游梁式抽油机专用电动机的设计

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游梁式抽油机电动机的选配

游梁式抽油机电动机的选配

TECHNOLOGYTRENDTECHNOLOGYTREND摘要游梁式抽油机存在着抽油机与电动机不配套、电机功率配置过大的问题。

针对油田低冲次、慢抽的稠油井提出推广新型机械减速与变极调速相结合的变速电机。

中、高冲次稀油井配套电动机的选用采用双功率电动机、永磁同步电动机等节能型电动机以达到节能降耗的目的。

关键词节能电动机配套电动机低冲次高冲次游梁式抽油机游梁式抽油机电动机的选配王惠贞山东胜利职业学院山东东营257097在我国石油开采中一般油田电费支出约占生产成本的40左右。

节电挖潜是各油田降低石油生产成本的主要措施之一也是石油企业面临的重要课题。

目前油田游梁式抽油机的使用还比较普遍部分抽油机井存在着抽油机与电动机不配套系统效率不高的问题这一方面降低了电能的利用效率另一方面关系到能否充分发挥抽油设备和油层生产能力的问题。

为此结合油田生产实际提出不同油井采用不同节能电动机根据抽油机的特点合理优化配套电动机从根源上解决电动机运行效率不高的问题。

1游梁式抽油机井电动机现状分析游梁式抽油机井原配套恒速电机在投产时抽油机配套厂家按5型、8型、10型、12型、14型机随机配置的是17kW、37、45、55、75等五个功率等级的普通恒速电动机通过多年来对生产现场使用的抽油机井的测试结果看以上5种抽油机的实际运行功率低于12其中低于10的占多数普遍存在功率配置过大的问题近几年虽然采用了一些降低电动机功率配置的技术改造但由于技术设备针对性和合理性差均有其局限性改造效果并不理想。

2根据游梁式抽油机装置的特点提出电机的选用要求游梁式抽油机装置的特点是负载是交变的而且变化范围大不同的油井负载不同启动转矩比较大而正常工作时要求转矩比较小露天工作要求电动机维护简单运行可靠。

根据这些特点本着节能降耗的目的对电机的选用提出了下列要求1有针对性使用超高滑差电机减少悬点载荷的波动范围使有效输入功率降低同时延长设备的使用寿命。

2充分利用电机的额定负载能力使电机的负载率达到或接近最佳负载率范围。

毕业设计常规游梁式抽油机设计

毕业设计常规游梁式抽油机设计

毕业设计常规游梁式抽油机设计引言:抽油机是石油开采中不可缺少的重要设备之一、游梁式抽油机作为抽油机的一种常见设计,已经在石油开采中得到广泛应用。

本文将对游梁式抽油机进行常规设计,从结构设计、工作原理、控制系统等方面进行详细阐述。

一、结构设计:游梁式抽油机的结构主要由主骨架、曲柄杆、游梁、连杆等组成。

主骨架是整个抽油机的主要支撑结构,承受着巨大的载荷。

曲柄杆通过曲轴与发动机相连接,通过往复运动驱动游梁实现抽油机的工作。

游梁由游梁杆和游梁头组成,游梁杆可以左右滑动,提供了抽油机的往复运动。

连杆连接着游梁和曲柄杆,使得游梁能够沿着曲柄杆方向运动。

二、工作原理:游梁式抽油机的工作原理基于连杆机构,将曲柄杆的旋转运动转变为游梁的往复运动。

曲柄杆与游梁通过连杆连接,当曲柄杆旋转时,连杆将转动力转移到游梁上。

由于游梁杆可以左右滑动,游梁在连杆驱动下完成了往复运动。

当游梁向上运动时,抽油杆与井下抽油泵相连,完成抽油工作。

当游梁向下运动时,抽油杆与井下抽油泵断开,准备进行下一次往复运动。

三、控制系统:常规游梁式抽油机的控制系统主要包括位置控制系统和液压系统。

位置控制系统通过传感器、控制器等实现对游梁位置的监测和控制,保证游梁的往复运动的准确性。

液压系统通过控制液压泵和液压缸等实现对游梁的驱动,控制游梁的上下运动。

在工作过程中,位置控制系统和液压系统紧密配合,以保证抽油机的正常工作。

四、优化设计:为了提高游梁式抽油机的效率和可靠性,可以进行优化设计。

首先,可以通过材料选择和结构设计来提高主骨架的强度和刚度,以承受更大的载荷。

其次,可以优化连杆的设计,减小摩擦损失,提高能量传递效率。

此外,还可以提高液压系统的控制精度和响应速度,以提高抽油机的工作效率。

结论:本文对游梁式抽油机进行了常规设计,并对其结构、工作原理和控制系统进行了详细阐述。

通过优化设计,可以进一步提高抽油机的效率和可靠性,促进石油开采工作的顺利进行。

这对于石油工业的发展具有重要意义,也为相关领域的研究提供了一定的参考。

211011326_·盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机设计

211011326_·盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机设计

2023年第52卷第2期第81页石油矿场机械犗犐犔 犉犐犈犔犇 犈犙犝犐犘犕犈犖犜2023,52(2):81 89文章编号:1001 3482(2023)02 0081 09盘式电机驱动自平衡游梁抽油机设计王增林1,姜 东1,苏秋涵1,李增亮2,王 峰1(1.中石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,山东东营25700;2.中国石油大学(华东),山东青岛266580摘要:针对常规游梁式抽油机的驱动系统效率提升空间有限,能耗整体偏高等问题,提出了盘式电机驱动自平衡游梁式抽油机的结构方案。

采用盘式永磁电机直接驱动减速器,不需要皮带传动,从而提高地面系统效率;利用永磁电机的变频调速特性,并结合游梁尾部设计的自动调平衡装置,形成了一套自平衡式抽油机控制方案。

