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游梁式抽油机 ——沙漠之鹰 团队名称：沙漠之鹰 参赛组员：XXX XXX XXX XXX X X 目 录 一、背景说明………………………………………………3 二、设计思路………………………………………………3 三、结构分析………………………………………………4 四、设计创新………………………………………………5 五、制作工艺………………………………………………10 六、应用前景………………………………………………14 一、背景说明 石油作为当今世界上最为重要的能源，被称为“黑色黄金”。20世纪以来人们对石油越发的依赖，以至于石油成为了一种工业“必需品”。而怎样又快又好的开采石油成为摆在人们面前的一个难题。抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，它将石油从地底提升到地面上来，从而完成采油任务。在抽油机的各种类型中，游梁式抽油机又占主要的地位，世界各国对于它的生产技术都有适用于自身的技术标准规范，也得到了最大范围的应用，它是油田使用最广泛的一种举升设备，约占油井人工举升设备的95％。 二、设计原理 目前，抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一，它将石油从地底提升到地面上来，从而完成采油任务。在抽油机的各种类型中，游梁式抽油机又占主要的地位。 不仅因为它的结构比其他类型的抽油机简单，适用范围也更加广泛，而且，它还具有可靠性强，成本低，易维修等特点。 我们所设计的游梁式抽油机——沙漠之鹰主要用于太阳能比较丰富的地区（如中东、非洲和我国的新疆）。它有四块太阳能板提供动力，通过变压器变压后带动电动机。动力通过同步带传动到一级减速器。经过减速后带动曲柄摇杆机构运动，从而实现对石油的抽取。 三、结构分析（主要是力学性能分析，占得分重要比重，参赛队员自行拟定力学性能分析部分） 1、结构示意图 1-变压箱 2-同步轮 3-电动机 4-同步带 5-曲柄平衡块6-太阳能板 7-游梁平衡块 8-横梁轴 9-支架轴 10-支架 11-减速箱 12-连杆 13-游梁 14-驴头 15-支座 2、结构优点 a、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便。 b、游梁选用箱式或工字钢结构，强度高、刚性好、承载能力大。 c、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮，加工精度高、承载能力强，使用寿命长。 d、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一。 e、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。 3、力学性能分析 四、设计创新 1、采用同步带替换传动带, 抽油机上用新型平顶圆弧齿同步带代替多根V带传动。 该新型平顶圆弧齿同步带具有传动比准确、效率高、传递功率大， 寿命长，节电等特点。 其节距为３１．７５ｍｍ，带长为７１００ｍｍ，传动效率较Ｖ带 传动提高７％～１０％，使用寿命达５０００ｈ以上。在抽油机上应用后，经中国石油天津气总公司大庆节能监测中心现场测定，平均节电１０．３％，以大庆采油一厂为例，抽油井每年可节电４８７１×１０＜＇４＞ｋＷ·ｈ。 如推广到全国油田，会产生巨大的经济效益和社会效益该成果可广泛推广应用于石油、汽车、冶金、纺织、粮食以及采用带传动的各种机械中。 2、采用太阳能降低能耗 a、使用太阳能作为辅助功能，也可用于紧急供电。 b、提高供电效率，节能环保。 c、太阳能供能系统包括：太阳能板，蓄电池，充放电控制器，逆变器等。 d、每平米太阳能板发电量为120-140W,而抽油机一般需要17KW以上的电带动，所以依靠目前的太阳能供电发展情况，太阳能只能作为辅助供能。 3、复合平衡 a、游梁平衡（尾部平衡板） b、曲柄平衡（曲柄调节） c、复合平衡（综合效果） 抽油机未进行平衡时，上、下冲程的载荷极度不均匀，这样将严重地影响抽油机的四连杆机构、减速箱和电动机的效率和寿命，恶化抽油杆的工作条件，增加它的断裂次数。为了消除这些缺点，一般在抽油机的游梁尾部或曲柄上或两处都加上了平衡重，这样一来，在悬点下冲程时，要把平衡重从低处抬到高处，增加平衡重的位能。 在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。特点：小范围调整时，可以调整游梁平衡：大范围调整时，则调整曲柄平衡。这种平衡方式适用于多种深度的井。 d、减速器 e、驴头 驴头，游梁，连杆，曲柄构成一个曲柄摇杆机构，将旋转运动变为抽油机驴头的上、下往复运动，带动深井泵工作。 五、制作工艺 1、承重件制作 用PVC板制作成“工字型”模拟工字钢。 用PVC板制作成“三角形”模拟角钢。 2、结构固定 采用钢钉模拟实际的螺栓连接。 采用胶水模拟水泥浇灌，稳定性能好。 3、齿轮制作 用UG设计出所需齿轮。 按设计图纸磨削出齿轮。 4、颜色处理 零件制作完成后马上喷漆上色，待漆干之后将零件组装成型。 六