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应用于
冲程
抽油机
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应用于长冲程抽油机,应用于,冲程,抽油机
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毕业设计 (论文 )开题报告 题目： 应用于长冲程抽油机 的换向减速器设计 一、毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况） （ 1）抽油机减速器的概述 减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动、蜗杆传动或齿轮 蜗杆传动所组成的独立部件，常用在动力机与工作机之间作为减速的传动装置；在少数场合下也用作增速的传动装置，这时就称为增速器。减速器由于结构紧凑、效率较高、传递运动准确可靠、使用维护简单，并可成批生产，故在现代机械中应用很广。 减速器类型很多 ，按传动级数主要分为：单级、二级、多级；按传动件类型又可分为：齿轮、蜗杆、齿轮 杆 减速器系统框图 第一种，目前最多应用也是市面上出售最多的一种抽油机的型号是 油田抽油机专用减速机。它采用了双圆弧齿形圆柱齿轮，其具有承载能力大，使用寿命长，工作平稳，噪音小，密封性能好，安全可靠，安装使用方便等特点，适用各种野外条件下的连续作业，也可适用于矿用绞车。 第二种，油田用硬齿轮减速机是按照国家标准（ 产的，主要包括级）、 级）、 级）很 级）四大系列。 性能特点： 1、中心距，传动比等主要均优化设计，主要零、部件性好。 2、齿轮均采用优质合金刚渗碳、淬火而成，齿轮硬度达 3、体积小、重量轻、精度高、承载能力大、寿命长、可靠性高、传动稳、噪音低。 4、一般采用池润滑，自然冷却，当热力率不能满足时，可采用循环油润滑或风扇，冷却盘管冷却。 第三种，抽油机专用摆线针轮减速机。采用行星传动原理，摆线针轮啮合，设计先进、结构新颖。 特点： 1、传动比大。一级减 速时传动比为 1/67。两级减速时传动比为 1/99569；三级传动时传动比为 1/584158503。另外根据需要还可以采用多级组合，速比达到指定大。 2、传动效率高。由于啮合部位采用了滚动啮合，一般一级传动效率为 90% 3、结构紧凑，体积小，重量轻。体积和普通圆柱齿轮减速机相比可减小 2/1。 4、故障少，寿命长。主要传动啮合件使用轴承钢磨削制造，因此机械性能与耐磨性能均佳，又因其为滚动摩擦，因而故障少，寿命长。 5、运转平稳可靠。因传动过程中为多齿啮合，所以 使之运转平稳可靠，噪声低。 6、拆装方便，容易维修。 7、过载能力强，耐冲击，惯性力矩小，适用于起动频繁和正反转运转的特点。 第四种，三环减速机由三片相同的内齿环板带动一个外齿齿轮输出，故称为三环减速器，属平行轴一动轴齿轮传动减速器，齿轮啮合运动属于动轴轮系，具有少齿差行星传动特征，输出与输入轴间平行配置，又有平行轴圆柱齿轮减速器的特征。具有联轴器 高速轴 中间轴 低速轴 电动机 承载和超载能力强、传动比大、分级密集、效率高、结构紧凑、体积小、质量轻、装拆维修方便、适用性宽广等优点。工作特点： 1、工作环境温度为 C+45，环境温度低于 0时，启动前润滑油应预热。 2、 高速轴转速不得超过功率表中规定的最高值。 3、 瞬时允许尖锋转矩为额定转矩的 。 4、 适用于连续，短时或断续工作制，可正反转。 5、减速器与原动机（常用电动机）和工作机之间应用非刚性联轴器且其轴心线应严格对中 。 还有一种不常用的：组合减速机。