根据直驱抽油机对电机尺寸和效率的要求,对盘式电机结构进行优化设计,电机效率可达93.8%。

提出“粗精结合”的自平衡调节方案,以曲柄平衡调节为主、游梁自动平衡调节为辅,建立了根据功率平衡度自动调节平衡的控制策略,实现了抽油机无极调速。

电机测试和抽油机现场试验表明:运行过程中盘式永磁电机性能稳定,带动抽油机整体运行平稳可靠,日耗电量下降19.5%,具有良好的节能效果。

关键词:半直驱抽油机;盘式电机;自动平衡;数值仿真;试验中图分类号:TE933.1 文献标识码:A 犱狅犻:10.3969/j.issn.1001 3482.2023.02.012犇犲狊犻犵狀狅犳犛犲犾犳 犅犪犾犪狀犮犻狀犵犘狌犿狆犻狀犵犝狀犻狋犇狉犻狏犲狀犫狔犇犻狊犮犕狅狋狅狉WANGZenglin1,JIANGDong1,SUQiuhan1,LIZengliang2,WANGFeng1(1.犛犺犲狀犵犾犻犗犻犾犳犻犲犾犱犘犲狋狉狅犾犲狌犿犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犚犲狊犲犪狉犮犺犐狀狊狋犻狋狌狋犲,犇狅狀犵狔犻狀犵25700,犆犺犻狀犪;2.犆犺犻狀犪犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犘犲狋狉狅犾犲狌犿(犈犪狊狋犆犺犻狀犪),犙犻狀犵犱犪狅266580,犆犺犻狀犪)犃犫狊狋狉犪犮狋:Thedrivingsystemoftheconventionalbeampumpingunithaslowoperatingefficiencyandhighenergyconsumption.Therefore,anewbeam pumpingunitstructurewithasemi directdriveandself balancingsystemwasproposed.Thenewlyproposedbeampumpingunitisdirectlydrivenbyadiskpermanentmagnetmotor,eliminatingthebeltandimprovingtheefficiencyofthegroundsystem.Acontrolschemeofasemi directdriveself balancingpumpingunitwasdevel opedbasedonthepermanentmagnetmotor'sfrequencyconversionandspeedreg檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪ulationcharacter[12] Pierre OlivierGourmelon,KyleWiesenborn,GochaChochua.ANovelApproachtoWirelineDebrisRemoval[R].SPE194279,2019.[13] KleppanT,DahleKO,TinnenB,etal.RemovingSettledBaritesfromaWellboreUsinganElectricallyPoweredWellCleanoutSystem[R].SPE179102,2016.[14] LiJ,LuftB.FillsCleanoutwithCoiledTubingintheReverseCirculationMode[R].SPE102661,2006.[15] KarlsenOE,MathiassenE.BreakingtheBoandariesforwirelineSandRemoval[R].SPE134950,2010.[16] Pierre OlivierG.MethodsandApparatusforCollec tingDebrisandFilteringFluid:EP3156584B1[P].2018. 收稿日期:2023 01 15 基金项目:中石化科技攻关项目“高含水期长寿高效注采关键技术研究”(P20070 1)。

