[工学]石油工程与装备课件第八章有杆抽油设备-第二节链条抽油机

P max P静上＋P动上
（1）
P min P静上 P动下
（2）
【上：杆伸长、管缩短，油重对杆加重、对管卸载；
下：杆缩短、管伸长,油重对杆减重、对管加载】 杆在油中重
螺旋传动电机换向抽油机 的传动分为两部分：
一部分是，立式电机通过 皮带传动，直接驱动螺旋丝 杠转动。滚珠螺母与平衡箱 固定在一起，螺旋丝杠转动 时滚珠螺母会带动平衡箱沿 螺旋丝杠做直线运动。将电 机的旋转运动转化为平衡箱 的直线运动。
另一部分是，采 用皮带滚筒形式，负 荷皮带的一端与平衡 箱铰接在一起，另一 端绕过设在抽油机顶 部的滚筒通过悬绳器 挂接抽油光杆，使平 衡箱的直线运动传递 给抽油光杆。
Ⅲ.直线电机抽油机
电机的初级是抽 油机的动力也是抽 油机配重箱的组成 部分。
电机的初级通过 钢绳绕过天车轮与 光杆相连，磁力作 用下，往复运动。
初级=定子；次级=转子
3—光杆卡子及光杆； 4—机架；5—柔性联接 系统；6—上部传感器； 7—天轮系统；8—电机 次级上部固定与调节装 置；9—电机次级；10— 上部减震器及刹车系统； 11—电机初级及配重； 12—下部减震器
特殊链节 滑块
三、工作过程
电机→皮带→减速器，驱动链 轮旋转→轨迹链，通过特殊链节、 主销轴、滑块，带动往返架作匀 速直线运动。
特殊链节自链轮左边下行→往 返架下行→达极限位置→特殊链 节作复合运动，绕过链轮→达链 轮右边（完成滑块在往返架中的 水平运动）→上行→达上极限→ 特殊链节又绕过链轮达左边。
可以是初级短次级长； 也可是初级长次级短。
2.直线电动机原理
• 直线电动机是由旋转电动机演变而来的。 • 当初级的多相绕组通入多相电流后，也会产
生一个气隙磁场，这个磁场的磁感应强度按通 电的相序顺序作直线移动，该磁场称为行波磁 场。
2.直线电动机原理
• 在行波磁场切割下，次级导条将产生感应 电势和电流，所有导条的电流和气隙磁场相
互作用，产生切向电磁力F。
• 结果初级是固定不动的，那么，次级就顺 着行波磁场运动的方向作直线运动。
磁悬浮列车就是用直线电机来驱动的。 磁悬浮列车是将列车用磁力悬浮起来，使列车与导 轨脱离接触，以减小摩擦，提高车速。列车由直线电 机牵引。 直线电机的一个级固定于地面，跟导轨一起延伸到 远处；另一个级安装在列车上。 初级通以交流，列车就沿导轨前进。列车上装有磁 体，磁体随列车运动时，使设在地面上的线圈（或金 属板）中产生感应电流，感应电流的磁场和列车上的 磁体（或线圈）之间的电磁力把列车悬浮起来。悬浮 列车运行平稳，无颠簸，噪声小，所需牵引力很小。 悬浮列车减速时，磁场的变化减小，感应电流也减 小，磁场减弱，造成悬浮力下降。悬浮列车也配备了 车轮装置，它的车轮像飞机一样，在行进时能及时收 入列车，停靠时可以放下来，支持列车。
往返架的横梁，连接着绕过天 车的钢绳（或宽带），通过悬 绳器（卡子）与光杆带动抽油 泵抽油。
四、链抽悬点运动分析
悬点运动规律与往返架运动 规律完全相同。
研究悬点运动规律归结于往 返架上、下运动规律。
轨 迹 垂 线 AOO’D ， 由 三 段 垂 线 组成。
链轮以等 链旋转，往返架从 上死点A→下死点D。
图C 直线电机抽油机结 构示意
由江汉石油机械厂与中国石油大学（华东）机电工 程学院研制的“直线电机抽油机。
直线电机的原理并不复杂。设想把一台旋转运动 的感应电动机沿着半径的方向剖开，并且展平，这 就成了一台直线感应电动机。
在直线电机中，相当于旋转电机定子的，叫初级； 相当于旋转电机转子的，叫次级。
架下冲程＝悬点上冲程。
1.AO段： 长＝ R链 速度（正弦） 加速度（余弦） 简谐运动 2. OO’ 段 长＝两链轮中心距， 匀速直线运动。 3. O’D段 长＝ R链 简谐运动
（架上冲 程，悬点 下冲程）
五、链抽悬点载荷分析
最大载荷 Pmax发生在上冲程静变形结束后的瞬间；
最小载荷 Pmin 发生在下冲程静变形结束后的瞬间。
初级中通以交流，次级就在电磁力的作用下沿着 初级做直线运动。这时初级要做得很长，延伸到运 动所需要达到的位置，而次级则不需要那么长。
实际上，直线电机既可以把初级做得很长，也可 以把次级做得很长；既可以初级固定、次级移动， 也可以次级固定、初级移动。
1.直线电动机的结构
相当于旋转电 机的定子
相当于旋转电 机的转子
双重力平衡箱，一个通 过导轮与活塞杆端部的导 轮链条连接；另一个外重 力平衡箱通过2个导轮用 链条连接，安装在机架外 侧。
皮带传动
wk.baidu.com电动机
Ⅱ.螺旋传动电机换向 抽油机
顶部护罩 滚筒
皮带铰接头 滚珠螺母 平衡箱 滚珠丝杠 负荷皮带
悬绳器 机架
底座
图B 螺旋传动电机换向抽油机结构简图
Ⅱ.螺旋传动电机换向 抽油机传动原理
（第5次课）
第二节 链条抽油机
为了减轻游梁式抽油机重量、减小动载、加大冲 程，设计了无游梁抽油机，有：
链条式：用轨迹链条带动抽油杆往复运动，抽油 。
液压式：用油缸驱动抽油杆往复运动，抽油。 顶部电机驱动式（新）：用电机正反转，带动抽 油杆往复运动，抽油。 直线电机驱动抽油机（最新）：往复运动的电机 带动抽油杆往复运动，抽油。
Ⅰ.链式液压抽油机系统工作原理
天车轮 导轮
配重箱 活塞杆
活塞
抽油杆
导向轮 外配重箱
图A 链式液压抽油机系统原理
Ⅰ.链式液压抽油机系统 工作原理
活塞杆上端连接导轮， 绕过导轮的链条一端固定 在机架的上端，另一端过 天车轮与抽油杆连接。
当活塞向上，抽油泵下 冲程，内、外配重抬高储 能。
当活塞向下，抽油泵上 冲程，配重帮助升举，抽 油杆链条增程机构实现长 冲程。
一、链条抽油机结构组成 （五大部分）
1.传动部分：
悬吊部分
（电机、带、轮、减速 箱）
换向部分
平衡部分 传动部分
2.换向部分：
（主、被动链轮、往返 架、轨迹链条）
3.平衡部分：
（平衡缸、平衡链轮、 链条、压缩机）
4.悬吊部分：（天车、 钢绳或宽带、悬绳器）
5.机架
二、主要特点 1. 采用轨迹链条换向机构 有：特殊链节、滑块 特殊链节：装有主销轴和滑块 滑块：既带往返架上下运动 ，又可在往返架中水平运动。 2. 长冲程、惯性载荷小 （匀速、加速度小）