即为满足不同的作业需求，根据一定的原理将两个或多个部件组合在一起使用的减速机。常见的组合系列有无级变速器系列无级、列减速器组合；万能组合式减速机， 合减速机， 速机组合， 合减速 机，蜗杆减速器与无级变速器组合， 列与 列组合， 列无级变速器， 级变速器 +减速器，多功能多面体硬齿面组合， 列无级变速器与 列螺轮减速器机组合减速机，环锥差动行星无级变速器与摆线针轮减速器组合等。 （ 2）抽油机减速器在国内外的发展及现状总述 20 世纪 70 80 年代，世界上减速器技术有了很大的发展，且与新技术革命的发展紧密结合。通用减速器的发展趋势如下： 高水平、高性能。圆柱齿轮普遍采用渗碳淬火、磨齿，承载能力提高 4 倍以上，体积小、重量轻、噪声低、效率高 、可靠性高。 积木式组合设计。基本参数采用优先数，尺寸规格整齐，零件通用性和互换性强，系列容易扩充和花样翻新，利于组织批量生产和降低成本。 型式多样化，变型设计多。摆脱了传统的单一的底座安装方式，增添了空心轴悬挂式、浮动支承底座、电动机与减速器一体式联接，多方位安装面等不同型式，扩大使用范围。 促使减速器水平提高的主要因素有： 理论知识的日趋完善，更接近实际（如齿轮强度计算方法、修形技术、变形计算、优化设计方法、齿根圆滑过渡、新结构等）。 采用好的材料，普遍采用各种优质 合金钢锻件，材料和热处理质量控制水平提高。 结构设计更合理。 加工精度提高到 6 级 。 轴承质量和寿命提高。 润滑油质量提高。 自 20 世纪 60 年代以来，我国先后制订了 70圆柱齿轮减速器等一批通用减速器的标准，除主机厂自制配套使用外，还形成了一批减速器专业生产厂。目 前，全国生产减速器的企业有数百家，年产通用减速器 25 万台左右，对发展我国的机械产品做出了贡献。 20 世纪 60 年 代的减速器大多是参照苏联 20 世纪 40 50 年代的技术制造的，后来虽有所发展，但 限于当时的设计、工艺水平及装备条件，其总体水平与国际水平有较大差距。 改革开放以来，我国引进一批先进加工装备，通过引进、消化、吸收国外先进技术和科研攻关，逐步掌握了各种高速和低 速重载齿轮装置的设计制造技术。材料和热处理质量及齿轮加工精度均有较大提高，通用圆柱齿轮的制造精度可从 60的 8 9 级提高到 88 的 6 级，高速齿轮的制造精度可稳定在 4 5 级。部分减速器采用硬齿面后， 体积和质量明显减小，承载能力、使用寿命、传动效率有了较大的提高，对节能和提高主机的总体水平起到很大的作用。 我国 自行设计制造的高速齿轮减（增）速器的功率已达 42000 齿轮圆周速度达 150m/s 以上。但是，我国大多数减速器的技术水平还不高，老产品不可能立即被取代，新老产品并存过渡会经历一段较长的时间。 进入 21 世纪，国外又陆续推出了更新换代的减速器，不但更突出了模块化设计的杰特点，而且，在承载能力、总体水平，外观质量方面又有明显提高。 （ 3）抽油机减速器的发展趋势 在市场经济条件下，油田开发必须以经济效益为中心。因此，依靠技术，节能降耗，挖潜增效将是油田开发永恒的主题，也是抽油机发展的方向。通过对我国现有抽油机 减速器 的分析研究，可以看出我国抽油机 减速器 全面系统真实的发展趋向，主要体现在以下 14 个方面： (1)向多品种方向发展； (2)科研设计与制造向多方位方向发展； (3)理论与科研向高水平方向发展； (4)向高适应性发展； (5)向高效节能方向发展； (6)向高综合经济效益方向发展； (7)向尽量满足采油工艺需要方向发展； (8)向高技术方向发展； (9)向高可靠性方向发展； (10)向高性能方向发展； (11)向增大冲程方向发展； (12)向长冲程无游梁抽油机方向发展； (13)向精确平衡方向发展； (14)向标准化、系列化、通用化方向发展。 