方数据万68石油钻采'￡艺2003年2月(第25卷第1期式中A——皮带截面积,mn2;口——皮带包角.md;E.——、皮带纵向弯曲弹性模量,MPa;昌——皮带拉伸弹性模量,MPa;F——皮带拉力,N;卜一皮带截面惯性矩,rm,;月——转速,r/I血;P△。——皮带绕轮弯曲损失功率,k;Ⅳ△P2——皮带弹性滑动损失功率.kⅣ;r——皮带轮半径,mn;”——皮带线速度。rn/s。由公式(1.(2可看出,为减少皮带传动损失,应减小皮带的纵向弯曲模量和截面惯性矩,并增加皮带的拉伸弹性模量。20世纪70年代以来,对皮带做了大量改进,创造出窄v带、多楔带、同步带等,使传动效率由83%提高到94%,由于管理等方面的原因,大量抽油机皮带传动效率在85%左右。(2减速箱传动功率损失。根据文献[1],1副轴承传动损失约为1%,1对齿轮传动损失约为2%,减速箱总传动损失为9%~10%,传动效率约为90%。(3四连杆机构3副轴承传动效率损失3%,钢丝绳变形损失通常统计约为3%,总计四连杆机构传动效率约为94%。以上分析可知,传动效率约为72%。即游梁式抽油机本身机械传动能量损失28%,这也是游梁式抽油机系统效率低的原因之一。22.2游梁式抽油机增大冲程后带来的问题(1游梁式抽油机增大冲程时减速箱扭矩成比例增大,如公式(3所示】j。=(0.25职。一O.2珥乙。S(3式中s——光杆冲程,m;t。——减速箱最大扭矩,kN-m;Ⅳr一——悬点最大载荷,l烈;w0。——悬点最小载荷,kN。由式(3可看出,冲程增加需更换更大更重的减速箱。以12型游梁式抽油机为例,最大载荷120斟,最小载荷60斟,冲程为3m,则减速箱扭矩为53kN-m。若将冲程加大到4.2m,则减速箱扭矩将增加到75kN・m,可见冲程由3m增加到4.2m。减速箱要由53kN・m增加到105-N・m,上升2个挡次。(2游梁式抽油机增大冲程后,因受游梁摆角限制,四连杆尺寸必然增大.引起抽油机外形尺寸和总机重量大幅度增加,如额定悬点载荷为100kN的常规游粱抽油机,当光杆最大冲程由3m增加到4.5m时,抽油机总重由15t上升到25t,净增加66.6%。2.23惯性载荷过大的问题游梁式抽油机的四连杆机构使得驴头运动规律为类似简谐运动,其最高速度和最低速度较匀速运动的速度高得多,所以加速度较匀速运动也大得多,造成惯性载荷大,使抽油机承受载荷过大,缩短了抽油机使用寿命。3无游梁抽油机3.1链条抽油机和皮带抽油机此类抽油机都是将电机的旋转运动通过皮带传动及减速箱减速,驱动主动链轮,带动轨迹链条和往返架做直线往复运动,虽取消了四连杆机构,但其传动效率与游梁式抽油机区别不大。3.1.1优点(190%的冲程长度是匀速运动,只有换向期间才有短时间的加速度,因而动载较小。(2总机重量小,为常规游粱抽油机的1/3~l/2。(3结构紧凑,占地面积小。(4特别适合作为长冲程抽油机,加大冲程只需加大塔架高度。3.1.2缺点(1钢丝绳承受交变载荷,而且天轮直径小,钢丝绳通过天轮时反复弯曲,寿命较短。(2轨迹链条和主轴销是链条传动中的薄弱件,这些都容易发生折断事故,而且往往造成机箱内部件损坏。大部分部件都在机箱内,维修保养和更换都比较困难。(3往返架上部2个导轮不能得到良好的润滑,易发生千磨造成部件松动、冲击而损坏零部件。3.2液压抽油机液压抽油机从结构原理方面打破了游梁式抽油机将电能转换为旋转运动,再利用机械方法将旋转运动转变为往复直线运动的作法,利用液压换向实现直线往复运动,传动效率高。从机理方面分析,液压抽油机作为长冲程抽油机的机型是非常合适的,因为只要相应地加长工作液缸的长度,就可获得相当长的冲程,此时整机的复杂程度、重量、成本都增加得不多,其重量只相当于同类游梁式抽油机的10%~20%,而且可方便地无级调整冲程、冲效,为万方数据陈宪侃等:游梁式抽油机与直线电机抽油机自动控制满足采油工艺要求创造了良好的条件;在1个冲程内90%以上时间内均处于匀速状态,惯性载荷小,运动性能良好。到目前为止,液压抽油机的工业应用仍不多。其主要原因有:(1可靠性差。液压系统的可靠性还不能满足抽油机恶劣运行环境的要求。抽油机往复运动线速度非常高,当冲程为6m,冲数为5次/曲_1时,平均线速度高达1州s。尽管近年来采用各种液压方法减速,但减速比都不大,在这样高的速度下很难实现长期连续工作。以行业标准规定,抽油机使用寿命15年,这就要求液缸和换向阀连续工作75...