液压抽油机毕业设计-论文-(5)综述.doc
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1、液压抽油机设计摘 要一种液压传动式石油开采抽油机,由包括液压泵、马达、控制阀、管路辅件在内的液压元件及相关机械零件装配组连为一个整体构成液压传动部件,通过其中的液压传动部件中的液压马达传动轮的轮面式或者齿式或者槽式传动结构与相对应的一端与采油油井的抽油泵连接杆相接的带式或者链式或者绳索式柔性传动件相配合,构成该机的往复工作机构。 通过由机、电、液元器件装配组连所构成的工作冲程和冲次调整控制系统来调整和控制该机往复工作机构,牵引石油油井的抽油泵按设定的冲程和冲次连续往复工作。电动机的动力输出轴端与液压泵的转子轴端直接或者经由连轴构件实现配合连接,经由液压控制阀、工作液过滤器、管路、附件将工作液容
2、箱和液压泵之间组连成液压控制和工作回路,构成该液压传动部件的液压动力源部分。一种滑块式盘传动低速大扭矩液压马达的传动盘的外周直接装配轮面备有与绳或者带或者链式柔性传动件相对应配合的传动结构的传动轮,即构成该部件的动力转换和传动部分。其特点是:结构简单,制造、使用、维护成本低,明显节能。关键词:液压泵1,液容箱2,控制阀3,传动轮4 Hydraulic pumping unit designABSTRACTA hydraulic drive type oil pumping unit, by including hydraulic pumps, motors, control valves, p
3、iping accessories, including hydraulic components and mechanical parts associated with the assembly as a whole constitutes a group of hydraulic components, through which the hydraulic parts of the hydraulic motor drive wheel or gear wheel surface, or trough-type structure corresponding to the transm
4、ission side and the oil wells pump connecting rod connecting the belt or chain or rope-style flexible transmission parts matched to form reciprocating machine working bodies. Through the mechanical, electrical, hydraulic components, the assembly constituted by the work group with stroke and rushed r
5、evision control system to adjust and control the aircraft reciprocating body traction pump oil wells set by the stroke and the rushing back and forth consecutive working . Motor power output shaft and the pump rotor shaft directly or through a coupling component to achieve with the connection, via t
6、he hydraulic control valve, the working fluid filters, piping, accessories will be the working fluid between the tank and pump together into groups and work-loop hydraulic control, hydraulic components that make up the hydraulic power source part. One kind of slider-style disk drive low speed high t
7、orque hydraulic motor drive plate assembly wheel peripheral surface with a direct and flexible rope or belt or chain drive transmission parts corresponding with the structure of the drive wheel, which constitute the components of the power conversion and transmission parts. It features: simple struc
8、ture, manufacture, use, maintenance costs low, clear energy.KEY WORDS: hydraulic pump 1, the tank liquid 2, the control valve 3, wheel drive 4目录第1章 第1章液压传动的发展概况和应用71.1 1.1液压传动的发展概况71.2 1.2液压传动的特点及在机械行业中的应用8第2章 第2章 液压传动的工作原理和组成92.1 2.1工作原理92.2 2.2液压系统的基本组成9第3章 第3章 液压系统工况分析103.1 3.1运动分析、负载分析、负载计算103.2
9、 3.2液压缸的确定12第4章 第4章 拟定液压系统图144.1 4.1选择液压泵型式和液压回路144.2 4.2选择液压回路和液压系统的合成14第5章 第5章 液压元件的选择175.1 5.1选择液压泵和电机175.2 5.2辅助元件的选择185.3 5.3确定管道尺寸195.4 5.4确定油箱容积19第6章 第6章 液压系统的性能验196.1 6.1管路系统压力损失验算196.2 6.2 液压系统的发热与温升验算20第7章 抽油机深井泵抽油装置及基础理论计算21我国生产的抽油杆从级别上分有C、D、K三种级别。C级抽油杆用于轻、中型负荷的抽油机井;D级抽油杆用于中、重负荷的抽油机井;K级抽油
10、杆用于轻、中负荷有腐蚀性的抽油机井。大庆油田使用的抽油杆为C级和D级抽油杆。由于各个抽油杆生产厂家采取的加工工艺不一,使用的加工材料不一,抽油杆的机械性能也各不相同。25二、抽油泵的工作原理251、上冲程25抽油杆带动柱塞向上运动,柱塞上的游动凡尔受管柱内液柱的压力而关闭。此时泵内压力降低,固定凡尔在环形空间液柱压力与泵内压力之差(即沉没压力)的作用下而打开。如果油管内已充满液体,在井口将排相当于柱塞冲程长度的一段液体,同时泵内吸入液体。造成泵吸入液体的条件是泵内压力低于沉没压力。252、下冲程26抽油杆带动柱塞向下运动,固定凡尔立即关闭,泵内压力升高到大于柱塞以上液柱压力时,游动凡尔打开,柱
