772 游梁式抽油机设计
最新毕业设计-游梁式抽油机的建模及自动控制
毕业设计-游梁式抽油机的建模及自动控制我国油田不像中东油田那样的自喷能力，多为低渗透的低能、低产油田，大部分油田靠注水压油入井，在用抽油机把油从底层中提取上来[2]。
以水换油或以电换油是我国油田的现实，因而电费在我国的石油开采中占相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能[3]。
目前，我国抽油机保有量为10万台以上，电动机装机总容量3500MW，每年耗电量为百亿kWh。
抽油机的运行效率特别低，在我国平均效率为25.96%，而国外平均水平为30.05%，年节能潜力可达几十亿kw·h。
除了抽油机之外，油田还有大量注水泵、输油泵和潜油泵等设备，总耗电量超过油田总电量的80%，可见，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业[4]。
抽油机在油田使用量大，而负载率普遍偏低，功率因数更低，电能的无谓浪费严重，节能降耗潜力巨大。
所以如何节能和提高抽油机系统的自动化程度是油田长期要解决的问题。
本课题的目的就是通过对游梁式抽油机工作原理的分析，建立游梁式抽油机的模型。
基于变频调速节能降耗的思路，设计一种抽油机的自动控制系统，实现抽油系统的自动化控制。
通过对游梁式抽油机模型的研究并进行仿真。
1.2抽油机的现状和发展趋势1.2.1抽油机的现状在油田开采生产中，抽油机将地下原油抽汲到地面的动力设备。
抽油机节能是全世界所关注的事情，对于我国来讲，节能具有更大的现实意义。
我国每年机械采油耗电量达40～50亿kW·h，是一个相当可观的数字[5]。
实测结果表明，我国在用的抽油系统(抽油机、抽油杆、抽油泵)的总效率只有16%～23%，有的甚至更低。
这就客观上要求我国应大力发展和推广应用高效、节能、可靠性高的抽油机，加速开发新型节能抽油机，基本停止常规抽油机的生产，并且加强对在役常规抽油机的节能改造[6]。
1．我国节能游梁式抽油机的现状随着油田的开发，抽油机的投入量日益增加。
提高抽油机效率，降低抽油机的能耗问题显得越来越突出，于是各式各样的新型抽油机便应运而生[7]。
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。
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。
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。
游梁式抽油机设计毕业设计开题报告
[1]刘长年.全状态调控式液压抽油机.北京:石油工业出版社, 2014
[2]陈宪侃.抽油机采油技术.北京:石油工业出版社, 2014
[3]张建军.游梁式抽油机设计计算.北京:石油工业出版社，2013
[4]吉效科.油田设备技术与管理.北京:中国石化出版社, 2012
[5]大港油田集团钻采工艺研究院.国内外钻井与采油设备新技术.北京:中国石化出版社, 2005
4.成本的节约问题是企业面对一项可能付诸实际的设计时首先会考虑的。这个设计在此方面有所注意。
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1.游梁式抽油机（1）常规游梁式抽油机是油田使用历史最悠久，使用数量最多的一种抽油机。该机采用具有对称循环四杆机构或近似对称循环四杆机构，结构简单，运行可靠，操作维护方便，但长冲程时平衡效果差，效率低，能耗大，不符合节能要求基本停止了生产。（2）异相型游梁抽油机是近30余年来改造成功的一种性能较好的抽油机。与常规游梁抽油机相比有两点改进：其一是将减速箱背离支架后移，增大了减速箱输出轴中心和游梁摆动中心之间水平距离，形成较大极位夹角；其二是平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成夹角。其所需电动机功率小，在一定条件下有节能效果。（3）前置型游梁抽油机其悬点载荷较低，抽油机承载状况较合理，运行平稳，减速箱齿轮基本无反向负荷，连杆、游梁不易疲劳损坏，机械磨损小，噪声比常规式抽油机低，整机寿命长。前置式抽油机可配置较小功率的电动机，节能效果显著。与常规式抽油机相比，具有体积小、重量轻、节省钢材的优点。（4）气动平衡游梁抽油机，这种抽油机实际上是前置式抽油机的变型。其不同之处是不用平衡重来实现平衡而是利用气缸内气体压力产生的推力来实现平衡。优点是无笨重的平衡块，总机重量减轻约1/3，用调整气包内压力实现平衡的调节工作，调整平衡时不用停机，操作十分方便，而且有利于减小减速箱的负扭矩平衡效果好。缺点是气缸加工费用高。
