液压抽油机设计

摘 要目前国内各大油田以梁式抽油机为主流,与链条抽油机和其他抽油机相结合,作为石油钻井设备进行石油开采。利用液压传动的相关技术可以获得较大的输出功率,液压传动不受地形条件的限制,充分运用了参数灵活的优点。液压抽油机平衡重的消除重量,拆装方便,如果设计可用于现场操作故障的快速恢复,减少损坏的横梁抽油机不工作,延误时间减少生产;如果工作需要转移,快速拆卸和方便运输,可大大提高机动性。本本对液压传动发展状况及液压原理组成进行了简要分析,着重介绍了液压系统的拟定、液压抽油机所使用元件的选择,最后对液压抽油机控制系统各项性能进行验算。
目 录
引 言 1
一、液压传动发展现状以及原理组成 2
(一)发展现状 2
(二)工作的原理 2
(三)液压系统的构成 3
二、液压系统工作状况的分析 3
(一)对运动速度方向的分析、负载情况的分析、负载有关的计算 3
(二)液压缸负载、压力等的判定对于液压缸工作时负载有关的计算 4
(三)判定出液压缸的内径大小与活塞杆的直径大小 5
(四)对于液压缸在往复工作中各个阶段功率、流量和压力的实际值分别计算 5
三、初步拟定的液压系统 6
(一)选择液压路径和液压泵的型式 6
(二) 液压系统的构成和对液压回路的选择 6
四、抽油机悬点载荷的计算 7
(一)抽油机的悬点所承受的载荷 7
(二) 对抽油机平衡情况的计算 13
(三)抽油机柱塞的冲程 15
五、液压抽油机所使用的元件的选择 17
(一)对液压泵、电机的选择 17
(二)对液压泵选定 17
(三)辅助元件的选择 18
(四)对管道尺寸的选定 18
(五)对油箱的容积的选定 18
六、抽油机液压控制系统各项性能验算 18
(一)系统内部线路压力损耗计算 18
(二)对于液压管控系统温度提升值的验算研究 19
总 结 20
致 谢 21
参考文献 21
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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。
抽油机是油田有杆抽油系统的地面驱动设备,它是有杆抽油系统的地面动力传动设备,也是石油开采的主要设备,原油生产井使用抽油机将蕴藏在地下的石油通过抽油管抽出。据统计在油田生产成本中约有三分之一为电?能消耗而抽油机消耗的电能约占总电能消耗的80%,对抽油机的机械系统和电气控制系统进行节能改造可带来相当可观的经济效益。是构成“三抽”系统的主要组成部分,抽油机的产生和使用已经有了一百多年的历史。发展到现在,抽油机的种类主要有游粱式抽油机和无游梁式抽油机两大类。其中游梁式抽油机的应用最为广泛,各个产油国仍然在大量使用。游梁式抽油机具有结构简单,制造容易,可靠性高,操作维护方便,适应现场工况,使用寿命长并且一次性投资少等特点,在今后相当时间内仍然是油田首选的采油设备。但是由于常规机本身结构特征,决定了它平衡曲柄净扭矩脉动大,存在负扭矩,载荷率低,工作效率低和能耗大等缺点。随着很多油田逐渐进入开发的中后期,油井含水量不断上升,使生产成本不断增加,常规游梁抽油机已经不能满足需要,因此需要开发各种新型节能抽油机来满足降低成本,节能降耗。近20年来,世界抽油机技术发展较快,科研人员研究开发了多种新型抽油机,特别无梁式抽油机的出现解决了很多常规机出现的弊端。这些新机型的特点是:增加了抽油机的适应性、可靠性、经济性和先进性:改善了抽油机的性能,提高了抽油效率,减少了动力消耗;提高了抽油机的平衡效果,改善了抽油机的动力特性、运动特性、提高了抽油机的平衡效果,增加了抽油机的使用范围,减少抽油机的体积和质量,强化了抽油机的自动化和智能化程度。因此,研制开发新型节能抽油机是当前亟待解决的问题。目前?,有杆泵抽油机是油田的主要采油设备,其不但使用数量大,用电量大,而且系统效率低,?节电潜力巨大,虽然也有很多节能型抽油机用于油田,也确实起到了定的节能效果,但由于多方面原因,大部分节能机不能很好的适应油田的生产,具体有以下5种原因:①部分新型机的易损件不是通用件,坏了之后不便维修。②部分新型机造价太高,油田投资巨大。③目前各种新型抽油机,传动元件的使用寿命尚不理想。实践证明,新型抽油机的可靠性是决定抽油机成败的关键。④油田工人一时很难熟悉一些新型机,日常维护困难。⑤一些新型机虽然节能但维修费用高,入不敷出。
一、液压传动发展现状以及原理组成
(一)发展现状
流体传动可以分为气压传动和液压传动两种,在17世纪时,液压传动原理被物理学家帕斯卡提出了,这种技术逐渐地发展了起来,在工业以及农业生产上应用甚广。国家工农业发展是否壮大的一个比较方式便是流体传动水平强弱。它在我国最初始于上世纪50年代,在有关于锻造和机床设备上开始使用液压器具。到了60年代开始发展壮大,逐渐在在机床、冶金、汽车、机械之类的重工业中开始被使用。当今时代,多集成、高效率、高压力、快速等已经成为了我国液压系统努力的方向。于此同时,另外几个方面,例如计算机方面的仿真和改良、各种新兴器件的使用等,也逐渐的获得了显著的提升。
电气组件、传动器件、动力组件和液压组件是机械的主要构成部件。传动基本可以分为机械液压传动和机械传动等。如今机械液压传动较为广泛地被使用。在机械部件中,内燃机型式的发动机被广泛所应用。气缸、泵、液压附件和密封件是液压元件的主要组成部分。
如今我国液压技术方面已经由低压开始,逐步向高压转变。在引进与学习了一些新兴的技术后,我国逐渐设计制造出了一大批被国际上认可的新型液压器件。借鉴国际上的标准器件,之后逐步改良产业生产结构,以取得更加优异的成就。当前国外的机械生产技术发展迅速,主要原因便是他们有着更为成熟的技术、良好的品牌宣传力、发展时间久、生产密集度也更为高。

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