游梁式抽油机设计

游梁式抽油机设计

游梁式抽油机设计
一、结构设计
其次,是驱动机构的设计。

驱动机构是游梁式抽油机的核心部件,通过动力传递和控制来驱动游梁运动。

驱动机构通常采用液压或机械传动形式,根据需要选择合适的驱动方式,并确保驱动机构的安全可靠。

最后,是泵头的设计。

泵头主要用于抽取地下的石油,所以需要选择合适的泵头型号,并考虑到泵头的工作效率和稳定性。

同时,还需要考虑到泵头与游梁之间的连接方式和安装位置,以确保泵头可以正常工作。

二、动力传递
动力传递主要是通过液压或机械传动的方式将动力传递给游梁。

在液压传动方面,需要考虑到液压泵、液压缸、油管等的选型和布置,以确保液压传动的稳定性和可靠性。

在机械传动方面,需要考虑到传动轴、联轴器、齿轮箱等的设计和安装,以确保机械传动的平稳性和高效性。

三、操作控制
游梁式抽油机的操作控制主要包括对驱动机构和泵头的控制。

驱动机构的控制可以通过液压阀、电气控制柜等实现,可以实现启停、方向控制和速度控制等功能。

泵头的控制可以通过液压阀和控制阀等实现,以保证泵头的工作效率和稳定性。

同时,还需考虑到游梁的位置检测和安全保护。

游梁的位置检测可以通过限位开关、传感器等实现,以确保游梁的正常工作范围。

安全保护方面可以采用过载保护装置、漏油报警装置等,以确保抽油机的安全运行。

总结起来,设计游梁式抽油机需要考虑到机器的结构、动力传递和操
作控制等方面。

在设计过程中,需要根据实际需求选择合适的材料和部件,并对各部件进行合理布置和安装。

同时,还需对驱动机构和泵头进行合理
选择和控制,以确保游梁式抽油机的正常运行。

游梁式抽油机专用电动机的研制

游梁式抽油机专用电动机的研制

游梁 式抽油机专用 高转 差 电动机代弓
2 产 品的主要特 点
AI P 规范 1L 对 电动机的基本设计 ( 6 1 包括标 准 电动机规范 、 电气性能和特性执行标准 、 工作条 件 、 动 特 性 、 缘 系 统 、 械 结 构 及 材 料 选 择 起 绝 机 等 ) 试验 内容及方法均作 了详 细的规定 。依据 、 这个标准生产的 Y H系列游梁式抽油机专用 电 C
tc n lg e h o o y,t e p o e sn i c l e n e s l t n r ni n d h rc s i g d f u t sa d t o u i swe eme t e .T e i d s ilr n i g s o d t a hs s e i i h o o h n u t a u n n h we h t i p — r t c a t rw s w l r c ie y u e s il moo a el e ev d b s r .
动 机 , 依 据 J/ 4 9- 与 B T 64 - 02生 产 的 Y 系 列 H
较为特殊的要求 , 此前该产品国内没有单位生产。
游梁 式抽 油机 用 电动 机 的研 发 成 功 , 不仅 满 足 了 市场需 求 , 取得 较好 的企 业 效益 和社 会效 益 , 而且
(P 4 高转差率三相异步 电动机相 比, I ) 4 其主要性
能 、 构特 点 如下 : 结
维普资讯
游梁式抽油机专用电动机的研制
《 电机与控制 应用 ) 0 63 ( 1 ) 0 ,3 1 ) 2
范》 N M 将 E A设计 D电动机作为基本设计 , 并对 转差率 、 温升作 出了明确要求。国家发展和改革 委 员于 20 05年发 布 了 中华 人 民共 和 国石 油 天 然 气行业 标准 S / 66 20 《 Y T63 - 0 5 游梁式抽油 机用

常规游梁式抽油机设计

常规游梁式抽油机设计

常规游梁式抽油机设计抽油机是利用物理原理将水或其他液体从井底抽上来的装置,广泛应用于石油、石油化工和水处理等领域。

常见的抽油机类型有很多,其中梁式抽油机是一种常用的设计。

下面将介绍梁式抽油机的设计原理和构造。

梁式抽油机的设计可以分为三个部分:输液系统、驱动系统和支撑系统。

输液系统是梁式抽油机的核心部分,它负责将井底的液体抽到地面。

输液系统包括井口设备、抽油杆和泵。

井口设备通常包括井口阀、井口头和泵桥等设备,其作用是保证液体正常流入抽油杆和泵。

井口阀用于控制液流的通断,井口头用于连接抽油杆和泵。

抽油杆是将驱动力传递给泵的关键部件。

它由一根或多根连接在一起的钢管组成,常见的有六角形和圆形截面。

抽油杆通常由优质碳素钢制成,具有较高的强度和刚性。

电机是驱动系统的主要动力源,负责提供驱动力给减速器。

电机的选型要根据抽油机的功率和工作条件来确定。

减速器用于将电机的高速旋转转换为适合抽油机运行的低速旋转。

减速器通常采用齿轮传动的结构,能够提供较高的传动比和较大的扭矩输出。

连杆是将减速器的旋转运动转换为抽油杆的线性往复运动的关键部件。

它由一对连杆和一根活塞杆组成。

连杆和活塞杆要具有较高的强度和刚性,以确保传动的可靠性和稳定性。

支撑系统是梁式抽油机的支撑和定位装置,它负责固定抽油机的各个部件,并保持其稳定运行。

支撑系统包括井口支撑装置、牵引装置和平衡装置。

井口支撑装置用于支撑并固定抽油机的上部分,通常由一个支撑架和一个固定架组成。

支撑架用于支撑抽油杆和泵,固定架用于固定井口设备。

牵引装置用于将抽油杆与支撑架连接起来,并通过定位轮对其进行固定。

牵引装置具有较高的刚性和可靠性,以确保抽油机的稳定运行。

平衡装置用于平衡抽油机在运行过程中产生的力和扭矩,以减少对井口设备和支撑系统的冲击和磨损。

通过合理的设计和选型,梁式抽油机能够高效地将井底的液体抽上来,并保持稳定的运行。

在设计过程中,需要考虑井深、产液量、液体性质和工作环境等因素,并且要根据实际情况进行调整和改进,以提高抽油机的性能和可靠性。

游梁式抽油机专用盘式异步电动机设计

游梁式抽油机专用盘式异步电动机设计

( .h n a gU i r t o eh o g ,hn a g1 0 7 , hn ; 1 S eyn nv s y f c n l y S ey n 1 1 8 C ia e i T o 2 G a g ogMigagWidP w r eh o g o , t. Z o gh n5 8 3 , hn ) . u n dn n n n o e c nly C . Ld ,h ns a 2 4 7 C i y T o a
中图 分 类 号 : M3 3 T 4 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 4 7 1 (0 0 0 — 0 9 0 10 — 0 8 2 1 )5 00 — 3
De i n o t s Typ y hr no o or Sp ca l e or Be m sg n he Dik e As nc o usM t e i ly Us d f a Pumpi g Un t n i BAIS an ZHAO hu x a g PENG n , h , C n— i n , Big FENG e g Ch n
0引 言
目前 , 游梁 式 抽 油机 是 应 用最 普 遍 的石 油 开 采 机 械装置 之一 , 也是 油 田耗 电大户 , 其用 电量 约 占油
如: 双定 子 电动机 、 磁 同步 电动 机 、 高转 差 率 电 永 超
动 机等 , 普遍 存 在 工 艺 复 杂 、 造成 本 高 、 率 较 但 制 效
Ab t a t u ot e la p cf i f h e m u i gu i,t elw- o r ik tp s n h o o smo o u s t・ sr c :D et h o d s e i ct o eb a p mp n nt h o p we s ea y c rn u t r b t u i y t d y s i

