修方便、运行可靠等特点。

在抽油机减速器产品设计中,传动结构的初步设计具有重要意义,能够清晰地看出减速器的整体结构。

抽油机变速驱动节能优化技术

抽油机变速驱动节能优化技术

57最早的抽油机井变速运行是通过间歇采油或改变冲次实现的。

通过降低下行程速度、 保持上行程速度来减少泵的漏失和提高气锚的 分离效率。

依据泵充满度提出了变速控制技术 ,实现了自反馈产量最大化、工况检测及设备保护等功能。

依据动液面数据,提出了防止抽空和优化产量的方法。

Allison A P等提出应用变速控制技术来改善气体对泵的影响。

Ferrigno 等结合智能控制技术和遥感系统,优化设计50口油井,该技术通过控制电机转速和泵冲次来实现产量和效率的最大化。

通过分析可知,有必要建立基于变速控制优化运行的机-杆-泵全耦合动力学模型和求解方法,从而进行变速控制技术的降载节能机理研究以及变速控制下抽油机系统的综合性能分析。

一、抽油机变速运行理论基础游梁式抽油机结构尺寸决定了悬点的位移,其中游梁摆动角位移δi和悬点位移S的计算式为:δi=±(ψb-ψ) (1)S=Aδi 式中 A—前臂长,m;ψ—后臂和基杆间的夹角,(°);ψb—下死点的ψ角,(°)。

悬点速度v的计算式为:v=Aωdδidθ (3)式中 ω—曲柄角速度,rad/s;θ—曲柄转角,(°)。

悬点加速度ac的计算式为:式中 ω—曲柄角速度,rad/s;θ—曲柄转角,(°)。

悬点加速度ac的计算式为:式中:C—游梁后臂长度,m;K—基杆长度,m;L—连杆长度,m;R—曲柄半径,m;TF—扭矩因数;α—曲柄与连杆间夹角,(°);β—传动角,(°);θ2—曲柄与基杆间夹角,(°);ωc—转角速度,rad/s。

二、抽油机变速驱动优化计算流程以降低电机综合节电率(以匀速拖动计算结果为比较基准)为目标的变速优化目标函数和约束。

电动机、抽油机、抽油杆和抽油泵的力学耦合模型求解流程,包括电动机外特性与抽油机运动学、动力学的耦合问题,通过该计算流程可以求解出电动机转速、功率和扭矩,减速箱扭矩,悬点位移、速度、加速度及载荷等参数。

对抽油机减速器密封装置的研究改进

对抽油机减速器密封装置的研究改进

同 程 度 的 漏 油 , 用 户 的 使 用 , 产 管 理 造 成 了 很 大 的 不 便 , 们 也 外 部 把 不 能 及 时 流 回 的 齿 轮 油 由 观 察 窗 开 口 引 回 减 速 器 里 。 给 生 他
进 行 了一 些 封 堵 办 法 . 果 不 好 。漏 油 的 危 害 比较 大 , 油 后 由 于 齿 效 漏
维普资讯
l l


中国高新 技术企 业
劝 抽 油 相 濂 速 器 蜜 封 装 置 硇 酮 究 改 进
文 /汤 国华
【 要】 摘 本 文针 对 游 梁式 抽 油 机 减速 器轴 伸 端 经 常 发 生 的 漏油 问题 进行 调 查 , 析 , 出 改进 密封 环 的材 分 提 漏油 调 查 分 析 研 究 改 进
油量 就 多 造 成 回油 不及 时 ,减 速 器端 盖与 轴 承 间 空 腔 内 油 量增 多 , 油 面 升 高 . 力 增 大 而 容 易 挤 漏 , 此 , 们 就 在 端 盖 下 部 与 轴 承 滚 压 对 我 料 和结 构 . 安 装 更 方便 , 捷 , 增加 回油 管 线 的 解决 办法 , 到 不 漏油 的 目的 。 使 快 并 达
轮 油 的 减 少 , 加 速 设 备 的 损 坏 , 重 的 会 造 成 设 备 事 故 ; 使 及 时 会 严 即 5 密 封 原 理 。 构 及 主 要 技 术 与 密 封 环 之 间 的 动 静 接 合 面 利 用 了 流 体 力 学 中 的 油 膜 特 性 . 有 润 滑 , 有 密 封 作 用 。用 优 质 合 金 材 料 有 耐 磨 性 既 又
3研 究 的 目 的 和 方 向
研 究 目 的 是 : 高 减 速 器 密 封 装 置 的 使 用 使 用 性 能 . 长 使 用 提 延 周 期 , 少 漏 油 的发 生 . 少 工作 量 和 花 费 , 加 经济 效 益 。 减 减 增

