常规型游梁抽油机设计开题报告

1、辽宁石油化工大学机电工程系毕业设计（论文）开题报告论文题目：CYJ12型抽油机设计学生姓名：唐泣专业班级： 机制1202 学 号：1202030220指导教师：晏永飞2014 年3 月10 日填写说明：1 .题目的背景和意义对题目的出处，背景和意义进行说明论述，不少于 300字。2 .题目研究现状概述通过调研和查阅文献，对题目所涉及的技术、理论和研究成果进 行说明论述，不少于1000字。3 .题目要完成的主要内容和预期目标对题目要完成的主要内容进行说明，并说明达到的预期目标，不少于300字4 .进度计划从设计开始的教学周起，依据任务书的进度安排进行细化并以周为单位给出主要工作和完成的任务。5

2、.参考文献对2引用的资料、论文或著作按照引用顺序列出参考文献（格式 同论文参考文献）。不少于10篇（其中近3年的文献占1/3以 上），注：相应栏不够时自动加页。排版要求：正文，宋体，小四，行距固定值 20磅要求学生在毕业设计（论文）开始后的第3周末完成开题报告， 并交到指导教师评阅（交电子稿和双面打印稿）。1 .题目的背景和意义抽油机是将石油从地下开采到地上的采油设备，它的产生和使用由来已久，已有 百年历史。其中应用最早、普及最广的是游梁式抽油机，早在130年前就诞生了。常规游梁式抽油机具有结构简单、容易制造、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现 场工况等优点，在采油机械中占有举足轻重的地位，

3、 在今后相当长的一段时间内仍是 油田首选的采油设备。但是由于常规游梁式抽油机本身的结构特征，决定了其具有平 衡效果差，曲柄轴净扭矩波动大，存在负扭矩、工作效率低和能耗大等缺点。随着油田的发展，有杆抽油技术取得了突破性的进展， 尤其是近十几年来，科学 工作者不断的开展对新型节能抽油机的研究，在理论和实践上均取得了很大的进展。越来越多的新型抽油机相继研制成功， 对油田的发展做出了贡献。目前在用的有杆式 抽油机主要分为以下几类：保持游梁和曲柄主体结构的抽油机（第1代抽油机）；以无游梁或者塔架长冲程为主体结构的抽油机（第 2代抽油机）；以抽油、作业、侧试 一体化，一次投资少等特点的多功能无游梁抽油机（

4、第3代抽油机）。第1代抽油机分为常规型、变型、退化游梁和斜直井 4种类型，包括25种抽油机。其中变型抽油 机是在对常规游梁机不同零部件、平衡方式和传动方式进行改造的基础上分为变驴头、变曲柄、变平衡、变传动和变游梁五种类型。2 .题目研究现状概述国内游梁式抽油机为主导，国外则研制出一些节能型抽油机，如前置式气 平衡抽油机、轮式抽油机等。使用方面，国内则比国外发达国家落后。尤其是老油田使 用的常规游梁式抽油机若用技术先进的抽油机代替，投入成本太高，回收成本周期过长，从而影响了新式抽油机的推广使用，因此各油田还是以游梁式抽油机为主。为了 节能增效，各油田及研究单位采取了各种不同的方法对常规游梁式抽油

5、机进行技术改 造，取得了一定效果。目前，国内外各油田使用的抽油机有很多种，总体上可分为： 游梁式、无梁式。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,结构简年运行可 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

6、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）前置型游梁抽油机具悬点载荷 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

7、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。2 .无梁式抽油机式抽油机式抽油机式抽油机（1 ）链条抽油机是我国自行研制的一种结构独特的无游梁抽油机。具有惯性载荷小、冲程长度大、重量轻、节省电能等优 点，已在许多油田使用。工作时电动机通过三角皮带和减速箱驱动主动链轮旋转， 使垂直 布置的环形轨迹链条在主被动链轮间运转；轨迹链条则通过特殊链节上主轴销和滑块 带动往返架顺着机架上的轨道作往复匀速直线运动。链条抽 油机采用气动平衡法，抽油机在作往复运动时，电动机的负载就比较均匀。 皮带抽油机，近年来 在链条抽油机的基砒匕 胜利油田与美国EVI高原泵公司合作， 改进设计成