异相型游梁式抽油机设计

异相型游梁式抽油机设计

异相型游梁式抽油机设计
异相型游梁式抽油机的驱动装置采用电机与减速器相结合的方式。


机可以提供稳定的动力源,减速器则可以将电机输出的速度降低到适合抽
油机工作的范围。

同时,减速器还可以提高传动效率,并且保护电机在启
动和运行时不会过载。

在设计抽油机时,需要考虑到其工作原理。

异相型游梁式抽油机的工
作原理是利用曲轴的连续旋转运动,通过曲柄机构将旋转运动转换为往复
运动,实现抽油的目的。

具体而言,曲轴带动摆杆进行往复运动,摆杆通
过连杆与油井中的抽油杆相连,从而实现抽油杆的上下运动。

在设计异相型游梁式抽油机时,还需要考虑到关键参数的选择。

这包
括摆杆长度、连杆长度、曲轴半径等参数。

摆杆长度的选择应该合理,既
要考虑到工作范围,又要减小能量损失。

连杆长度则需要根据工作条件和
功率要求进行选择。

曲轴半径的确定也需要综合考虑安全性和结构紧凑性。

此外,还需要注意抽油机的维护和保养。

在使用抽油机之前,需要对
其进行调试和检查,保证其各个部件的连接牢固,工作状态良好。

在运行
过程中,应定期进行润滑和维护,保证抽油机的正常运行。

同时,应注意
及时更换磨损的部件,以延长抽油机的使用寿命。

总之,设计异相型游梁式抽油机需要合理选择结构形式、驱动装置和
关键参数等。

只有在设计时考虑到这些因素,才能设计出高效稳定的抽油机,为油井提供可靠的抽油服务。

常规游梁式抽油机设计与仿真(毕业设计)

常规游梁式抽油机设计与仿真(毕业设计)

摘要现在油田的采油方式有两种:一种是利用地层本身的能量来举升原油,称作自喷采油法;另一类是人为的利用机械设备将原油举升到地面,称作机械采油法。

自喷采油法是最经济的方法,但是随着油田的开发,地层压力的降低,地层能量的消耗,油田不能再采用自喷采油法,就需要利用机械采油法。

机械采油法,有杆抽油是国内外油田最主要的,也是至今在机械采油方式中占绝对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、抽油泵三部分组成,抽油机是有杆抽油系统最主要的升举设备。

根据其是否有游梁,抽油机可以划分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。

而常规游梁抽油机自诞生以来,历经百年,经历了各种工况和各种地域油田生产的考验,经久不衰。

目前仍在国内外普通使用。

常规游梁式抽油机以其结构简单、耐用、操作简便、维护费用低等明显优势,一直占据着有杆系采油地面设备的主导地位。

所以研究有杆类采油设备是非常有意义的。

本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理,设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算,阐述了常规游梁式抽油机运动规律。

游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一,而看它是否节能,其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。

本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况,抽油机的优化设计及其节能原理,对抽油机得几何参数,运动参数,动力学参数进行了全面的分析计算,以对常规游梁式抽油机进行优化设计。

关键词:常规游梁式抽油机;结构设计计算;优化AbstractMethod of oilfield exploitation of crude oil is divided into two kinds: one kind is uses thehigh energy to lift crude oil, known as the flowing production method; another kind is the use of mechanical equipment for the crude oil onto the ground, called the mechanical recovery method. Flowing production method is the mosteconomical, but with the development of oil fields, lower formation pressure,formation energy consumption, oil field can not use the flowing production method,need to use mechanical recovery method. Machinery production equipment from the mode of production can be divided into two kinds: rod production equipment and no rod production equipment, and rod production equipment for the main part,so the energy problem rod production equipment is very meaningful.Beam pumping unit is the main equipment for the production of rod oil extraction equipment in oil field. In some oil fields in China try to use technology to replace theconventional beam pumping machine is advanced, but because the cost is too high, the cost recovery period is too long, so in the field or in the beam pumping unit.This paper introduces the conventional pumping unit working principle and theprinciple of energy saving pumping unit, the analysis and calculation of the kinematics and dynamics of machine design process, the conventional beampumping oil machine movement law. One of the important parameters of the beampumping unit horsehead of the pumping unit horsehead load mark working ability,and to see whether it is energy saving, the technical indicators are motor pumping unit of the actual power consumption and the size of the reducer working state. The design of a comprehensive overview of the development of the conventionalpumping unit, optimizing design and energy-saving principle of oil drawing machine,the geometrical parameters, pumping motion parameters, the kinetic parameterswere analyzed to calculate.目录常规游梁式抽油机设计与仿真第一章绪论1.1游梁式抽油机技术发展抽油机产生和使用由来已久,已有百年的历史。

毕业设计(论文)-常规游梁式抽油机设计[管理资料]

毕业设计(论文)-常规游梁式抽油机设计[管理资料]

摘要常规型抽油机,是机械采油设备中问世最早,应用最广泛,结构最简单的设备。

抽油机是石油工业中的一项重要组成部分,在抽油机驱动下,带动其他设备运转,实现油井的机械式开采。

主要分为游梁式和无梁式两大类。

游梁式抽油机主要由发动机、三角带、曲柄、连杆、横梁、游梁、驴头、悬绳器、支架、撬座、制动系统及平衡重组成。

随着时代的发展,对环保节能要求的不断提高,在理论与实践相结合的基础之上,目前国内外抽油机的总的发展趋势是向着超大载荷,长冲程,低冲次,精确平衡,自动化,智能化,节能化,高适应性,无游梁长冲程方向发展。