抽油机减速器斜齿轮加工流程优化及应用

抽油机减速器斜齿轮加工流程优化及应用

抽油机减速器斜齿轮加工流程优化及应用摘要本文对抽油机减速器在制造和使用过程中发生的窜轴和轴承损坏故障原因进行了分析,通过对减速器内关键工件的加工工艺流程优化,有效提高了工件装配质量,达到了解决问题的目的,最终使减速器整体质量得以提升,对减速器斜齿轮的加工和装配工作有一定的指导意义。

关键词减速器;斜齿轮;流程优化;窜轴;轴承损坏中图分类号th2 文献标识码a 文章编号1674-6708(2013)82-0146-020引言减速器是抽油机工作组件中的核心部分,中间轴和斜齿轮组合又是减速器中连接主动轴和从动轮的关键工件,起着重要的传递作用,斜齿轮加工、装配质量的高低很大程度上左右着减速器的使用寿命,所以提高斜齿轮的加工和装配质量就尤为重要。

1工艺现状及存在问题斜齿轮与中间轴采用左右对称组合方式,即减速器左(右)旋齿轮对称装配在中间轴的两端,其原加工流程为:斜齿轮单件粗车→热处理→单件精车→单件滚齿→把对划键槽线→按线插出键槽→与中间轴成品进行装配(热装)→安装轴承准备装箱使用。

以上流程从单件斜齿轮的加工工艺上来说没有任何问题,完全能够满足图纸要求,问题出现在与中间轴装配的环节,也是导致轴承损坏和主动轴窜轴现象的发生的主要环节。

首先是轴承损坏问题,工艺要求斜齿轮要在加热炉中加热到大约210℃~280℃左右才能使斜齿轮内孔热胀到合适尺寸,然后再与中间轴进行装配,斜齿轮在加热后极易产生变形,装配后其侧面平面度严重超差,与中间轴轴线不垂直,由于减速器内各轴承的润滑全部靠斜齿轮一侧的刮油板进行刮油,而刮油量的大小取决于刮油板与斜齿轮侧面的间隙的大小,在间隙一定的情况下,斜齿轮变形越小刮油量越大,这是因为如果斜齿轮变形量越大与中间轴轴线的垂直度偏差就越大,刮油板调近了会刮到斜齿轮,直接造成刮油板损坏、无回油的现象,调远了只有一部分能刮到油,导致回油量少,严重时将会形成流到轴承的油量过少,使轴承发热、烧坏。

轴承损坏的故障是非常严重的,直接导致减速器不能使用,在对采油厂进行现场走访时还发现,,采油厂对故障抽油机发现不及时,使得轴承损坏的抽油机仍继续运转,返厂后经拆卸发现由于轴承损坏发现不及时,导致减速器箱体发生严重的损坏,损失加大,可见,轴承的损坏直接导致减速器寿命终止,不禁严重影响使用单位的经济效益,还会对减速器本身造成更大的经济损失。

