無游梁抽油機設計

1、適應高組裝密度、高可靠性的要求，必須繼續(xù)研究開發(fā)高效傳熱技術，例如，熱管散熱技術、微通道散熱技術、制冷芯片等[5]。4.1熱管散熱技術。熱管散熱技術，是通過封閉在真空管內的液體，作為熱量傳遞的。在芯片上埋入微細熱管，其微細熱管的平均管路直徑為10～500μm，其長為數毫米至數厘米之間。此熱管斷面成多角形狀，通過內腔尖角區(qū)作為液態(tài)回流（毛細壓差）的通道，從而實現熱循環(huán)。例如，利用IC工藝制成的多根微型熱管陣列，其冷卻功率可達200Wcm2

2、。4.2微通道散熱技術。美國Cooligy公司采用了主動微通道冷卻（ActiveMicro－ChannelCooling）技術生產的水冷式芯片產品，其散熱通量達到1000Wcm2，而且體積小、重量輕，無噪聲，性能穩(wěn)定，可靠性高，壽命長等。4.3制冷芯片。制冷芯片是基于熱離子換能效應而實現的，在室溫下的散熱通量為5kWcm2，其優(yōu)點是體積小、輕便、可靠性高等。制冷芯片實現了薄膜式的固體冷卻，還可以相互串聯(lián)組成陣列的形式，具有可組合性，可以

3、適合任何形狀外表的散熱。5結束語通過對電子設備中功率器件的熱設計與散熱設計，既保證了功率器件在安全結溫下正常工作，又注意到功率器件在不同工作狀態(tài)下，對散熱器散熱效果的影響，以使散熱器達到重量輕、體積小、成本低的優(yōu)化設計，從而使企業(yè)能夠取得較好的經濟效益和社會效益。參考文獻院[1]丁連芬等譯校.電子設備可靠性熱設計手冊[M].電子工業(yè)出版社，19893.[2]余建祖編.電子設備熱設計及分析技術（第2版）[M].北京航空航天大學，20081

4、1.[3]謝德仁編.電子設備熱設計[M].南京：東南大學出版社，198912.[4]鐘世友，漆全，劉世剛.機載電子設備功放模塊的熱設計[J].電訊技術，2006（05），205207.[5]呂倩，馮剛英.一種機載設備的風冷散熱設計[J].電訊技術，2007（03），192194.作者簡介院陳明袁男淵1978冤袁遼寧省錦州市人袁碩士研究生袁工程師袁研究方向院機械設計堯化工設備與機械遙摘要院無游梁抽油機主要是為開采中、后期油田而設計的。它以

5、“鏈傳動機構”取代了“曲柄連桿機構”，降低了配置電動機的功率，加大了抽油機的沖程，降低了沖次。這樣可以降低抽油桿的疲勞損壞，延長抽油桿的使用壽命。同時可以降低抽油吸空率，提高出油率。關鍵詞院無游梁抽油機懸點載荷換向機構1概述石油是我國實現現代工業(yè)化不可缺少的物質基礎，在國民經濟的各個領域幾乎都離不開石油。隨著油田的開發(fā)需要，特別是稠油、高粘、多蠟、多沙水淹等油井，采油工藝對有桿設備提出了低沖次長沖程的要求，游梁式抽油機由于其四連桿機構的

6、傳動型式，增加沖程，體積和重量增大，生產制造成本上升，顯示了它不能適應長沖程需要。通過循環(huán)轉動的牽引鏈直接牽引來代替以往“曲柄滑塊機構”，利用重力衡架代替以往的旋轉平衡。鏈條式長沖程抽油機具有沖程長、沖次低、懸點勻速運動的運動特性和顯著的節(jié)能效果，減少抽油機的輪廓尺寸和重量，改善技術性能和提高技術經濟指標，特別適合稠油、高凝油和深井的開采。2抽油機的結構原理長沖程鏈條抽油機的工作原理：電機通過減速器減速后驅動主動鏈輪旋轉，帶動主動鏈輪和

7、從動鏈輪上之間的軌跡鏈條滾子鏈上下運動。軌跡鏈條上有一個特殊鏈節(jié)，其上裝有主軸銷，通過主軸銷和換向器相連接帶動換向器運動，當鏈條上的特殊鏈節(jié)在鏈輪上作環(huán)形運動時，特殊鏈節(jié)也隨著作環(huán)形運動。由于導軌的限制，換向器只能沿著機架導軌道上、下垂直往返運動。換向器上端通過平衡寬帶和大滑輪與抽油桿聯(lián)接。平衡架通過平衡寬帶和平衡滑輪和抽油桿相連。抽油機機架的一端受抽油桿柱力，另一端受平衡架重力，使機架受力平衡。3鏈條的運動分析由于光桿通過懸繩器與鋼絲

8、繩和鏈條抽油機往返架相連，因此懸點的運動規(guī)律和往返架的運動規(guī)律相同，研究懸點的運動規(guī)律歸結為研究往返架的運動規(guī)律。光桿沖程長度S=L2R1式中:L———主動鏈輪到從動鏈輪的距離，m。R1———主動鏈輪半徑，m。一個循環(huán)所需時間T=2πω12Aω1R1式中:ω1———主動鏈輪角速度，S1鏈條抽油機的沖次n=60Tn11AnR1式中n1———鏈輪轉速，min1，A———兩鏈輪中心距，m。由上式可得n=n111n（SR2）n1=LpZn沖無游

