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【摘 要】20-106RHBC是一种杆式抽油泵，泵径为26.924，比我们现有的所有抽油泵泵径都要小，在API Spec 11AX2002标准中没有该型号的抽油泵，为了使该型号的抽油泵具有一定通用性，所以在API Spec 11AX2006标准新增加该系列抽油泵，在命名上我们采用了API Spec 11AX2006标准中规定的命名方式，并且所有抽油泵连接螺纹均采用该标准中螺纹。该泵主要包括柱塞总成、泵筒总成、固定阀和支撑总成四大部分，柱塞总成包括公螺纹柱塞、柱塞上部开口阀罩、阀杆、阀杆异径接头、柱塞闭式阀罩以及两套阀球、阀座；泵筒总成包括厚壁泵筒、泵筒接箍；固定阀总成包括泵筒阀罩、异径接头以及一套阀球、阀座。
【关键词】杆式泵 设计 参数
1 泵筒的设计
泵筒是抽油泵的主要零件，柱塞再其内作往复运动，抽吸油液，它又是固定阀，泵筒接箍等零件的支持件。泵筒是加工难度最大的零件，价值约占整泵的60%左右。由于20-106TH抽油泵的泵径26.724，受到珩磨机床的限制，所以该泵的泵筒加工难度就更大了。泵筒材料使用常规泵的炭钢，内表面强化工艺采用深空镀铬，内径为26.924+0.050，壁厚采用厚壁，即6.35mm，根据API Spec 11AX标准要求铬层厚度为大于0.076mm。
2 柱塞的设计
柱塞是抽油泵重要零件，它与泵筒组成一个运动副，同时它又是游动阀，柱塞上部阀罩等零部件的支持件。抽油泵修复时往往通过加大柱塞尺寸来恢复泵隙大小的要求。柱塞外径尺寸为26.9240-0.013mm，圆度偏差为0.007mm，表面粗糙度大于Ra0.4mm，径向跳动0.05mm，根据API Spec 11AX标准要求镍层厚度大于0.254mm，硬度要求58HRC。
由于该泵的柱塞采用公螺纹柱塞，所以根据公螺纹计算公式计算，d=0.86D-2.2。
其中，D：标准泵径26.924mm；计算结果为d=20.95464mm，查找API Spec 11AX 2006标准，选取标准螺纹为0.875-14-3A。
3 泵阀的设计
阀球与阀座的密封是整个抽油泵抽油效率的关键体现，所有阀球与阀座的工艺要求是非常高的，阀球的直径偏差为±0.025mm，圆度偏差小于1.5μm，表面粗糙度Ra0.025μm，阀座的两端平行度0.025mm，表面粗糙度Ra0.8μm，密封面研前粗糙度Ra0.4μm。
阀球的直径大小对液体流动设计，泵阀开启灵活性和结构布置合理性有较大的影响，所以阀球直径根据传统计算公式计算，DQ=0.7D-3.6。
其中，D：标准泵径26.924mm；经计算DQ=15.2468，根据API Spec 11AX标准选取阀球的直径为15.24mm。阀座口的结构采用常规泵的带护锥式结构。
阀座锥角的大小是否适当，往往直接影响抽油泵的泵效的好坏，常用阀座锥角2α取值范围为45°—90°，为了增加阀座的通用性，我们选取2α=70°。阀座口的研合宽度a采用公式a=0.06D计算，计算求得a=1.56mm。
阀座孔径d0=DQcosα-asinα，计算求得d0=11.589mm。阀口大径d1=DQcosα+asinα，计算求得d1=13.379mm。
4 阀罩的设计
阀罩是对抽油泵泵效有明显的零件，由于阀罩所处的空间小，要求结构紧凑，这给设计带来了一定的难度，它也是20-106RHBC抽油泵的设计难点。20-106RHBC抽油泵共有三个阀罩，分别是柱塞上部开口阀罩、柱塞闭式阀罩、泵筒阀罩。在所有的阀罩中，对泵效起到决定性作用的是柱塞闭式阀罩，因此柱塞闭式阀罩是所有阀罩设计中的重要环节。
4.1 导向直径D1
导向直径太小，在含砂喝结蜡时易使阀球运动受阻甚至卡死，太大阀球的飘忽量增加，所以我们采用传统公式计算，即D1=1.04DQ，其中DQ：阀球直径15.24mm。计算结果D1=15.8496mm，圆整后取值15.85mm。
4.2 阀罩外径D2
阀罩外径为保证阀罩在泵筒内自由移动，采用公式D2=DB-1.27计算，DB为泵筒内径，即DB=26.924mm，计算结果D2= 25.654mm。
4.3 沟槽铣刀直径d
沟槽铣刀直径要兼顾到导向筋的宽度c不至于太小，槽底壁厚不至于太薄，喉径不至于太细，所以根据公式d=0.77DQ计算，DQ为阀球直径，计算结果d=11.7348mm，经过圆整后取值为d=12mm。
4.4 流道面积的计算
