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高效节能抽油机的设计
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摘 要 本文针对长冲程抽油机存在换向机构故障率高，平衡机构复杂及现场维修困难等问题, 设计了新型胶带链条式长冲程抽油机。该设计以链传动机构取代了曲柄连杆机，改为牵引链直接牵引，降低了电机的功率，大幅度的减轻了整机重量。 换向机构采用的是机械换向（即往返架换向），有效的解决了天轮式抽油机换向时电机发电时对变频器产生冲击。提高了抽油机的吸油效率，实现了长冲程、低冲次。用柔性胶带代替钢丝绳、用滚筒代替天轮，受力面积增加几十倍，大幅度降低其接应触力。提高了胶带的疲劳寿命；该方案设计防脱落机构，在胶带发生断裂时实现自动保护。 总之，该设计不仅实现了长冲程、低冲次，同时具有结构简单、寿命长、高效、节能、易于维护等特点。 关键词：链条抽油机 安全装置 往返架； 目 录 1 绪论 1 1.1 国内外背景 1 1.2 研究内容及目标 2 1.2.1 研究内容与步骤： 2 1.3 方案(方法、手段等可行性内容) 2 1.3.1 链条胶带无游梁往复抽油机的工作原理： 2 1.3.2 最终设计方案： 3 1.4 开发设计高效节能抽油机的设计的意义： 4 2 皮带链条式抽油机整体结构、受力分析 5 2.1 皮带链条式抽油机整体结构分析 5 2.2 抽油机悬点载荷计算 6 2.2.1 链条式无游梁抽油机的悬点载荷分析和设计计算特点 6 2.2.2 抽油杆的选择: 12 2.2.3 天车轮、链轮的初步设计： 14 2.2.4 计算悬点载荷 14 3 具体结构设计、计算 16 3.1 平衡箱的设计、计算： 16 3.1.1 抽油机的平衡计算 16 3.1.2 安全装置的设计 17 3.1.3 换向装置的设计： 17 3.2 电动机的功率计算 19 3.2.1 链传动部分： 19 3.2.2 V带传动的部分： 19 3.3 带传动的设计： 20 3.3.1 v型带的设计 20 3.3.2 带轮的设计： 20 3.4 制动器的设计： 21 3.4.1 制动轮的设计 21 3.4.2 制动器的设计 22 3.5 减速器的设计： 22 3.5.1 常用减速器的型式和应用： 22 3.5.2 减速器的设计 22 3.6 导向部分的设计： 23 3.6.1 导轨的设计： 23 3.6.2 导轮的设计： 24 3.7 链传动的设计： 24 3.7.1 链条的设计： 24 3.7.2 链轮的设计： 25 3.8 载荷平带部分设计： 25 3.8.1 平带的设计： 25 3.8.2 滚筒的设计： 26 3.8.3 滚筒的轴承设计 26 3.9 安全带的设计 27 3.10 机架的设计： 27 4 校验 28 4.1 滚筒的校验： 28 4.1.1 滚筒的受力分析： 28 4.1.2 滚筒的疲劳强度校核 30 4.2 轴承的校验： 31 4.2.1 轴承受力分析 31 4.2.2 轴承静强度计算 32 4.3 链条的校验： 33 4.3.1 链条的静强度计算： 33 4.3.2 滚子链的耐磨损工作能力计算 34 4.3.3 滚子链的抗胶合工作能力计算 37 4.4 键的校核 37 4.5 链轮轴的校验 39 4.6 特殊销轴的校验 40 4.7 载荷皮带的校验 41 4.8 安全皮带的校验 41 5 润滑系统 42 6 经济性分析 43 6.1 在制造过程中的经济分析 43 6.2 在能耗上的经济分析 43 6.3 在采油效率上的经济分析 44 6.4 在维护上的经济分析 44 6.5 在使用上的经济分析 44 6.6 综合性经济分析 44 7 皮带机应用前景 45 参考文献 46 致 谢 47
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