9、梁抽油機設計牛曙光徐金成楊清周飛王圣季培州（常熟理工學院）6453211413121110987圖1鏈式抽油機結構示意圖（上接第207頁）實用科技208可見鏈輪抽油機的沖次不僅與鏈輪的轉速有關，而且與沖程長度有關。當調整沖程長度時，如果n1不變，則抽油機的沖次將發(fā)生變化。4抽油機軌跡鏈的特點軌跡鏈是鏈條抽油機關鍵傳動元件，目前多選用加重系列的滾子鏈，根據鏈條抽油機的結構和工作原理，鏈條有以下幾個特點：①中心距大垂直安裝鏈條結構，一般鏈傳

10、動中心距為節(jié)距的30～50倍，而鏈條抽油機的軌跡鏈條中心距都超過節(jié)距90倍以上。②換向時存在動載荷和換向沖擊。鏈條在兩端鏈輪換向時是按余弦減速或加速運動，加速度a=R1ω2sinθ，當θ=90時，加速度最大值amax=R1ω2，軌跡鏈條產生最大動載荷。鏈條帶動往返架在一個循環(huán)運動中，從鏈節(jié)松弛狀態(tài)突然變成幾乎全部張緊狀態(tài)，使鏈條拉力變向造成換向沖擊。換向沖擊和換向沖載荷使垂直傳動的鏈條嚙合狀態(tài)惡化，引起鏈條早期損壞，產生振動和噪音等不良

11、后果。③低速提升重載。連天抽油機運動速度低，V11ms。鏈條抽油機軌跡鏈條不是將扭矩從一根軸傳遞給另一根軸，而是通過特殊鏈節(jié)的銷軸帶動往返架運動。特殊鏈節(jié)不僅承受拉力，而且承受彎曲載荷，加重了特殊鏈節(jié)工作負擔，是軌跡鏈條的薄弱環(huán)節(jié)。由于鏈條存在如上工作特點，因此決定論鏈條的設計計算原則是以靜強度為主，同時要驗算疲勞壽命和磨損壽命。5配重設計如果抽油機沒有平衡設計，當電動機帶動抽油機運轉時，由于上沖程中承受很大的抽油桿重力，所以電動機必須

12、做很大的功才能使抽油桿上行；而下沖程中，抽油桿在自重的作用下下行，這時電動機不僅不需要對外做功，反而接受外來的能量處于發(fā)電狀態(tài)。這就造成了抽油桿在上下沖程中的不平衡。抽油機之所以不平衡，是因為上下沖程中懸點載荷不同，而造成電動機在上下沖程中所做的功不相等。要使抽油機在平衡條件下運轉，就應使電動機在上下沖程中都做正功；在下沖程中把能量儲存起來；在上沖程中利用儲存的能量來幫助電動機做功。Aw=AuAd2Aw———下沖程中抽油桿自重和馬達對重

13、物所做的功，即重物儲存的功。Ad———抽油桿柱對重物所做的功，即懸點在下沖程中所做的功。Au———上沖程懸點做的功。上式是進行平衡計算的基本公式。為了把下沖程中抽油桿自重做的功和電動機輸出的能量儲存起來，可以采用機械平衡。即在下沖程中，以增加平衡重塊的位能來儲存能量；在上沖程中平衡重塊降低位能，來幫助電動機做功。在平衡架上，可以根據需要加入不同重量的配重塊，由于抽油機常年在野外工作，沒有人看守，所以經常發(fā)生抽油機的部件被盜的事情，為了防

14、止配重塊被盜，在配重塊上設計了直徑是30的孔，用來插入鎖銷，用鎖把配重塊鎖住，防止配重塊丟失。通過配置的設計，實現抽油機效率的提高。在此次設計的鏈條式抽油機具有高效率、低能耗等優(yōu)點。①鏈式抽油機是在總結大量游梁式抽油機和無游梁抽油機優(yōu)缺點的基礎上設計出來的新型無游梁抽油機，通過采用獨特的雙鏈輪換向機構，實現了長沖程，低沖次的抽油方式，提高了抽油泵的充滿系數和排量系數，提高了抽油效益，增加了石油產量，提高了經濟效益。②提高了抽油桿和抽油泵

15、的壽命，這是因為沖程長，沖次低可以減少抽油泵的磨損，提高抽油泵的使用壽命，從而，節(jié)約了能源，降低了經濟成本。③排量穩(wěn)定，動載荷小，事故少。④對特殊鏈節(jié)等關鍵件結構和材料的研制，決定其在實際應用中必能提高整機的可靠性和采油效率，從而降低成本，在保證生產的前提下，最大限度地節(jié)約能源，具有廣闊的應用前景。6結束語利用牽引鏈將回轉運動轉為直線運動直接牽引代替以往的“曲柄連桿機構”，實現了長沖程，采用了重力平衡，降低了配置電動機的功率，減小了減速

16、器的重量，提高了抽油泵的充滿系數和排量系數，具有高效率、低能耗等優(yōu)點。同時，抽油機在滿足于工作的情況下，以最少的能量消耗，生產出最多的產品，這樣降低了生產成本，符合綠色環(huán)保設計理念，解決了生產或社會實際問題，具有較好的推廣價值。參考文獻院[1]邵芝梅，牛曙光，楊凱.LZCB鏈式長沖程抽油機設計.石油礦場機械.2004，卷號（33）:4546.[2]牛曙光，雷宏，趙硯虹.LZCB鏈式長沖程抽油機設計.石油機械.2004，卷號（32）:20

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