本设计主要根据抽油机的四杆机构(曲柄——连杆——横梁——游梁)的工作原理。

本文介绍了常规抽油机工作原理与节能原理,以及设计过程中对抽油机运动学和动力学分析与计算,阐述了这种设备的运动规律。

游梁式抽油机驴头的悬点载荷标志抽油机的工作能力的重要参数之一,而看它是否节能,其技术指标是抽油机的电动机实耗功率的大小及减速器的工作状态。

本设计全面概述了常规性抽油机的发展概况,抽油机的优化设计及其节能原理。

另外,设计者对抽油机得几何参数,运动参数,动力学参数进行了全面的分析计算。

此外,本设计不仅采用了计算机编程来计算抽油机的运动和动力学参数,而且采用了Auto CAD绘图软件,并附有中英文对照资料。

关键词:常规型抽油机;悬点载荷;结构;设计计算AbstractConwentional beam-pumping unit to take out the oil machine,publishing in the machine oil extraction equapments at the earliest stage,applied extensive,the most simple equipments in unit is an important component in the petroleum industry, driving by the pumping units,and the other equipments are running in order to achieve the mechanized exploitation of the oil well. It is mainly classified beam and non- beam two categories. Beam style pumping unit mainly consists of the engine, triangle belt, crank, connecting rod, beam, beam, donkey head, hanging a rope device, cradles, pry block, brake system and balance weight. With the development of the ages, the requirements of energy-saving and the consciousness of environmental protection enhancement, on the basis of the combining of the theory and practice, the current domestic and international pumping unit’s overall development trend is toward super-load, long stroke, low stroke times, precise balance, automatic, intelligent, energy- saving, high adaptability and non-beam long stroke direction. This design was mainly according to the principle of four-pole framework (crank -- connecting rod -- beam -- beam) of pumping unit’s.In this article ,working routine and power-saving technology of the conventional beam-pumping unit will be introduced, and during the designing procedure, the analysis of kinetic and dynamic to the pumping units express law of motion of this kind of equipment .The air load of beam style pumping unit is one of the important parameters, which is the first sign of the work capacity, and see it whether energy-saving, the technical indicators are the size of the electromotor consumption power and the work state of the this design said the difference al mutually a development general situation that took out the oil machine excellent to turn the design and it economized on energy the principle .Moreover,designed to taking ou the oil machine get several parameter,sport parameter ,the dynamics parameter carried on the analytical calculation completely.In addition, not only computer programming to calculate the movement and dynamics parameters is used in the design, but also the application of the Auto CAD software, simultaneously with Chinese-English information.Key words: Conventional Pumping Unit,;Horsehead load,;Structural Characteristic,;Design Calculation目录第一章绪论 (1) (1) (1) (2) (2) (2) (4) (4) (5) (5) (5) (5)第二章计算部分 (7) (7) (7) (8) (8) (9) (9)(悬点)加速度计算式 (10) (10) (10) (10) (11) (11) (11) (11) (12)第三章主要部件的设计计算 (14) (14) (14) (14) (15) (15) (15) (16)第四章抽油机的各结构的强度校核 (19) (19) (20) (22) (25) (28)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录一中文译文 (i)附录二外文资料原文 (v)常规游梁式抽油机设计第一章绪论抽油机产生和使用由来已久,迄今已有百年的历史。

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计异相型游梁式抽油机是一种常用于油田开采的设备,其主要作用是通过往复运动的变化力的作用,将地下的原油抽到地面。

随着能源资源的日益枯竭和环境保护的要求,节能和环保已成为各行各业发展的重要方向。

对异相型游梁式抽油机进行节能分析及结构设计对于提高设备的效率和降低能耗具有重要意义。

一、节能分析1. 设备工作原理异相型游梁式抽油机是通过驱动动力(通常是柴油机或电动机)转换为变化力,经过游梁传动系统,将动力传递到地下的抽油杆上,使之做往复运动,从而抽取地下原油。

在节能分析中,首先需要对设备的动力传递、工作循环和能量消耗进行分析,找出能耗的主要来源。

2. 设备能耗分析通过对设备的能耗情况进行分析,可以找出能源消耗的主要原因,从而针对性的进行节能改造。

首先需要对设备的输电、传动、润滑和冷却等系统进行能耗分析,了解各个系统的能耗情况和能耗分布。

其次需要对设备的操作过程进行监测和分析,了解设备在不同工况下的能耗情况。

最后通过数据统计和分析,找出设备能耗的主要原因和改造重点。

3. 设备节能改造在能耗分析的基础上,针对设备的节能改造进行设计和实施。

可能的改造方案包括:优化传动系统结构,减小摩擦损失;改进润滑和冷却系统,提高效率;采用高效节能的动力装置;优化抽油机的工作循环,提高油液抽取效率等。

二、结构设计1. 设备结构特点异相型游梁式抽油机的结构特点是受力复杂,运动部件多。

在结构设计中,要充分考虑设备的受力情况和运动特点,合理设计结构强度和稳定性。

还要注重结构的可靠性和维修便捷性,方便设备的使用和维护。

2. 结构强度设计在异相型游梁式抽油机的结构设计中,需要对设备的受力情况进行分析和计算,确定受力部位和受力大小。

根据受力分析结果,合理选择结构材料和结构形式,保证设备在受力情况下具有足够的强度和刚度。

在结构设计中,还需要考虑结构的疲劳寿命和安全系数,确保设备在长期使用过程中不会出现结构失效的情况。

直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计与优化

直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计与优化

直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计与优化直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计与优化引言近年来,随着能源需求的不断增加,油气资源的开采工艺和设备也在不断更新和优化。

直驱式游梁抽油机作为一种新型的油田抽油设备,由于具有高效、节能、可靠等特点,受到了广泛关注。

在直驱式游梁抽油机中,采用双永磁励磁游标电机可以有效提高系统的动力性能和工作效率。

本文旨在研究直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计与优化方法,以提高其系统性能。

1. 直驱式游梁抽油机的基本原理直驱式游梁抽油机是在传统抽油机基础上进行改进的一种设备。

其基本原理是通过游梁杆的上下运动实现泵腔的变容,从而实现油液的抽取。

相较于传统的拨动杆抽油机,直驱式游梁抽油机具有结构简单、传动效率高、运行稳定等优点。

2. 双永磁励磁游标电机的工作原理双永磁励磁游标电机是一种新型的永磁同步电机结构,其基本原理是通过永磁励磁使游标电机的旋转子形成磁场与定子磁场之间的磁场交联,从而实现电动机的工作。