新型抽油机减速带轮的设计

新型抽油机减速带轮的设计

i e f eajs et nti ppr e eo t dut n s ae. n h m ih
Ke r s u p n n t ln t r e r g w t t e t t i ee c y wo d :p m i g u i;p a e ay g a i i l l t o h df rn e;r u i g b l p l y n |a il d e cn et u l e
l 引 言
目前在油田的采油工作 中, 机械采油法仍然是一 种主要 的采油方法。机械采油的型式很多 , 按是否用 抽油杆来传递动力 , 可将采油分为有杆泵采油和无杆 泵采油 。有 杆泵 采 油设 备 主 要 包括 游 梁 式 抽油 机 或 是无游梁式抽油机与抽油泵装置。 常规游梁式抽油机是问世最早的抽油机之一 , 美 国于 11 年就开始批量生产。由于其安装方便 、 99 调 试简单 , 使用可靠 、 应用灵活 , 被大多数 采油厂使用 ,
起到明显的降低抽油机工作速度作用。其投入使用
将 使 油 田抽 油机 的调速工 作 既方便 , 又快 捷 、 松 。 轻
1 . 主动带轮 z行星架
a电动机输出轴 4齿轮
图 1 减速带轮传 动示意 图
主动带轮 互
至今在机械采油 中仍 占较大 的比例 。以大庆油 田为
例, 截止到 20 年底 , 田共有机采井 396口, 04 油 47 其 中抽油 机井 395口… , 02 而游梁式 抽 油机又 占抽油 机
作者简介 : 邹

雯(97 )女 , 16 一 , 湖北武汉人 , 硕士 , 主要从事机械制图的教学和研究工作。
速度由带轮输 出。这种形式的带轮 , 传动比较大, 可
所示 。减速装置的减速机构采用行星齿轮传动 , 低速

抽油机减速器设计

抽油机减速器设计

引言CYJ11.6—3—36.8B抽油机减速器设计1引言1.1 抽油机简介石油——工业的血液,它是宝贵的能源和化工原料,随着石油工业的发展,为石油生产服务的釆油设备得到了不断的更新和完善,釆油技术日渐提高。

从三十年代到目前近五十年中,在广大技术人员的共同努力下,从最早的原始式抽油机发展到了如今各种形式的釆油设备:如长冲程的无游梁式抽油机,电动潜油泵,水力活塞泵等无梁式釆油设备,这些釆油设备的问世,大大提高了油井的釆收率,提高了效率,降低了釆油设备的费用,克服了常规式游梁抽油机的某些缺点,但金无赤金,这些设备也有些缺点。

本论文拥有资料:目录、中英文摘要、正文、设计图纸查看地址:游梁式抽油机的结构简单,制造容易,维修方便,深受广大用户口欢迎,在某些方面并不比新型釆油设备逊色,因此在我国油田机械釆油井中98%还是釆用常规型游梁式抽油机,在国外比例也占首位。

游梁式抽油机整套装置由三部分组成:一、地面设备——游梁式抽油机,它由电动机,减速箱和四连杆机构组成。

二、井下部分——抽油泵。

三、联系地面和井下的中间部分——抽油杆柱。

1.2 设计背景近年来,随着石油钻采工业的迅速发展,对于钻采设备的要求也就越来越高。

因此,作为采油设备的一个重要组成部分——减速器,也得到了相应的改进和提高。

为提高采油效率,设计更加合理而精密的减速器成为当务之急。

本设计的目的在于根据CYJ11.6-3-36-8B型号抽油机设计出一款与之相匹配的减速器,在动力传输,轴承润滑等方面做出更好的改进,使之更加合理,经济。

CYJ11.6—3—36.8B抽油机减速器设计1.3国内外现状和发展趋势改革开放以来,我国引进一批先进的加工装备。

通过不断引进、消化和吸收国外先进技术以及科研攻关,开始掌握了各种高速和低速重载齿轮装置的设计制造技术。

材料和热处理质量及齿轮加工精度都有较大的提高,通用圆柱齿轮的制造精度可从JB 179—60的8~9级提高到GB10095-88的6级,高速齿轮的制造精度可稳定在4~5级。

