游梁式抽油机传动设计

2 方案设计

2.1 游梁式抽油机的工作原理
游梁式抽油机工作原理很简单，主要就是电动机、减速装置、四连杆机构和驴头四部分的相互工作，电动机产生动能，通过皮带、减速器带动四连杆机构运动，并由驴头、抽油杆柱、油泵柱进行相互作用，这样就达到了采油的目的。
游梁式抽油机进行工作时，在上冲程的过程中，巨大的动力会带动油泵活塞向上运动，根据阀自重和压力的作用，油泵的游动阀会关闭，以此柱塞上部的液体就会受到其影响，从而提升。柱塞上部液体的上升就会增加柱塞下面的泵筒空间，这样泵筒的压力就会降低。这时，套管的压力就比泵筒的压力大，压力差产生的动力就会迫使里面的液体冲出油泵固定阀，接下来液体就进入了油泵活塞此刻空缺的空间[21]；在柱塞进行下行运动时，会自动关闭油泵的固定阀，进入活塞的液体就是受到压缩，在运行的过程中，由于柱塞的下行，泵内的空间就会减少，从而增加了泵内的压力。此刻，泵内压力的增加就会大于油管内液柱里面的压力，泵筒里面的液体就会受到动力流入油管之中。抽油机在工作中具有一定的惯性，油泵柱塞不断地进行上下运动，压力互相变化，从而影响固定阀和游离阀的反复作用，抽油机的抽取就是在这样的反复中完成。总结地说：当柱塞上行时，柱塞上部的液体就会因为压力进入输油管线，泵内由于压力差就会吸入液体，在柱塞下降时，地下的石油就会被吸入油管内部。这样周而复始地工作时，原油就源源不断地被采出[4]。

图2.1 游梁式抽油机工作原理图

2.2 游梁式抽油机的基本结构
游梁式抽油机主要由底座、支架、悬绳器、驴头、游梁、横梁轴承座、横梁、连杆、曲柄销装置、曲柄装置、平衡块、减速器、皮带轮、v带、电动机、刹车装置等部件组成，结构简图如下：

图2.2 游梁式抽油机结构简图

3 主要部件的设计

3.1 电机的设计

4 主要部件的校核

4.1 齿轮的强度校核
以下设计计算过程中应用的公式均参考《机械设计课程设计》[22]。
高速级齿轮的校核
1.齿面接触疲劳强度校核

5 主要部件的三维造型

5.1 底座的三维造型
底板是支撑油泵的主要结构，亦称之为底盘或船型底座，底部有足够的强度。在安装时，将底座用固定件固定在专用混凝土基础上，有各种各样的方法来固定底部和混凝土的方法。常用的方法有螺钉固定和平行杆固定。平行杆的固定方式更便于油泵的安装和调试，但固定方式比较脆弱，容易分解或破坏，这也是一些抽油机发生倾覆的原因。地压螺杆的固定方法坚硬、牢固，不易人为分解破坏。其三维造型如下图：

图5.1 底座三维造型图
5.2 支架的三维造型
支架是架高游梁、驴头的桁架构件，主要用型钢或钢板焊接而成。支架用螺丝钉牢牢地固定在抽油机底座上。中间轴座可固定在支架顶棚上，在支架顶端两侧设有平台。其三维造型如下图：

图5.2 支架三维造型图

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