相较于传统的感应电机,双永磁励磁游标电机具有功率密度大、体积小、效率高等优点。

3. 直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的设计设计直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机需要考虑以下几个方面:3.1. 功率匹配根据直驱式游梁抽油机的工作需求,需要选择合适的双永磁励磁游标电机功率。

通过计算系统的工作负载和效率需求,确定电机的额定功率。

3.2. 结构设计根据直驱式游梁抽油机的结构特点,设计双永磁励磁游标电机的结构。

考虑到电机在工作过程中的振动和冲击,需要对电机的结构进行合理的设计,并采用适当的结构材料,提高电机的稳定性和耐用性。

3.3. 励磁系统设计直驱式游梁抽油机用双永磁励磁游标电机的励磁系统需要设计合适的永磁材料和磁路结构,以确保电机在工作过程中具有稳定的磁场分布和高效的励磁特性。

同时,还需要考虑电机的电路设计和控制系统,以提高电机的响应速度和控制精度。

4. 优化方法优化双永磁励磁游标电机的设计可以从以下几个方面进行: 4.1. 磁场优化通过优化永磁材料的选择和磁路结构的设计,提高电机的磁场特性,使其具有更低的漏磁和更高的能量转换效率。

游梁式抽油机设计课程设计说明书

游梁式抽油机设计课程设计说明书

游梁式抽油机设计课程设计说明书学生课程设计(论文)题目:游梁式抽油机第一部分(电动机选择带传动设计减速器设计)学生姓名:学号:所在院(系):专业:班级:指导教师:职称:2021年X月X日目录一.电机选择……………………………………………………………61.1选择电机……………………………………………………………61.2计算并分配传动比…………………………………………………61.3传动装置的运动和动力参数计算…………………………………6二.带传动设计…………………………………………………………8三.齿轮设计……………………………………………………………103.1高速级齿轮设计…………………………………………………103.2低速级齿轮设计…………………………………………………14四.轴的设计……………………………………………………………194.1I轴的设计计算…………………………………………………194.2II轴的设计计算…………………………………………………204.3III轴的设计计算…………………………………………………23五.轴承寿命计算………………………………………………………265.1I轴轴承寿命计算…………………………………………………265.2II轴轴承寿命计算…………………………………………………275.3III轴轴承寿命计算…………………………………………………28六.键的校核……………………………………………………………30七.润滑及密封类型选择………………………………………………31八.减速器附件设计……………………………………………………32九.主要尺寸及数据……………………………………………………33十.参考文献……………………………………………………………34XX学院本科学生课程设计任务书题目15抽油机机械设计1、课程设计的目的本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,自学,查资料,独立实践的机会。

游梁式抽油机设计

游梁式抽油机设计

一、 课程设计的目的另配有设计图纸cad.proe.Qq275673028本课程设计为学生提供了一个既动手又动脑,自学,查资料,独立实践的机会。

将本学期课本上的理论知识和实际有机的结合起来,锻炼学生实际分析问题和解决问题的能力,提高学生综合运用所学知识的能力,装配图、零件图的设计绘图能力。

二、电动机的选择(图号14)电动机的功率为45KW.冲次为9n/min,故与配重项链的曲柄的转速n=9n/min,传动比的合理范围。

V 带传动比范围2~4,二级斜齿轮减速器传动比范围8~60,故总传动比范围i=16~240。

电动机的转速可选范围n'=(16~240)*12=(192~2880)n/min,综合考虑电动机的各个因素,可选定转速为590n/min 的Y315S-10型电动机,功率为45KW 。

三、传动装置的总传动比和传动比分配1、总的传动比由选定的电动机转速和冲次可求得总传动比i=590÷9=65.552、传动比的分配初选V带传动比i=3.3则减速器传动比i=65.55÷3.3=19.865二级减速器高速级传动比i=4.5则低速级传动比i=19.865/4.5=4.41三、传动装置运动与运动参数的计算1、各轴转速:1n =3.3590=178.8n/min 2n =45.48.178=39.73n/min 941.473.393==n n/min 2、各轴扭矩和输入功率的计算==11ηP P =⨯94.04542.3kw=1T 95501n P =9550=⨯8.1783.42 2.26KN ∙m ==212ηP P 99.098.03.42⨯⨯=41.04kw==229550n p T 9550=⨯73.3904.419.86M KN ⋅ ==323ηP P 41.0499.098.0⨯⨯=39.82kw==3339550n P T 9550=⨯982.3942.25M KN ⋅四、带传动的设计与计算(图号为13)带传动的设计内容包括带的型号,确定基准长度、根数、中心距、带的材料,基准直径以及机构尺寸、初压力和压轴力、张紧装置等。

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计

异相型游梁式抽油机的节能分析及结构设计异相型游梁式抽油机是一种常用于油田开采中的抽油设备,其节能性能对于提高油田开采效率具有重要意义。

本文将对异相型游梁式抽油机的节能特点进行分析,并提出一种新的结构设计方案,以提高其节能性能。

一、异相型游梁式抽油机的节能特点1.1 高效能节能的电动机异相型游梁式抽油机通常采用高效能节能的电动机作为驱动源,比如变频电机等。

这些电动机在转速、功率和负载调节方面具有较大的灵活性,可以根据实际工作需求进行精确控制,从而实现能耗的最小化。

1.2 高效能的传动系统异相型游梁式抽油机的传动系统采用高效能的传动装置,如齿轮传动、链条传动等。

这些传动系统具有较高的传输效率,能够有效减小能量损耗,提高机械传动效率,从而降低能源消耗。

1.3 合理的结构设计异相型游梁式抽油机在结构设计上注重节能性能的考虑,采用轻量化设计、减速减摩设计等措施,降低机械部件的重量和摩擦损失,提高机械效率,减小能耗。