11、塞下部的液体通过游动凡尔进入柱塞上部,使泵排出液体。所以下冲程是泵向油管排液的过程,条件是泵内压力高于柱塞以上液柱压力。26泵的工作过程由三个基本环节组成,即:柱塞在泵内让出容积、井内液体进泵内和从泵内排出液体。理想情况下,柱塞上、下冲程进入和排出的液体体积都等于柱塞让出的体积V。2626式中:FP柱塞面积,M226S光杆冲程 M26D泵径 M26每分钟排量VM2626每日排量:2627三、抽油机悬点载荷的计算27抽油在不同抽汲参数下工作时,悬点所承受的载荷是选择抽油设备及分析设备工作状况的重要依据。为此了解悬点承受哪些载荷和怎样计算这些载荷是十分必要的。271、静载荷27(1)抽油杆柱载荷2
12、7驴头带动抽油杆运动过程中,抽油杆柱的载荷始终作用于驴头上。但在下冲程时,游动几尔打开,油管内液体的浮力作用于抽油杆柱上,所以,下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱的重力减去液体的浮力,即它在液体中的重力作用在悬点上的载荷。而在上冲程中,游动凡尔关闭,抽油杆柱不受油管内液体浮力的影响,所以上冲程中作用在悬点上的抽油杆柱的载荷是抽油杆在空气中的重力。27第8章 抽油机井系统效率及节能技术49一、系统效率50二、抽油机井节能技术55附表61第1章 液压传动的发展概况和应用1.1 液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动,是据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术,是工农业生
13、产中广为应用的一门技术。当今,流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。20世纪50年代我国的液压工业才开始,液压元件初用于锻压和机床设备上。六十年代有了进一步的发展,渗透到了各个工业部门,在工程机械、冶金、机床、汽车等工业中得到广泛的应用。如今的液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时,新元件的应用、计算机的仿真和优化等工作,也取得了卓有的成效。工程机械主要的配套件有动力元件、传动元件、液压元件及电器元件等。内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件基本上都采用的;传动分为机械传动、液力机械传动等。液力机械传动时现在最普遍使用的。液压元件主要有泵、缸、密封件和
14、液压附件等。当前,我国的液压件也已从低压到高压形成系列。我国机械工业引进并吸收新技术的基础上,进行研究,获得了符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产业结构,得到性能更好符合国际标准的产品。国外的工程机械主要配套件的特点是生产历史悠久、技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。主机和配套件是互相影响、互相促进的。当下,国外工程机械配套件的发展形势较好。最近,这些年国外的工程机械有一种趋势,就是:主机的制造企业逐步向组装企业方向发展,配套件由供应商提供。美国的凯斯、卡特彼勒,瑞典的沃尔沃等是世界上实力最强的主机制造企业,其配套件的配套能力也是非常强的,数量上也是逐年大幅的增长,配套件主由零部件
15、制造企业来提供。在科技大爆炸的今天,计算机技术、网络技术、通信技术等现代信息技术对人类的生产生活产生了前所未有的影响。这也为今后制造业的发展,设计方法与制造技术模式的改变指明了方向,为数字化的设计资源与制造资源的远程共享,提高产品效率奠定了基础。目前,在液压领域中,特别是中小企业在进行液压传动系统的设计时,存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考资料缺乏等一系列困难,而远程设计服务可以解决这些问题。1.2 液压传动的特点及在机械行业中的应用1、液压传动的优点:(1)单位功率的重量轻,即在相同功率输出的条件下,体积小、重量轻、惯性小、结构紧凑、动态特性好。(2)可实现较大范围的无级调速。(3)工作
16、平稳、冲击小、能快速的启动、制动和频繁换向。(4)获得很大的力和转矩容易。(5)操作方便,调节简单,易于实现自动化。(6)易于实现过载保护,安全性好。(7)液压元件以实现了标准化、系列化和通用化,便于液压系统的设计、制造和使用。2、液压系统的缺点:(1)液压系统中存在着泄漏、油液的可压缩性等,这些都影响运动的传递的准确性,不宜用于对传动比要求精确地场合。(2)液压油对温度敏感,因此它的性能会随温度的变化而改变。因此,不宜用于问短变化范围大的场合。(3)工作过程中存在多的能量损失,液压传动的效率不高,不宜用于远距离传送。(4)液压元件的制造精度要求较高,制造成本大,故液压系统的故障较难诊断排除。
17、3液压系统在机械行业中的应用:工程机械装载机、推土机、抽油机等。汽车工业平板车、高空作业等。机床工业车床铣、床刨、床磨等。冶金机械轧钢机控制系统、电炉控制系统等。起重运输机械起重机、装卸机械等。铸造机械加料机、压铸机等。第2章 液压传动的工作原理和组成液压传动是以液体为工作介质来传递动力(能量)的,它又分为液压传动和液力传动两种形式。液压传动中心户要是以液体压力能来进行传递动力的,液力传动主要是以液体动能来传递动力。液压系统是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能,g经各种控制阀、管路和液压执行元件将液体的压力能转换成为机械能,来驱动工作机构,实现直线往复运动和会回转运动。油箱液压泵溢流
18、阀、节流阀、换向阀、液压缸及连接这些元件的油管、接头等组成了驱动机床工作台的液压系统。2.1 工作原理液油在电动机驱动液压泵的作用下经滤油器从油箱中被吸出,加油后的液油由泵的进油口输入管路。再经开停阀节流阀换向阀进入液压缸,推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。节流阀用来调节工作台的移动速度。调大节流阀,进入液压缸的油量增多,工作台的移动速度就增大;调小节流阀,进入液压缸的油量就减少,工作台的移动速度减少。故速度是由油量决定的,液压系统的原理图见图2。2.2 液压系统的基本组成(1)动力元件:液压缸将原动机输入的机械能转换为压力能,向系统提供压力介质。(2)执行元
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