二、主要研究内容、拟采用的研究方案、研究方法或措施 （ 1）主要设计内容： 本课题设计一个换向减速器，使电动机一个方向的转动变为周期性的正反转运动，使与之相联的驱动轮对固定于其上的钢丝绳不断地进行缠绕和释放。 （ 2）研究方案： 1. 调查减速机发展现状，对其有一个大致的了解。 2. 对各种减速机仔细了解，找出其中能适用抽油机使用的长冲程低冲次的减速机。 3. 搜索各厂家企业生产使用的专用抽油机减速机，找出它们的特点和不足。 4. 了解目前的新型油田抽油机用的减速机的技术发展。 根据这 些前期的研究工作，自己设计一种换向减速器，能适应大载荷、大扭矩，满足长冲程、低冲次的滚筒式抽油机。 现初步制定了一个方案，采用内外齿轮交换啮合的方式进行换向。 此换向减速器主要有一个输入轴和两个输出轴，输入轴由电动机进行驱动力的输入，两个输出轴连接重物，双轴平行正方向输出，怎样来控制正方向输出呢？我们通过内外齿轮交换啮合的方式进行换向，达到正反向输出。在减速箱内部，当需要进行上冲程时，输入轴上的外齿轮与输出轴上的外齿轮啮合，使输出轴上的外齿轮反向转动；当进行下冲程时，输入轴上的外齿轮与另一输出轴 上的内齿轮啮合，使输出轴上的内齿轮正向转动。那怎样控制齿轮的啮合呢？我们采用电磁离合器和机械换向，需要时自动换向。 一般的换向类型有电机直驱、液压换向、机械换向、电磁离合换向等。 三、重点难点以及展开的工作 重点：长期在大负载和扭矩下稳定的减速器的换向机构 难点：各传动齿轮的结构设计及参数设计，三维装配结构设计，换向机构的设计， 已经展开的工作：网上查阅有关书籍和资料，了解设计的大致方向，了解抽油机减速器的现状及趋势，了解减速器的换向特点。 四 、 工作方案及进度计划 1 2 周： 调研，查阅相关资料，完成开题报告； 3 4 周：总体设计以及方案论证，深化方案具体实施步骤，开题报告； 5 6 周：分析机减速器工况，确定减速器的换向结构，并根据工况确定计算准则； 7 8 周：减速器换向的具体方案设计； 9 10 周：各传动齿轮的结构及参数设计，外文资料的翻译 ， 准备中期检查； 11 12 周：三维装配结构设计以及分析； 13 14 周： 完成装配图设计，验证校核； 15 16 周：修改毕业论文及准备毕业答辩； 参考文献 1 邹亦炯 ,刘卓 钧 ,赵贵祥等 M石油工业出版社 ,1994 2 黄秀华 ,韩志昌 第一版 )M哈尔滨工程大学出版社 ,2001 3 张建军 ,李向齐 ,石慧宁 M石油工业出版社 ,4 崔振华 ,余国安等 M石油工业出版社 ,5 张自学 ,兆文清等 M石油工业出版社 ,1994 6 杨文军 J7 张连山 机的技术发展 ,石油机械 ,1999,(4) 8 张连山 J1996,24(2) 9 周维 J1987,16(5):810 萧南平 J1996,4(7),3611 张坤泉 J1989,18(1) 12 钟平 ,李正平 ,黄建辉等 J. 国外油田工程， 2000(2) 13 孙俊茹 ,杨武成 J2009(11) 14 张连山 世界新型抽油机技术发展预测 J1999,22(3)第 106 页 15 张连山 J993,11: 21( 11) 16 张永军 , 刘长丰 , 杨兰生 . 新型抽油机结构及其优化设计 J. 哈尔滨科学技术大学学 报 ， 1992, 17 221(3):23118 S. G. o, J. P. T, 1963 19 S. G. A
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