游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用
游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用第一篇：游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用课程设计课程游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用院系石油工程专业班级学生姓名学生学号指导教师****年**月**日游梁式抽油机井抽油装置系统设计及应用第1章前言1：1 设计的目的及意义油田开发是一项庞大而复杂的系统工程，必须编制油田开发总体建设方案—油田开发工作的指导性文件。
采油工程设计更是总体方案的重要组成部分和方案实施的核心，而游梁式抽油机的设计抽油装置系统设计更是采油课程设计的重中之重。
该课程为石油工程专业采油模块学生必修课，它是石油工程专业主干课《采油工程》的扩展和补充。
石油工程学生在学完专业基础课和专业课之后，为加深学生对采油工程深入了解，训练学生系统，全面和综合应用采油工程技术方法和设计能力，开设本课程。
目的是为了学生综合应用能力打下基础，培养学生毕业后能更快的适应和应用采油工程理论和技术方法解决采油工程问题。
有杆泵采油包括游梁式有杆泵采油和地面驱动螺杆泵采油两种方法。
其中游梁式有杆泵采油方法以结构简单、适应性强和寿命长等特点，成为目前最主要的采油方法。
抽油机是有杆泵抽油的主要地面设备，按是否有梁，可将其分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
游梁式抽油机是通过游梁与曲柄连杆机构将曲柄的圆周运动转变为驴头的上、下摆动。
依据详探成果和必要的生产试验资料，在综合研究的基础上对具有工业价值的油田，按石油市场的需求，从油田的实际情况和生产规律出发，提高最终采收率。
近些年来，为了满足采油工艺对长冲程、低冲次抽油机的需要，国内近年来研制出多种新型游梁式与无游梁式长冲程、低冲次、节能抽油机。
游梁式抽油机的设计受到了抽油机设计工作者的重视，并取得了明显的经济效益，游梁式抽油机的最基本特点是结构简单，制造容易，维修方便，特别是它可以长期在油田全天运转，使用可靠。
因此尽管它存在驴头悬点运动的加速度大，平衡效果差，效率低，在长冲程时体积较大和笨重的特点，但依旧是目前应用最广泛的抽油机。
常规游梁式抽油机传动系统设计word文档
东北石油大学工程训练研究报告2013年6月18日目录东北石油大学工程训练任务书 (I)第1章概述 (1)1.1抽油机的原理 (1)1.2抽油机的分类和特点 (1)1.3抽油机的改型发展 (2)第2章常规游梁式抽油机传动方案设计 (3)2.1系统的组成和工作原理 (3)2.2系统的机构（运动）简图 (4)第3章曲柄摇杆机构设计 (5)3.1设计参数分析与确定 (5)3.2按K设计曲柄摇杆机构 (6)3.3曲柄摇杆机构优化设计分析 (10)3.4结论和机构运动简图 (13)第4章常规游梁式抽油机传动系统运动和动力参数分析计算 (14)4.1传动比分配和电动机选择 (14)4.2各轴转速计算： (16)4.3各轴扭矩计算： (16)4.4各轴输出功率 (16)第5章齿轮减速器设计计算 (17)5.1高速级齿轮传动设计计算 (17)5.2低速级齿轮传动设计计算 (19)第6章带传动设计计算 (21)6.1带链传动的方案比较 (21)6.2带传动设计计算 (21)第7章减速器轴设计计算 (24)7.1高速轴设计计算 (24)7.2中间轴设计计算 (26)7.3低速轴设计计算 (29)7.4轴的设计步骤 (32)第8章轴承寿命计算 (35)8.1高速轴支撑轴承选型计算 (35)8.2中间轴支撑轴承选型计算 (35)8.3低速轴支撑轴承选型计算 (36)第9章设计结论汇总 (38)9.1已知条件 (38)9.2结论 (38)感想 (40)参考文献 (40)东北石油大学工程训练成绩评价表 (41)东北石油大学工程训练任务书课程机械设计基础题目常规游梁式抽油机传动系统设计专业装备11-2班姓名邱平学号 110403140207 主要内容、基本要求、主要参考资料等一、设计的目的1、综合利用所学的知识，培养解决生产实际问题的能力。