1.4 精细化控制系统异相型游梁式抽油机配备了精细化的控制系统,能够实时监测和调节电动机的工作状态、负载情况等,从而实现对能耗的精细化控制,实现节能降耗。

二、新型异相型游梁式抽油机的节能结构设计2.1 结构材料的优化选择新型异相型游梁式抽油机在结构设计上,采用轻量化设计,通过优化选择材料,降低整体重量。

在不影响机械强度和稳定性的前提下,使用高强度、耐磨损的结构材料,提高抽油机的使用寿命。

2.4 综合能效优化设计新型异相型游梁式抽油机在结构设计中,实施综合能效优化,注重整体性能提升。

在减小能耗的前提下,满足抽油机的工作需求,提高抽油机的工作效率,达到节能降耗的目的。

常规游梁式抽油机设计毕业设计

常规游梁式抽油机设计毕业设计

常规游梁式抽油机设计毕业设计游梁式抽油机是一种常用的抽油设备,其主要用于油田开采中将地下原油抽出地面。

在这个毕业设计中,我们将设计一个具有高效能、可靠性和经济性的游梁式抽油机。

1.设计原理游梁式抽油机是一种间接式抽油装置,其运动原理是利用一个游梁的摆动来驱动杠杆系统,进而带动抽油杆进行上下运动。

游梁的摆动是通过一个驱动杆与曲柄机构相连实现的。

驱动杆通过与活塞杆相连,将往复直线运动转化为往复转动运动,进而带动游梁的摆动。

游梁在摆动过程中,驱动抽油杆上下运动,从而将地下原油抽上地面。

2.设计要求为了满足抽油机的高效能、可靠性和经济性的要求,我们需要考虑以下几个方面的设计:2.1驱动系统设计驱动系统是游梁式抽油机的关键部分,其设计应该具有高效的转动能力和稳定的运动性能。

我们将采用齿轮传动和链条轮传动相结合的方式来实现驱动系统。

2.2游梁设计游梁的设计需要考虑其材料的选择、结构的强度和稳定性。

我们将采用高强度钢材作为游梁的材料,并进行合理的结构设计,确保游梁在工作过程中稳定可靠。

2.3安全性设计抽油机涉及到高速运动和大扭矩的传递,安全性设计非常重要。

我们将在抽油机设计中考虑安全装置,包括过载保护装置、紧急停机按钮等,以确保操作员和设备的安全。

2.4经济性设计经济性设计要求在保证设备性能的前提下,尽量减少材料和能源的使用,降低成本。

我们将进行合理的设计和材料选择,以提高设备的经济性和可持续发展。

3.设计流程在设计过程中,我们将按照以下步骤进行:3.1了解设计要求和技术规范首先,我们需要详细了解抽油机的设计要求和技术规范。

包括工作条件、工作环境、工作负载等。

3.2确定设计方案根据设计要求和技术规范,我们将确定一个合适的设计方案。

包括驱动系统的选择、游梁的结构设计、安全装置的设计等。

3.3绘制设计图纸在确定设计方案后,我们将绘制详细的设计图纸。

包括工艺流程图、装配图、零件图等。

同时,我们还需要进行力学分析和计算,以确保设计方案的合理性和稳定性。

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游梁式抽油机专用电动机的设计
0 引言
利用游梁式抽油机采油是世界石油工业传统的采油方式之一,也是迄今在采油工程中一直占主导地位的采油方式。

游梁式抽油机具有:惯性力矩较大,启动困难;周期性冲击载荷;连续工作在室外环境等特点。

因此,要求用于拖动该设备的电动机应具有较大的启动力矩、较软的机械特性、全天候连续工作等基本条件。

API规范11L6《游梁式抽油机用电动机规范》将NEMA设计 D电动机作为基本设计,并对转差率、温升作出了明确要求。

国家发展和改革委员于2005年发布了中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 6636-2005《游梁式抽油机用电动机规范》,本标准修改采用API规范11L6:1993《游梁式抽油机用电动机规范》(英文版),包括其《游梁式抽油机用电动机规范增补》的内容。

1 产品的型号表示方法
根据BG4831-2000《电动机产品型号编制方法》的规定,并考虑与已有的YH系列高转差率电动机相区别,国产游梁式抽油机专用电动机型号的表示方法如下:
─□
极数
中心高
游梁式抽油机专用高转差电动机代号
2 产品的主要特点
API规范11L6对电动机的基本设计(包括标准电动机规范、电气性能和特性执行标准、工作条件、启动特性、绝缘系统、机械结构及材料选择等)、试验内容及方法均作了详细的规定。

依据这个标准生产的YCH系列游梁式抽油机专用电动机,与依据JB/T 6449-92生产的YH系列(IP44)高转差率三相异步电动机相比,其主要性能、结构特点如下:
⑴连续工作制、转差率5-8%、F级绝缘不超过B级温升;
⑵堵转转矩倍数≥2.75;
⑶使用系数为1.15;
⑷堵转电流符合NEMA设计 D;
⑸每相绕组内至少安装一个密封的温度检测器进行保护,当绝缘系统达到最高工作温度时驱动打开电动机控制电路,停止电动机运行;
⑹ 9根绕组引出线,可形成4种不同的输出转矩,使电动机与负载达到合理的匹配;
⑺电机中装有空间加热带,保证电机停止运行状态下内部温度比环境温度高5℃,防止凝露;
⑻端盖上设有润滑油注入孔和废油排除孔,可在不拆卸电机的情况下更换润滑脂;
⑼ 绝缘系统必须通过ASTM B117-90《盐雾试验的标准试验方法》所规定的盐雾试验;
⑽ 标准产品为锥型轴伸,便于皮带轮的装卸。