10型,12型游梁式抽油机用53型双圆弧齿轮减速器设计说明

10型,12型游梁式抽油机用53型双圆弧齿轮减速器设计说明

10型,12型游梁式抽油机用53型双圆弧齿轮减速器设计摘要本文阐述了常规游梁式抽油机结构组成、工作原理及特点。

中的双圆弧齿轮对游梁式抽油机53型双圆弧齿轮减速器进行的设计计算。

并结合设计对系统进行了动态校正和设计工作过程中图文分析。

游梁式抽油机采用四连杆机构进行传动,对于减速器齿轮的转动,以及齿轮之间的传动进行了数字运算,对于53型双圆弧齿轮减速器的内部结构进行了设计。

关键字:抽油机工作原理,悬点载荷,双圆弧齿轮目录1234绪论随着原油和油气的产出,贮存压力减小。

最终在某一点,贮存压力达到小的必需用人工举升的方式才可以产油。

游梁式抽油机,是一个借鉴了水井工业的理想应用。

自从1925年Trout 设计的油泵演变到现今的具有统治地位游梁是人工举升设备。

在石油采油过程中对常规游梁式抽油机的应用已有上百年的历史,由于其结构简单,平衡性、稳定性突出等特点而被延用至今。

历经多年的发展和完善,主要是提高其可靠性和零件的设计方法上。

随着科技的发展,游梁式抽油机出现了好多的类型。

如下分类:(1)传统型传统的曲柄配重型被广泛的接受和认可,是久经考验的油田“战士”。

支点前面是负载,后面是配重。

(2)前置配重型由于其独特的几何结构和配重特征,低转矩峰值和低动力需求。

运行特点是是快速的下冲程,慢速的上冲程。

减小重型负载上冲程的加速载荷。

降低峰值转矩延长油杆寿命。

(3)结构紧凑型紧凑结构的设计防便用于经常移动的工作方式或者城区的应用,很多部件在工厂已经完成安装。

(4)气压配重型应用压缩气体替代沉重的铸铁配重块并且可以更精确得控制配重。

大大的减轻了系统地重量,运输和安装费用明显降低。

气压配重独特的优点在于更大的增大冲程,而对于铸铁配重结构来说将是非常庞大难于实现。

(5)游梁配重型配重块安装在游梁的另一端,是一种适合浅井应用的经济型。

我国生产的抽油机按照抽油机承受的悬点额定载荷主要分为2、3、5、8、10、12、14、16等型,每种型式的抽油机又按照不同冲程、曲柄轴额定扭矩分为多种规格的机型。

减速机改善措施方案

减速机改善措施方案

减速机改善措施方案概述减速机是一种常用的机械传动装置,用于将输入轴的转速降低到所需的输出轴转速。

在工业生产和机械设备中,减速机扮演着重要的角色。

然而,减速机在使用过程中可能会出现一些问题,影响其性能和寿命。

因此,本文将提出一些改善措施方案,以提高减速机的可靠性和效率。

1. 确保正确的润滑减速机的润滑是保证其正常运行的关键因素之一。

润滑工作不仅需要定期检查和更换润滑油,还需要确保润滑油的质量和合适的润滑方式。

以下是一些可以改善减速机润滑的措施:- 确保选择合适的润滑油:根据减速机的工作条件和要求,选择合适的润滑油,包括黏度、耐磨性和温度范围等因素。

- 定期更换润滑油:根据减速机的使用频率和工作环境,定期检查和更换润滑油,避免因油品老化和污染而影响减速机性能。

- 确保润滑部位到位:检查润滑脂、油膜和油雾的润滑方式是否正确,保证每个润滑部位都得到正确的润滑,避免因润滑不足或过量而造成的故障。

2. 提高密封性能减速机的密封性能对于防止外界杂质进入内部并保持润滑油的稳定性非常重要。

以下是一些改善减速机密封性能的措施:- 安装密封件:在减速机的关键部位安装密封件,如轴封、密封圈等,确保密封性能良好,避免润滑油泄漏和灰尘、水分等杂质进入减速机内部。

- 检查密封件磨损情况:定期检查和更换磨损严重的密封件,确保减速机的密封性能一直保持在良好状态。

- 添加密封胶封:对于容易泄漏的部位,可以使用密封胶封进行补救,提高密封性能。

3. 加强故障预警和检修及早发现和解决减速机故障是减少生产中断和维修成本的关键。

以下是一些加强故障预警和检修的措施:- 安装故障检测装置:在减速机的关键部位安装故障检测装置,如温度传感器、振动传感器等,及时监测减速机的工作状态,一旦发现异常,可以及时采取措施避免故障。