8、功ROTAFLEX油机。它主要是用高强度皮带代替钢丝纯。它克服了链条 抽油机大部分的不足，运行平稳，使用寿命长，性能好。（3）液压抽油机的研制，美、苏等国始*0年代，50年代末期我国也曾进行过 研制和实验，但由于制作工艺较复杂，液压元件可靠性差和效率不高等原因， 发展较缓慢。近年来，由于制作工艺及液压元件质量不断提高，特别是采油工艺的需要，又引起人们的重视。（4）直线电动机抽油机是国 内20世纪末开始研制，21世纪初试验成功的一种全新抽油机。 它打破了抽油机利用电 能转换为旋转运动，再经过机械转换为直线往复运动的模式， 而是将电能直接转换为 直线往复运动，简化了机械传动过程，有效提高了效率。采

9、用变频技术实现无级调整 冲数，利用无触点限位控制器实现无级调整冲程， 使得抽油机运动规律能够满足采油 工艺的要求。由于不使用四连杆机构，克服了游梁抽油机加大冲程，减速箱扭矩增加， 四连杆尺寸加大，引起抽油机外形尺寸和总机重量都迅速增加， 直线电动机抽油机加 大冲程只需加高机架，抽油机外形尺寸和总机重量都增加的很少。采用天平式平衡， 平衡效果好，每个冲程绝大部分时间是匀速运动，加速度小，惯性载荷小又可以进一 步节能。初步测试结果节能可达50%左右。由此可见，这种抽油机的结构机理上在某 种意义上可以说是一种革命，抽油机性能方面有其独到之处。节能效果显著，由于结 构简单，造价低，选用了变频技术，整机

10、造价也不超过常规游梁抽油机。功能独特， 能适应恶劣环境，全天候连续运转，特别是实现了无级调整冲程、冲数，为智能控制 提供了很好的条件。因此，是一种很有发展前景的抽油机。止匕外，还有许多其他类型 的抽油机，典型的如曲柄连杆式无游梁抽油机、 气驱动平衡抽油机、柔性杆传动抽油 机、滚筒式长冲程抽油机、滚筒式无连杆抽油机、天车平衡抽油机、数控式抽油机、 内燃式抽油机、卧式无游梁抽油机、摆动平衡抽油机、双泵无游梁式抽油机、双井游 动滑车式抽油机等。迄今为止，常规游梁式抽油机仍然是油田采油作业的主要装置， 其数量占抽油机总数的1/2以上，但油井长期开发导致地层发生变化，是原来处于平衡 转台的抽油机处于非平

11、衡装状态下，国内抽油机调节平衡主要由两种方法： 一是由人 力来调节抽油机自身的游梁平衡重或者移动曲柄滑块，二是当抽油机自身的平衡配重也不能够继续调节抽油机平衡时，通过在抽油机上安装平衡调节装置来继续调节，而经调研分析，目前大部分平衡调节装置都仅仅是在抽油机上安装机械部件来实现的。a.朝着大型化方向发展，以适应开采油层深度逐渐增加、油气含水量不断增多的采油工况等。b.朝着低能耗方向发展，以减少能耗，提高采油经济效益。c.朝着精确平衡方向发展，以使抽油机得到更精确平衡。d.朝着高适应性方向发展，以便拓宽使用范围。e.朝着长冲程无游梁方向发展，以提高抽油效率，延长抽油机寿命，减小动载荷，从而提高采油

12、经济效益。f.朝着自动化和智能化方向发展。3 .题目要完成的主要内容和预期目标1）选择所设计抽油机的基本参数和他的使用范围，抽油机的基本参数：最大悬点载 荷120KN扭矩48KN.m,冲程5m,冲次4/min ,悬点最低高度1600m;2）拟定抽油机运动图，设计计算机构尺寸。3）根据已知条件计算悬点负荷，曲柄轴扭矩，并给出悬点示功图及扭矩曲线；根据 示功图及扭矩曲线进行抽油机平衡计算；4）游梁式抽油机进行受力分析，并求出每个部件所受内力；5）游梁式抽油机零件的强度计算。零件的强度计算包括两项内容：一是静强度校核, 二是疲劳强度校核；6）进行结构草图设计；7）进行部件技术设计，包括零部件结构设计，零件的工作图及总装图；8）毕业设计说明书和外文资料及相应的中文翻译；9）最后将游梁式抽油机设计出来。4 .进度计划16.3.1016.4.10检索题目相应的资料，进行外文资料翻译16.4.1116.5.1机械结构设计，机械结构装配图16.5.216.5.20零部件结构设计及部件零件图16.5.2116.6.5 机械总装图16.6.616.6.20总结书写毕业设计说明书注：机制专业，设计（论文