r(sin
2
sin 2)
a b
A点加速度:
WA
dvA dt
2r(cos cos2) a
b
图3-9 曲柄滑块机构简图
图3-11 悬点加速度变化曲线 1-按简谐运动计算；2-精确计
算；3-按曲柄滑块机构计算
图3-10 悬点速度变化曲线 1-按简谐运动计算；2-精确计
油 电热抽油杆 杆
连续抽油杆
柔性抽油杆：如钢丝绳抽油杆
二、泵的工作原理
(一)泵的抽汲过程
1)上冲程 抽油杆柱带着柱塞向上运动，柱
塞上的游动阀受管内液柱压力而关闭。 泵内压力降低，固定阀在环形空
间液柱压力(沉没压力)与泵内压力之
差的作用下被打开。 泵内吸入液体、井口排出液体。
泵吸入的条件：
泵内压力(吸入压力)低于沉没
异形游梁式抽油机
双驴头游梁式抽油机
链条式抽油机
液压增程抽油机
游梁式抽油机系列型号表示方法 CYJ 12—3.3—70(H) F(Y，B，Q)
F：复合平衡 平衡方式代号 Y：游梁平衡
B：曲柄平衡 Q：气动平衡
减速箱齿轮形代号，H为点啮合双 圆弧齿轮，省略渐开线人字齿轮
减速箱曲柄轴最大允许扭矩,kN.m
游梁式抽油机组成
游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置
工作原理
工作时，动力机将高速旋转运动通过皮带和减速箱传
给曲柄轴，带动曲柄作低速旋转。曲柄通过连杆经横
梁带动游梁作上下摆动。挂在驴头上的悬绳器便带动
抽油杆柱作往复运动。
游梁式抽油机分类
后置式和前置式
不同点：
①游梁和连杆的连接位置不同。
②平衡方式不同—后置式多采 用机械平衡；前置式多采用气 动平衡。
压力。
A-上冲程
2)下冲程
柱塞下行，固定阀在重力作用下关闭。
泵内压力增加，当泵内压力大于柱塞 以上液柱压力时，游动阀被顶开。
柱塞下部的液体通过游动阀进入柱塞 上部，使泵排出液体。 泵排出的条件：
泵内压力(排出压力)高于柱塞以上的 液柱压力。
柱塞上下抽汲一次为一个冲程，在一 个冲程内完成进油与排油的过程。
有杆泵占机采井的90%以上。全国产液量的60％、
产油量的75%靠有杆抽油采出。
第一节 抽油装置及泵的工作原理
一、抽油装置
抽油机
设 备
抽油杆
组 抽油泵
成
其它附件
抽油过程介绍
(一)抽油机
有杆深井泵采油的主要地面设备，它将电能转化 为机械能，将旋转运动转化成往复运动。 包括：游梁式抽油机和无游梁式抽油机两种
光杆最大冲程， 悬m点最大载荷，10 kN CYJ-常规型 游梁式抽油机系列代号 CYJQ-前置型
CYJY-异相型
(2)抽油泵：机械能转化为流体压能的设备
一般要求
a.结构简单，强度高，质量好，连接部分密封可靠；
b.制造材料耐磨和抗腐蚀性好，使用寿命长；
c.规格类型能满足油井排液量的需要，适应性强；
图3-7 抽油机四连杆机构简图
则B点经过t时间(曲柄转角φ)时位移为：
SB r(1 cos) r(1 cost)
以下死点为坐标零点，向上为坐标正方向，
则悬点A的位移为：
SA
a b
SB
a b
r(1 cost)
A点的速度为:
v dSA a r sint
A dt b
A点的加速度为:
WA
dv A
(3)抽油杆：能量传递工具。
抽油杆的杆体直径分别为13、16、19、22、25、28mm， 抽油杆的长度一般为8000mm或7620mm。 抽油杆的强度：C级杆(570MPa)、D级杆(810MPa) 接箍是抽油杆组合成抽油杆柱时的连接零件。
超高强度抽油杆(EL级杆)
特 玻璃钢抽油杆
种 抽
空心抽油杆
光杆冲程：光杆从上死点到下死点的距离。B-下冲程
（二)泵的理论排量
泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱
塞在泵内让出容积，井内液体进泵和从泵内排出
井内液体。
在理想情况下，活塞上、下一冲次次进：入一分和钟排的出时的 液体体积都等于柱塞让出的体积间：内抽油泵吸入与
V fpS
排出的周期数。
每分钟的排量为：Vm
有杆泵采油典型特点： 地面能量通过抽油杆、抽油泵传递给井下流体
有杆泵采油分类： (1) 常规有杆泵采油：抽油机悬点的往复 运动通过抽油杆传递给井下柱塞泵。 (2) 地面驱动螺杆泵采油：井口驱动头的 旋转运动通过抽油杆传递给井下螺杆泵。
常规有杆泵采油是目前我国应用最广泛的采油方
式，我国机械采油井占总井数的90%以上，其中
图3-2 后置式抽油机结构简图
图3-3 前置式气动平衡抽油机结构简图
③运动规律不同—后置式 上、下冲程的时间基本相 等；前置式上冲程较下冲 程慢。
新型抽油机：为了节能和加大冲程
节能
异相型游梁式抽油机 异形游梁式抽油机 双驴头游梁式抽油机
加大冲程
链条式抽油机 宽带传动抽油机
液压抽油机
图3-4 异相型游梁式抽油机
f SN p
泵的理论排量
每日排量: Qt 1440f pSN
第二节 抽油机悬点运动规律及载荷
一、抽油机悬点运动规律 (一)简化为简谐运动时悬点运动规律
假设条件：r/l0、r/b0 游梁和连杆的连接点B的运动可
看做简谐运动，即认为B点的运
动规律和D点做圆运动时在垂直
中心线上的投影(C点)的运动规律
相同。
d.便于起下；
e.结构上应考虑防砂、防气，并带有必要的辅助设备。
主要组成
工作筒(外筒和衬套)、柱塞及游动阀(排出 阀)和固定阀(吸入阀)
分类
按照抽油泵在油管上的固定方式可分为：管式 泵和杆式泵
管式泵：外筒和衬套在地面组装 好接在油管下部先下入井内，然 后投入固定阀，最后再把柱塞接 在抽油杆柱下端下入泵内。 杆式泵：整个泵在地面组装好后 接在抽油杆柱的下端整体通过油 管下入井内，由预先装在油管预 A-管式泵 B-杆式泵 定深度(下泵深度)上的卡簧固定 在油管上，检泵时不需要起油管。 管式泵特点：结构简单、成本低，排量大。但检泵 时必须起出油管，修井工作量大，故适用于下泵深 度不很大，产量较高的油井。 杆式泵特点：结构复杂，制造成本高，排量小，修 井工作量小。杆式泵适用于下泵深度大、产量较小
dt
a 2r cost
b
图3-8 简谐运动时悬点位移、 速度、加速度曲线
(二)简化为曲柄滑块机构时悬点运动规律
假设条件： 0 r l 1 r l
把B点绕游梁支点的弧线运动近
似地看做直线运动，则可把抽油机
的运动简化为曲柄滑块运动。
A点位移：SA
r(1
cos
2
sin2
)
a b
A点速度:
vA
dSA dt