也可根据用户要求提供英制直轴伸和公制直轴伸;
⑾ 机座、端盖采用铸造铝合金材料,具有良好散热性能及可靠的防腐性能;
⑿ 额定满负荷运行的工作条件为:环境温度-25℃到+40℃;最大海拔高度1000米;户外严酷环境(包括刮沙尘或大雪、腐蚀性气体、高湿度环境和周期性载荷);全电压直接启动;皮带传动载荷。

产品结构见图一,主要性能参数见表一。

3 关键技术、工艺难点及解决方案
3.1 关键技术及解决方案
3.1.1 F 级绝缘等级的电动机,其转差率在5-8%、满载连续运
图一 YCH系列电动机结构图
行的情况下不超过B级温升,且保证堵转转矩倍数≥2.75、堵转电流符合NEMA设计D是产品设计的关键技术。

3.1.2 依据电动机理论可知,电动机的堵转转矩、堵转电流、转差率、温升存在着相互关联的关系,为了同时满足API规范11L6的标准要求,在设计过程中分别采取了如下解决方案:
⑴合理的选择转子槽型和导条结构、编制了特殊转子电动机电磁计算程序
为了使堵转转矩、转差率、堵转电流等参数达到标准要求,转子设计采用特殊槽型和梳齿型导条结构,该种槽型和导条结构与转子电阻的关系无可借鉴的计算公式,而转子电阻又是决定电动机转差率等物理量的重要参数。

我们利用有限元分析方法找到转子电阻与转子槽型、导条结构的关系曲线,再利用最小二乘法,对有限元分析的结论进行拟合,得到了转子结构尺寸与转差率等参数的解析式,编制了该种电动机的电磁计算程序。

经型式检验验证这种算法和程序具有足够的工程精度,利用此电磁计算程序已经成功的完成了系列产品设计工作。

⑵采用热导率高的铝合金作为机座、端盖材料,有效的控制了电动机的温升
随着电动机转差率的提高,其转子铝耗和热量必然增加。

为了有效的控制电动机的温升,采用了热导率高于灰铸铁3.5倍的铝合金作为机座和端盖的材料,同时增加散热片数量、加大散热片高度增加了散热面积,并合理的选择定转子导体电密,有效的控制了电动机的温
升。

⑶设计采用H级的绝缘结构,有效保证产品的使用寿命
为了保证产品在抽油机特定的环境下使用的可靠性和使用寿命,电动机的核心部件—定子绕组采用温度指数为200℃的QZY/QXY双复合电磁线;槽绝缘、相绝缘增加一层H级绝缘的聚酰亚胺薄膜;采用真空压力浸漆工艺,形成无气隙绝缘。

这种绝缘结构及绝缘处理工艺所形成产品的可靠性和使用寿命已在本公司生产其它电机产品上得到验证。

3.2 工艺难点及解决方案
3.2.1 与普通电动机不同的梳齿型导条转子铸铝和薄壁大直径铝合金机座的铸造是该产品制作的工艺难点。

3.2.2根据转子与机座的结构特点分别采取如下解决方案:
⑴用高压铸造机采取高速充型、迅速增压的工艺,解决了梳齿型导条转子铸铝问题
转子的梳齿型导条完全在硅钢片组成的转子铁心内成型,铁心相当于铸造中的镶嵌件。

该镶嵌件热容量很大,高温铝液在细小曲折的导条形成空腔内受到较大的充型阻力会很快凝固,压力较低情况下,导条不仅不能在压力下结晶,就是完全充型也很困难。

我们利用5000KN全立式压力铸造机,采用10MP a压力高速充型,充型后迅速增压至20MP a保压的工艺,成功的解决了梳齿型导条转子铸铝的难题,保证了转子质量。

⑵用低压铸造机,采用定压力液面加压系统解决了薄壁大直径
铝合金机座的铸造问题
该系列电动机机座最大直径为φ550毫米,毛坯重量90公斤,铸件壁厚不均,最薄处3毫米,最厚处50毫米,我们使用1.5米起模行程的低压铸造机,采用0.133kP a /S的充型速度,充型后迅速增压至0.15MP a保压的工艺,并在金属模的排气通道上采取了相应的措施,成功的解决了薄壁大直径铝合金机座的铸造问题。

⑶转子高压铸造和机座低压铸造的控制过程均由单片机组成的电气系统自动完成,动作的可靠性和控制精度均得到了有效的保证。

4 产品实物质量检测结果及用户使用情况
4.1产品实物质量检测结果
4.1.1主要性能参数检测结果
依据API规范11L6规定的检验方法及考核内容,石油工业机械产品质量监督检验站对YCH电动机样机的机械结构、电气性能进行了检测,各项指标均达到考核标准,结论为合格。

其中电气性能检测结果与API规范11L6 标准对比见表一。

API规范11L6规定“额定功率由用户选定,200HP(150 kW)及以下”,根据用户需求我们选择了15 kW和33 kW两种功率等级;功率因数、效率两项参数,API 规范11L6及其引用标准(NEMA设计 D)均未给出保证值,因此这两项参数依照行业标准SY/ T 5226 《CJT系列抽油机节能拖动装置》考核,并执行该标准的容差。

表一 YCH系列电动机检测结果与API规范11L6标准对比表
4.1.2盐雾试验结果
盐雾试验是API规范11L6规定必须进行检测的项目。

上海电器科学研究所依据BG/T7060-94《船用旋转电机基本技术要求》、GB/T2423.17《电工电子产品基本环境试验规程》对YCH电动机绝缘系统进行了盐雾试验检测,检测结果均为合格,检测报告编号:AT04181。

该报告经API审核员与ASTM B117-90《盐雾试验的标准试验方法》进行比对,确认有效。

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