摘要:螺杆泵采油是利用下潜到原油液面下的螺杆泵产生的压力将原油举升到地面的一种采油方法，它比较适合于稠油和含砂原油的开采。螺杆泵采油技术是最近十年才发展起来的一种新型采油技术，它具有结构简单、流量均匀连续、振动小、携带能力强、运送液体的种类多，适应粘度范围广等优点。本课题设计一种用于地面驱动的螺杆泵采油地面驱动头，实现螺杆泵的地面驱动采油。

 螺杆泵地面驱动装置是指套管井口法兰以上与套管井口、地面处油管相连接部分的设备的总称，为井下的螺杆泵提供动力和转速，承受抽油杆的轴向载荷，为抽油井产出的原油液体进入地面输油管提供通道，并且还可以密封油井、防止了原油的泄漏。本方案采用电动机机械驱动、井口法兰连接、井口机械密封，皮带传递式驱动头，电动机卧式放置。由电动机作为动力源，皮带传动和圆锥齿轮传动作为传动系统。驱动头由电动机拖动，通过一级V型带传动使轴得到一转速；此轴通过一级锥齿轮传动使主轴得到转速；主轴通过抽油杆带动螺杆泵转子抽油。

关键词：螺杆泵采油  地面驱动装置  螺杆泵地面驱动头

目 录

摘 要

ABSTRACT

1绪论8

   1.1螺杆泵采油简介8

   1.2 螺杆泵采油发展现状9

   1.3 螺杆泵采油设计方案9

2参数的确定9

3电动机的选择10

   3.1螺杆泵的理论流量 10

3.2螺杆泵的功率10

   3.3 电动机的功率10

4 运动和动力参数的计算11

   4.1传动比的分配 11

4.2各轴转速11

   4.3各轴功率11

   4.4各轴转矩11

5 V带轮的设计11

   5.1确定计算功率 12

5.2选择V带类型12

   5.3确定带轮的基准直径并验算带速V12

    5.3.1选择小带轮的基准直径dd112

    5.3.2验算带速12

    5.3.3计算大带轮的基准直径12

   5.4确定带轮的中心距和基准长度Ld12

    5.4.1初选中心距a012

    5.4.2计算带长Ld012

    5.4.3计算带长中心距a12   5.5验算小带轮上的包角12

   5.6确定带的根数13

   5 .7 计算单根V带的初拉力的最小值      13

   5.8计算压轴力13

6 直齿圆锥齿轮的设计13

   6.1选定齿轮的类型、精度等级、材料及齿数14

6.2按齿面接触疲劳强度设计14

   6.3计算14

   6.4按齿根弯曲疲劳强度校核15

   6.5尺寸的计算16

7轴的设计17

   7.1高速轴的设计 18

7.1.1求作用在小锥齿轮上的力18

7.1.2初步确定轴的最小直径18

7.1.3计算轴的各段长度18

   7.2低速轴的设计 19

7.2.1求作用在大锥齿轮上的力19

7.2.2初步确定轴的最小直径19

7.2.3计算轴的各段长度20

8 V带轮和锥齿轮的结构设计21

   8.1小带轮的结构设计 21

8.1.1选择材料21

8.1.2尺寸的设计与计算21

8.1.3小带轮的结构图21

   8.2大带轮的结构设计 21

8.2.1选择材料21

8.2.2尺寸的设计与计算22

8.2.3大带轮的结构图22

   8.3小锥齿轮的结构设计 22

8.3.1选择齿轮的结构22

8.3.2尺寸的设计与计算22

8.3.3小锥齿轮的结构图22

   8.4大锥齿轮的结构设计 23

8.4.1选择齿轮的结构23

8.4.2尺寸的设计与计算23

8.4.3大锥齿轮的结构图23

9轴的强度校核24

   9.1高速轴的校核 24

   9.2低速轴的校核 25

10轴承的寿命计算27

   10.1高速轴的轴承寿命计算27

   10.2低速轴的承寿命计算29

11键的选择与校核30

   11.1电动机与小带轮31

   11.2大带轮与高速轴 31

   11.3高速轴与小锥齿轮31

   11.4低速轴与大锥齿轮32

12箱体的设计32

   12.1箱体的设计 32

   12.2箱体结构尺寸的计算 33

   12.3轴承端盖的设计 33

12.3.1高速轴的轴承端盖32

12.3.2高速轴的轴承端盖32

   12.4窥视孔及盖的设计 34

   12.5通气罩的设计 34

   12.6螺塞及油封垫的设计35

   12.7吊环螺钉的设计 35

   12.8杆式油标的设计 36

   12.9油封和润滑的设计 36

    12.9.1密封36

12.9.2润滑37

总 结38

参考文献39