液压抽油机设计

前言

国内各大油田现以游梁式抽油机为主流，夹杂着链条抽油机等其他抽油机作为石油开采设备进行生产。游梁式抽油机因为以曲柄滑块机构作为工作的主要机构，必须配以平衡重块，而且游梁本身也十分笨重；移动不便，制造时消耗材料较多。链条抽油机相对于游梁式占地面积相对小，但是其整体结构导致了安装与移动的不方便。

利用液压传动的相关技术可以获得较大的输出力，而且液压传动有着传动不受地形的条件限制，参数调动灵活等优点。随着近些年来密封与液压技术的进步，利用液压力开采石油作为一种新的方法，正受到各国的关注。我国液压抽油方法研究的起步较晚，而且中途有一段时间停滞，故相关技术不是很完善，同时可创新的空间也较大。

液压抽油机省去了笨重的平衡重等重物，若设计拆装方便，可用于野外作业故障的迅速补救，减少因坏损抽油机不工作耽误时间减少产量的弊端；如遇工作要求调动，迅速拆装方便运输，可大大提高机动性；海上作业平台抽油设备的运输相对地面大大不便，设计轻型才有设备有利于减轻船舶的运输负担；占地面积小，适用于密集井口的开采作业，并且泵站的液压元件，再回路上稍加调整可以对多台设备进行动力供给。

因此涉及题目综合性较强，引起本人兴趣，故选中该课题作为毕业设计，希望给自己所学知识有一个综合的应用的机会。

本次设计对个人学科知识要求比较综合，涉及到液压传动，以及机械设计，工程图学等几门专业知识，而且国内可参考的文献非常少，缺点难以避免，望老师审阅后批评指教。

目录

前言

1. 绪论 (4)

1.1本课题来源及研究的目的和意义 (4)

1.2本课题所涉及的问题在国内的研究现状及分析 (4)

1.3本课题所涉及的问题在国外的研究现状及分析 (4)

2. 液压回路的设计 (5)

2.1上行回路与下行回路基本思路的确定…………………………………………………

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2.2最终回路图的确定………………………………………………………………………

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3. 液压元件的选用……………………………………………………………………………

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3.1液压缸的选用……………………………………………………………………………

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3.2液压泵的选用……………………………………………………………………………

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3.3蓄能器的选用 (10)

3.4液压回路中各元件对应型号 (10)

4．机械部分设计 (10)

4.1 塔架部分的设计 (10)

4.2扶正系统 (12)

4.3液压缸固定部分 (13)

4.4钢丝固定 (14)

5．安装与找正 (15)

6．整体效果 (16)

致谢 (17)

参考文献 (18)

1绪论

1.1本课题来源及研究的目的和意义

随着原油储量日益减少，开采难度的增大，油田对新型采油方法以及采油设备的探索及构思也在日益更新中。抽油机作为一种普及的采油设备，也在不断的构思和日益更新中。液压抽油机作为近些年来迅猛发展的新型抽油设备，有着优于传统设备的强项。

增大载荷是本课题研究的目的之一，是在结构最简，材料最省得方案下尽可能的增大其工作载荷。传统的游梁抽油机虽有大载荷的特点，但这种旧型设备体型笨重，运输和安装都较为麻烦，尤其是海上平台更是不允许过的的大质量设备。能在质量最轻和结构最简的情况下增大工作载荷，有着方便运输以及满足海上平台开采要求的重要意义。

节能减排是本课题研究的目的之二。到1995年统计的游梁抽油机总数约为4万台，但使用期却没有超过5年的，如果每年需更换10%的设备，使用的钢材金额会在1.5亿元左右。首先不看使用寿命，这种旧型设备本省的钢材用量就非常的大。液压抽油机工作原理不是曲柄连杆机构或者其变形，工作原理在本身结构上的改进就省去了大量的钢材，有着改善采油设备经济性的重要意义。

此外结构上的优化方便了安装，同时也方便了拆卸和运输，即故障诊断更换坏损元件也相对方便了许多。在工作上迅速的故障诊断与维修有着增加设备连续工作时间的意义。

1.2本课题所涉及的问题在国内的研究现状及分析

我国开始研究液压抽油机是从60年代开始的。

1966年北京石油学院提出“液压泵—液压缸”结构的抽油机，以液压缸伸缩来完成主要工作，同时用油管做平衡重，并利用其往复运动增大冲程。

1987年吉林工业大学研制出YCJ-II型液压抽油机，同样以液压缸做驱动。

1992年、1993年兰州石油机械研究所、浙江大学先后以“液压泵—液压马达”结构研制出新型液压抽油机。此后至近几年来，随着油田开采的要求，液压技术、密封技术的发展，液压元件的成熟，液压抽油机业迅速发展起来。

以下对上述几种抽油机作简要分析：

YCJ—II型液压抽油机直接用液压缸的直线往复运动工作，具有结构简单，比常规抽油机节能的特点。在辽河油田的实验说明其在北方冬季野外有可连续运行的能力，其液压与电气系统亦是可行的。不足在于：安全保护措施有所欠缺，对机电一体化技术应用不足等。

YCJ12—12—2500型滚筒式液压抽油机利用换向阀控制液压马达的正反转，以齿轮—齿条机构实现往复运动，同时采用了机械平衡方式。在液压系统上弥补了YCJ—II型的不足，同时整机平稳运行。

功率回收型液压抽油机利用了“变量泵—马达”这一特殊元件，实现了“长冲程，低冲次，大载荷”的特点，并有安全保护功能。最重要的是它通过能量的储存于转换使功率回收，而且相当完全，平衡也是最完美的。

1.3本课题所涉及的问题在国外的研究现状及分析

国外对于液压抽油机的研制起步较早，但由于翻译过的外文文献较少，这里只做介绍，不做详细分析。

1961年美国Axelson公司研制出Hydrox长冲程CB型液压抽油机，冲程1.2~7.95m，适井深度670~2032m，并在几个大油田获得成功的应用性实验。

1965年苏联研制出ArH油管平衡式液压抽油机，可分开调节上下冲程的速度，冲程长度1.625~4.275m。目前，这类产品已形成产品系列。1977年加拿大研制出HEP型液压抽油