2、掌握一般的机械传动系统设计方法和步骤。
3、掌握基本机构一般的设计方法和步骤。
4、熟悉和运用设计标准、规范及相关资料。
游梁抽油机课程设计
游梁抽油机课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解游梁抽油机的基本结构、工作原理及其在石油开采中的应用；2. 掌握游梁抽油机的主要技术参数，如冲程、冲次、泵径等；3. 了解游梁抽油机的优缺点及在现代化油田开采中的地位。
技能目标：1. 培养学生运用物理知识分析游梁抽油机工作过程的能力；2. 提高学生运用数学知识计算游梁抽油机技术参数的能力；3. 培养学生通过查阅资料，了解游梁抽油机发展现状及趋势的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对石油工业及游梁抽油机的兴趣，激发学生探索石油开采技术的热情；2. 培养学生关注能源问题，认识到石油开采对国家能源安全的重要意义；3. 培养学生的团队合作精神，让学生在学习过程中学会交流、分享和互助。
课程性质：本课程为物理学科相关的工程技术课程，结合实际应用，强调理论知识与实践技能的结合。
学生特点：针对高中年级学生，具备一定的物理知识和数学基础，对实际应用有较高的兴趣。
教学要求：注重理论知识与实践操作相结合，提高学生的分析问题、解决问题的能力，同时关注学生的情感态度价值观的培养。
通过分解课程目标为具体学习成果，为教学设计和评估提供明确依据。
二、教学内容1. 游梁抽油机的基本结构：讲解游梁抽油机的各部件名称、功能及相互关系，结合教材相关章节，通过图示和实物模型进行教学。
2. 工作原理：阐述游梁抽油机如何将地下的石油抽到地面，涉及物理中的力学原理，如杠杆、滑轮等，结合教材内容进行讲解。
3. 技术参数计算：介绍冲程、冲次、泵径等参数的定义和计算方法，结合数学知识，指导学生进行实际计算。
4. 游梁抽油机的优缺点及发展趋势：分析游梁抽油机在现代化油田开采中的优缺点，以及目前的技术发展趋势，引导学生查阅相关资料，进行课堂讨论。
5. 教学大纲：（1）第一课时：游梁抽油机的基本结构及各部件功能；（2）第二课时：游梁抽油机的工作原理及力学原理；（3）第三课时：技术参数的定义和计算方法；（4）第四课时：游梁抽油机的优缺点及发展趋势。
常规游梁式抽油机设计
常规游梁式抽油机设计⽬录任务书第1章概述1.1抽油机类型、特点、应⽤等陈述1.2抽油机存在的问题1.3抽油机的发展⽅向第2章常规游梁式抽油机传动⽅案计2.1简述系统的组成⼯作原理等2.2 绘制系统的机构（运动）简图第3章曲柄摇杆机构设计3.1 设计参数分析与确定·（的有⽰意图）3.2 按K设计曲柄摇杆机构3.3 曲柄摇杆机构优化设计分析3.3.1满⾜有曲柄条件？3.3.2满⾜传动⾓条件？（结合图分析）3.3.3满⾜a最⼩吗？3.4结论和机构运动简图第4章常规游梁式抽油机传动系统运动和动⼒参数分析计算4.1 传动⽐分配和电动机选择4.2 各轴转速计算4.3各轴功率计算4.4各轴扭矩计算第5章齿轮减速器设计计算5.1 ⾼速级齿轮传动设计计算运动和动⼒参数的确定计算过程5.2 低速级齿轮传动设计计算运动和动⼒参数的确定计算过程5.3结论及运动简图第6章带传动设计计算6.1 带链传动的⽅案⽐较6.2 带传动设计计算运动和动⼒参数的确定计算过程（参见例题）6.3结论及运动简图第7章轴系部件设计计算7.1 各轴初算轴径7.2 轴的结构设计内容包括：选择轴承、轴承配置、轴上零件定位、固定等。
最后要有设计结果：图7.3滚动轴承寿命验算7.4轴的强度和刚度验算第8章连接件的选择和计算8.1 齿轮连接平键的选择与计算3根轴8.2 带轮连接平键的选择与计算⼤⼩带轮8.3螺纹连接件的选择轴承座孔旁、箱盖与箱座、地脚等第9章设计结论汇总已知条件：结论：曲柄摇杆机构各杆长、齿轮减速器参数（输⼊输出扭矩、传动⽐、齿轮齿数、中⼼距）、带传动参数（带根数、⼤⼩带轮直径、传动⽐）总结参考书⽬东北⽯油⼤学⼯程训练任务书课程机械设计基础题⽬常规游梁式抽油机传动系统设计专业装备01 姓名学号主要内容、基本要求、主要参考资料等⼀、设计的⽬的1、综合利⽤所学的知识，培养解决⽣产实际问题的能⼒。
2、掌握⼀般的机械传动系统设计⽅法和步骤。
常规游梁式抽油机优化设计
