机械原理机械设计(油田抽油机)

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设计题目——油田抽油机
1. 机器的用途及功能要求
盐酸储存罐抽油机是一种采油机械,主要用于当油井不能自喷或自喷能力不能满足采油需要时,从地下抽取石油。图1是游梁式抽油机的工作原理图。工作时,抽油机的执行机构通过钢丝绳牵引抽油杆,带动活塞上、下往复运动。当活塞上移(上冲程)时,抽油泵泵体下部形成负压,使得排出阀关闭,吸入阀打开,油液被吸入泵体内;当活塞下移(下冲程)时,泵体下部压力增大,使得吸入阀关闭,排出阀打开,泵体内的石油被压入活塞体内。在活塞不断往复运动的过程中,油液从活塞体内进入抽油泵上部的油管,最后从井口排入集油管线(图1a)。
抽油机在一个运动循环中所受的生产阻力变化很大。在上冲程中,生产阻力不仅包括抽油杆和活塞以上环形液柱的重量,而且还包括抽油杆和环形液柱的惯性动载荷(悬点E承受了最大载荷);而在下冲程时,抽油杆在其自重作用下克服浮力下行,生产阻力为零。此外,执行机构的总惯性力和总惯性力矩也不平衡。这些因素使抽油机在工作过程中产生有害振动,同时造成其速度波动,影响抽油杆和抽油泵的正常工作,影响抽油机的工作寿命。因此,必须对抽油机进行动平衡。弹簧网
2. 设计要求和原始数据
设计以电动机为原动机的抽油机。
tpe薄膜
⑴ 抽油机结构简单,加工容易,便于维护,受力好,效率高,执行机构的许用压力角[α]≤40°;
⑵ 执行机构具有急回性能,行程速比系数1<k≤1.15;
⑶ 抽油杆的冲程长度可调;
⑷ 采用曲柄平衡方式对抽油机进行动平衡,平衡重G 作用于B点(图1b);
3. 设计内容
⑴ 确定总体设计方案,包括传动系统中各传动的类型、传动路线、总传动比和传动比分配;
⑵ 选择执行机构的型式,确定各构件尺寸,计算机构自由度;
⑶ 用电算法作执行机构的运动分析,求出在一个运动循环中,步长为π/36弧度的抽油杆的位置、速度和加速度,以及抽油杆在一个运动循环中的平均速度Vm、最大速度Vmax、最小速度Vmin和速度不均匀系数δv(此处所说速度均指速度的大小);
⑷ 求出原动机所需工作功率Pd,选择电动机;
干油分配器⑸ 对传动系统中各级传动进行工作能力计算;
⑹ 进行减速器的结构设计。
4. 提交的设计结果
⑴ 抽油机的总体设计方案,包括完整的传动路线图和按比例绘制的总体方案布局图,要表达清楚原动机、传动装置及执行机构的空间位置关系,并注出总体方案长、宽、高的尺寸;(2号图纸)
移动电池⑵ 按比例绘制的执行机构(铰链四杆机构)的极限位置图(注明极位夹角θ),抽油杆的位置、速度和加速度线图(三者均从下极限位置开始,并标明比例尺);(2号图纸)
⑶ 减速器装配图一张;(1:1,0号图纸)
⑷ 减速器零件工作图若干张;(1:1)
⑸ 设计计算说明书,内容包括:
* 设计题目、要求和原始数据;
* 分析执行机构和传动系统的优缺点;
* 执行机构的运动设计(运动分析和求最大驱动力矩Mmax),包括数学模型、程序框图及文本、计算过程和结果(步长取π/6,结果以表格形式给出);
* 原动机的选择和传动比的分配过程,各轴的运动和动力参数的计算过程和结果;
* 各级传动工作能力计算过程;

本文发布于:2023-06-02 16:31:57,感谢您对本站的认可!

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标签:抽油机   执行机构   工作   油杆
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