[发明专利]巨型塔架式长冲程抽油机双联减速机设计计算方法

摘要

本发明涉及油田抽油机技术领域，特别是一种巨型塔架式长冲程抽油机双联减速机设计计算方法，其特征在于包括下述步骤：1)齿轮的设计计算，2)输入轴的设计计算，3)输出轴的设计计算，4)键的设计计算，5)轴承的选择计算，6)链轮的设计计算，给出了对于悬点载荷为30T的巨型塔架式长冲程抽油机给出相应的计算结果。按照本发明所设计的双联减速机，能确保目前悬点载荷最大(30T)的巨型塔架式长冲程抽油机能够长期安全运行，实现长时间稳产高产，为塔架式长冲程抽油机使抽油机向巨型化发展奠定了坚实的基础，以适应超深井高干度蒸汽辅助重力泄油(SAGD)采油的要求。目前已设计出3悬点载荷为30T，冲程为8m，冲次3.5次/分，减速机输出扭矩60kN的抽油机。

主权项

1，一种巨型塔架式长冲程抽油机双联减速机设计计算方法，其特征在于包括下述步骤：1)齿轮的设计计算a、高速级齿轮材料设计，输入轴齿轮材料为35CrMo，齿面硬度为HB290-320，中间轴齿轮为ZG35SiMn，齿面硬度为HB265-295，b、低速级齿轮材料设计，中间轴齿材料为35CrMo，齿面硬度为HB290-320，输出轴齿轮材料为ZG35SiMn，齿面硬度为HB265-295，c、按弯曲强度计算齿轮模数，设载荷系数K＝1.7，查机械设计手册确定齿轮模数，d、确定齿轮参数，e、校验齿根弯曲弧度，计算小齿轮齿根应力，大齿轮齿根应力，校验齿面接触硬度并计算安全系数，2)输入轴的设计计算a、输入轴设计为齿轮轴，材料为35CrMo，硬度为HB290-320，b、确定齿轮齿顶圆直径和齿根圆直径，c、轴的结构设计：确定轴上零件的位置及轴上零件的固定方式，确定轴的各段长度和直径，d、校核轴的强度：绘制轴的应力图：轴传递的转矩、齿轮的圆周力、齿轮的径向力、齿轮的轴向力，求出支反力：绘制水平面内的弯矩图、垂直平面内的弯矩图、合成弯矩图、工作扭矩图、当前弯矩图，e、计算危险性截面处的齿根圆直径，3)输出轴的设计计算a、选择轴的材料，确定许用应力，b、按扭转强度计算轴最细处的直径，c、轴的结构设计：确定轴上零件的位置及轴上零件的固定方式，确定轴的各段长度和直径，输出轴上设有键槽，d、校核轴的强度：绘制轴的应力图：轴传递的转矩、齿轮的圆周力、齿轮的径向力、齿轮的轴向力，求出支反力：绘制水平面内的支反力、水平面内的弯矩图、垂直平面内的弯矩图、合成弯矩图、工作扭矩图、当前弯矩图，e、计算危险性截面处的齿根圆直径，4)键的设计计算a、输入轴轴端键选择A型平键，确定键的尺寸，验算键联结的挤压强度，计算许用挤压应力，b、中间轴键选择A型平键，确定键的尺寸，验算键联结的挤压强度，计算许用挤压应力，c、输出轴键选择C型平键，确定键的尺寸，验算键联结的挤压强度，计算许用挤压应力，5)轴承的选择计算a、输入轴轴承的选择两盘32226(7526E)圆锥滚子轴承，靠近皮带轮及刹车轮端使用一盘NJ226M圆柱滚子轴承，b、输出轴轴承的选择两盘32240(7540E)圆锥滚子轴承，靠近链轮端使用一盘NJ240M圆柱滚子轴承，6)链轮的设计计算a、联结链条、链轮的选择计算应考虑到整机同步调节的易操作性，b、主动链条、链轮的设计计算。