常规游梁式抽油机优化设计摘要游梁式抽油机的优化设计必须充分考虑抽油机载荷的特殊性。
根据对所选择的各种目标函数优缺点的分析,提出了以有效扭矩作为目标函数,并通过约束条件对峰值扭矩及绝对值最大负扭矩进行限制的数学模型。
分析了按各种方案对冲程4.2m10型抽油机进行计算的结果,指出该模型可使抽油机整体设计达到最佳状态本文建立了以有效净扭矩为目标函数的游梁式抽油机的优化模型，并采用Matlab对优化模型进行求解。
通过对冲程 4.2m10型抽油机优化实例并与国、内外对比结果表明，文中优化设计方案有效可行。
关键词抽油机；游梁式抽油机；优化设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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。
游梁式抽油机设计计算
游梁式抽油机设计计算卢国忠编 05-04游梁式抽油机的主要特点是：游梁在上、下冲程的摆角相等，即上下冲程时间相等。
且减速器被动轴中心处游梁后轴承的正下方。
一、几何计算1.计算(核算) 曲柄半径R和连杆有效长度P己知：冲程S、游梁后臂长C、游梁前臂长A、极距K(参见图1)由余弦定理推导可得：公式： ()b t CK K C CK K CR ψψcos 2cos 2212222-+--+=------(1)R CK K C P t --+=ψcos 222 -------(2)式中：1090δφψ+-=t 2090δφψ--=bH I tng 1-=φ AS mas πδδ4360021⨯==22H I K +=2. 计算光杆位置系数R P ：PR 是在给定的曲柄转角θ时，光杆从下死点计算起的冲程占全冲程的百分比。
(图2)（图3） 公式：10⨯--='=bt t mas S s PR ψψψψ％ -----------(3)曲柄max S PR s ∙='()121δδ∙-=PR式中：b t ψψ, 分别代表下死点和上死点的ψ角的值ρχψ-=()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-J R φϑρsin sin 1 βcos 222PC C P J -+= ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=-CJ P J C 2cos 2221χ⎪⎪⎭⎫⎝⎛---++=-CP R K KR P C 2)cos(2cos 22221ϕθβ ()φθψβα--+= 上冲程 ()[]φθψβα--++=360 下冲程 二运动计算己知：曲柄角速度ω、曲柄转角θ，分析驴头悬点的位移s 、速度v 、加速度a 的变化规律。
1. 假定驴头悬点随u 点作简谐振动：()ϑωϑωϑcon C AR a CARv CARs ⨯⨯=⨯⨯=-⨯=2sin cos 1 以C AR S 2max =代入得： ()ϑωϑωϑc o s 21s i n 21c o s 1212m a xm a x m a x S a S v S s ==-=2max max 21ωS a =2.接严格的数学推导 ⎪⎭⎫⎝⎛+=P R S a 121max 2max ω三动力计算1．从示功图上求悬点载荷W示功图是抽油机悬点载荷W 与光杆位置PR 的关系曲线图。
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。
游梁式抽油机的详解PPT幻灯片课件
4．新系列游梁式抽油机代号
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例如CYJ3—1. 2--7(H)Y表示该机为游梁 式抽油机；悬点最大负荷为30kN；光杆最大 冲程为1．2m；其减速箱曲柄轴最大扭矩为 7kN.m；减速箱齿轮为点啮合圆弧齿轮传动型 式；为游梁式平衡方式．
5、平衡方式特点
(1)游梁平衡 游梁的尾部装设一定重量的平衡块，平衡方 式简单，适用3吨以下的轻型抽油机。
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(6)悬绳器 它是连接光杆和驴头的柔性连接件， 还可以供动力仪测示功图用． (7)底座：它是担负起抽油机全部重量 的惟一基础。下部与水泥混凝土的基 础由螺栓连接成一体。上部与支架、 减速器由螺栓连接成一体。由型钢焊 接而成，是抽油机机身的基础.