- 建立定期检修计划:定期对减速机进行检修和维护,清洁润滑部位,紧固螺栓,更换磨损严重的零部件等,预防故障的发生。

- 建立故障记录和分析系统:对减速机的故障进行记录和分析,总结故障原因和解决办法,为后续的维修和改进提供参考。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录
摘要: ........................................................................................................................................ I I A BSTRACTS ................................................................................................................................ I II 第一章引言 (1)
1.1研究题目的来源 (1)
1.2研究领域的历史、现状和前沿发展情况 (2)
1.3前人在本课题研究领域中的成果 (3)
1.4课题研究的目的和意义 (3)
1.5研究的主要内容 (5)
第二章抽油机的基本结构与参数 (7)
2.1抽油机的工作原理 (7)
2.2抽油机的分类 (8)
2.3游梁式抽油机的结构 (9)
2.4游梁式抽油机的基本参数 (14)
2.5游梁式抽油机的标准 (15)
第三章抽油机减速器的优化设计 (17)
3.1优化设计的基本理论 (17)
3.2抽油机减速器优化设计的初步分析 (20)
3.3优化设计的数学模型 (21)
3.4优化设计方法 (26)
3.5优化结果与应用 (31)
第四章结论 (33)
参考文献 (34)
致谢 (35)
抽油机减速器优化设计
目录
目录
第一章 引言 (1)
1.1 研究题目的来源 (1)
1.2研究领域的历史、现状和前沿发展情况 (2)
1.2.1研究领域的历史 (2)
1.2.2研究现状 (3)
1.3前人在本课题研究领域中的成果 (3)
1.4课题研究的目的和意义 (4)
1.4.1课题研究的目的 (4)
1.4.2课题研究的意义 (5)
1.5研究的主要内容 (5)
1.5.1抽油机的基本结构与参数 (6)
1.5.2减速器双圆弧齿轮的优化设计 (6)
第二章 抽油机的基本结构与参数 (7)
2.1抽油机的工作原理 (7)
2.2抽油机的分类 (9)
2.3游梁式抽油机的结构 (9)
2.3.1驴头设计 (10)
2.3.2游梁设计 (11)
2.3.3横梁及连杆设计 (11)
2.3.4曲柄和平衡重 (13)
2.3.5支架设计 (13)
2.3.6减速器设计 (14)
2.3.7悬绳器总成 (14)
2.3.8动力机 (15)
2.3.9底座 (15)
2.4游梁式抽油机的基本参数 (15)
2.4.1驴头悬点(挂抽油杆处)的最大允许载荷m ax P 。

(16)
2.4.2悬点最大冲程长度m ax S 。

(16)
2.4.3悬点的最大冲程次数n (16)
2.5游梁式抽油机的标准 (16)
2.5.1代号 (17)
2.5.2平衡方式 (17)
2.5.3型号表示法 (17)
2.5.4基本参数 (17)
第三章抽油机减速器的优化设计 (18)
3.1优化设计的基本理论 (18)
3.1.1提高设计质量 (20)
3.1.2加快设计速度 (20)
3.1.3减轻设计人员的劳动强度 (20)
3.2抽油机减速器优化设计的初步分析 (21)
3.3优化设计的数学模型 (23)
3.4优化设计方法 (28)
3.4.1内点罚函数法 (28)
3.4.2外点罚函数法 (30)
3.4.3混合罚函数法 (33)
3.5优化结果与应用 (33)
3.5.1优化结果 (33)
3.5.2优化结果应用 (34)
第四章结论 (35)
参考文献 (36)
致谢 (37)
摘要:有杆抽油方法是应用最早也最为广泛的一种人工举升采油法。

抽油机是有杆抽油系统的地面驱动设备。

现场使用表明,抽油机具有坚固耐用、工作可靠、运转平稳、维护方便等优点。

但是,抽油机耗能高、效率低也是众所皆知的。

在抽油机制造方面,同样也存在很多的问题,如部件材料使用过剩、体积庞大、笨重,造成生产成本高,缺少优化等等。

本文从抽油机部件减速器优化入手,建立数学模型,引进边界条件,对抽油机减速器进行了优化设计,改善了减速器的不合理结构,减小了体积,合理利用了材料,节约修复和服务成本,从而降低了抽油机的制造成本。

关键词:游梁式抽油机减速器设计分析优化设计。

相关文档
最新文档