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(8)减速器座：它的作用是固定减速器，承担减速 器的重量并使减速器提高，使曲柄能够旋转。高基 础井则无筒座，它由厚钢板焊接而成，与底座焊接 在一起，顶面加工水平，并有螺栓孔与减速器连接。
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• 当活塞上行时，游动阀受油管内活塞以上液柱的压 力作用而关闭，并排出活塞冲程一段液体，固定阀由于 泵筒内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，井内 液体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。
• 当活塞下行时，由于泵筒内液柱受压，压力增高， 而使固定阀关闭。在活塞继续下行中，泵内压力继续升 高，当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀被顶 开，液体从泵筒内经过空心活塞上行进入油管．
(14)支架：支架支撑着游梁全部重量和它所承担的重 量，而且是游梁的可靠支柱。
(15)工作梯及护圈：工作梯是安装游梁、处理驴头偏
斜、给中轴加注黄油、平时的检查以及上下游梁等方
便工作的扶梯。护圈叫安全圈，在我们高空作业时起
到安全保护作用。
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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抽油机是一种把原动机的连续圆周运动变成往复自线运动，通过 抽油杆带动抽油泵进行抽油的机械设备。游梁式抽油机是机械采油设 备中问世最早的抽油机机种，1919 年美国就开始批量生产这种抽油 机。游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含 有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。
有杆泵采油技术是应用最早也最为广泛的一种人工举升机械采 油方法。有杆抽油系统主要有三部分组成：一是地面驱动设备即抽油 机，它由电动机、减速器和四连杆机构(包括曲柄、连杆和游梁)等组 成：二是井下的抽油泵(包括吸入阀、泵筒、柱塞和排出阀等)，安装 于油管的下端：三是抽油杆，它把地面驱动设备的运动和动力传给井 下抽油泵。
目录
前言...................................................................................................................................... 3 第 1 章 选题背景.................................................................................................................5
1.1 研究目的和意义 ........................................................................................................5 1.2 国内外抽油机的发展概况.........................................................................................6 1.2.1 国外抽油机的发展概况........................................................................................6 1.2.2 国内抽油机的发展概况........................................................................................8 1.3 游梁式抽油机的特点、现状和发展趋势................................................................ 10 第 2 章 总体方案设计 ....................................................................................................... 13 2.1 抽油机的基本工作原理 .............................................................................................. 13 2.2 抽油机的基本简图 .................................................................................................. 14 2.3 抽油机设计原理的确定............................................................................................................................................................................. 18 2.5 平衡方式的确定 ...................................................................................................... 19 2.6 安装尺寸与机构相关参数....................................................................................... 20 第 3 章 基本参数的确定 ................................................................................................... 21 3.1 游梁式抽油机的运动学分析................................................................................... 21 3.1.1 几何尺寸分析[10] ................................................................................................. 22 3.1.2 悬点的位移、速度、加速度的分析................................................................... 24 3.2 游梁式抽油机悬点载荷计算................................................................................... 26 3.2.2 悬点动载荷的大小和变化规律 ........................................................................... 33 3.2.3 悬点的最大载荷和最小载荷 ............................................................................... 35 3.2.4 摩擦力对悬点载荷的影响.................................................................................. 36 3.2.5 游梁抽油机的抽汲工况....................................................................................... 38 3.3 游梁式抽油机减速器曲柄轴净扭矩的计算 ............................................................ 38 3.4 游梁式抽油机扭矩特性参数................................................................................... 41 3.5 游梁式抽油机电机功率的确定 ............................................................................... 43 3.6 游梁式抽油机的平衡计算....................................................................................... 46 第 4 章 变速机构的传动比分配及其结构确定................................................................. 47
对于本次研究的抽油机设计，主要是通过自我认识和学习的知 识，对抽油机设计有个全方位的了解和认识，在设计中不仅要完成抽 油机的设计，同时也是通过对抽油机设计，了解设计的基本常识。本 次抽油机的设计，主要包含抽油机的整体设计：抽油机的四杆机构、 电动机选取、运动分析、V 带的选择以及各种工作参数的选择等。对 包括抽油机在内的有杆采油系统悬点载荷计算进行研究，对抽油机的 电机功率的选择。根据游梁式抽油机四连杆机构的几何关系和运动特 点，对游梁式抽油机的几何结构、运动参数、动力特性等进行分析。 对抽油机的主要零部件（游梁、连杆、曲柄）强度校核。本次设计不 仅是一次抽油机设计，对以后的设计也有这很大的帮助。