为了保证抽油泵具有一定的泵效，所以阀罩的流道面积计算是非常重要的，也是必要的。球室的流道面积S的大小用流道面积S与泵筒内孔截面积SB的比值来评价，即流道面积比p来表示。为了保证流道面积比p为一个平稳的值，故采用公式S=0.36DQ2+DQ，来计算球室的流道面积。
4.5 导向筋宽度c
导向筋宽度c采用公式c=DQsin（π/N-α）来计算，计算结果为c=3.12mm。为了保证阀罩具有较长的使用寿命，应有Nc>0.6DQ。
4.6 槽底直径D3
由给定的沟槽铣刀直径d和球室流道面积S，来计算槽底直径D3是较困难的。为了方便计算槽底直径D3，我们采用诺模图法来求得。
【关键词】杆式泵 设计 参数
1 泵筒的设计
泵筒是抽油泵的主要零件，柱塞再其内作往复运动，抽吸油液，它又是固定阀，泵筒接箍等零件的支持件。泵筒是加工难度最大的零件，价值约占整泵的60%左右。由于20-106TH抽油泵的泵径26.724，受到珩磨机床的限制，所以该泵的泵筒加工难度就更大了。泵筒材料使用常规泵的炭钢，内表面强化工艺采用深空镀铬，内径为26.924+0.050，壁厚采用厚壁，即6.35mm，根据API Spec 11AX标准要求铬层厚度为大于0.076mm。
2 柱塞的设计
柱塞是抽油泵重要零件，它与泵筒组成一个运动副，同时它又是游动阀，柱塞上部阀罩等零部件的支持件。抽油泵修复时往往通过加大柱塞尺寸来恢复泵隙大小的要求。柱塞外径尺寸为26.9240-0.013mm，圆度偏差为0.007mm，表面粗糙度大于Ra0.4mm，径向跳动0.05mm，根据API Spec 11AX标准要求镍层厚度大于0.254mm，硬度要求58HRC。
由于该泵的柱塞采用公螺纹柱塞，所以根据公螺纹计算公式计算，d=0.86D-2.2。
其中，D：标准泵径26.924mm；计算结果为d=20.95464mm，查找API Spec 11AX 2006标准，选取标准螺纹为0.875-14-3A。
3 泵阀的设计
阀球与阀座的密封是整个抽油泵抽油效率的关键体现，所有阀球与阀座的工艺要求是非常高的，阀球的直径偏差为±0.025mm，圆度偏差小于1.5μm，表面粗糙度Ra0.025μm，阀座的两端平行度0.025mm，表面粗糙度Ra0.8μm，密封面研前粗糙度Ra0.4μm。
阀球的直径大小对液体流动设计，泵阀开启灵活性和结构布置合理性有较大的影响，所以阀球直径根据传统计算公式计算，DQ=0.7D-3.6。
其中，D：标准泵径26.924mm；经计算DQ=15.2468，根据API Spec 11AX标准选取阀球的直径为15.24mm。阀座口的结构采用常规泵的带护锥式结构。
阀座锥角的大小是否适当，往往直接影响抽油泵的泵效的好坏，常用阀座锥角2α取值范围为45°—90°，为了增加阀座的通用性，我们选取2α=70°。阀座口的研合宽度a采用公式a=0.06D计算，计算求得a=1.56mm。
阀座孔径d0=DQcosα-asinα，计算求得d0=11.589mm。阀口大径d1=DQcosα+asinα，计算求得d1=13.379mm。
4 阀罩的设计
阀罩是对抽油泵泵效有明显的零件，由于阀罩所处的空间小，要求结构紧凑，这给设计带来了一定的难度，它也是20-106RHBC抽油泵的设计难点。20-106RHBC抽油泵共有三个阀罩，分别是柱塞上部开口阀罩、柱塞闭式阀罩、泵筒阀罩。在所有的阀罩中，对泵效起到决定性作用的是柱塞闭式阀罩，因此柱塞闭式阀罩是所有阀罩设计中的重要环节。
4.1 导向直径D1
导向直径太小，在含砂喝结蜡时易使阀球运动受阻甚至卡死，太大阀球的飘忽量增加，所以我们采用传统公式计算，即D1=1.04DQ，其中DQ：阀球直径15.24mm。计算结果D1=15.8496mm，圆整后取值15.85mm。
4.2 阀罩外径D2
阀罩外径为保证阀罩在泵筒内自由移动，采用公式D2=DB-1.27计算，DB为泵筒内径，即DB=26.924mm，计算结果D2= 25.654mm。
4.3 沟槽铣刀直径d
沟槽铣刀直径要兼顾到导向筋的宽度c不至于太小，槽底壁厚不至于太薄，喉径不至于太细，所以根据公式d=0.77DQ计算，DQ为阀球直径，计算结果d=11.7348mm，经过圆整后取值为d=12mm。
4.4 流道面积的计算
为了保证抽油泵具有一定的泵效，所以阀罩的流道面积计算是非常重要的，也是必要的。球室的流道面积S的大小用流道面积S与泵筒内孔截面积SB的比值来评价，即流道面积比p来表示。为了保证流道面积比p为一个平稳的值，故采用公式S=0.36DQ2+DQ，来计算球室的流道面积。
4.5 导向筋宽度c
导向筋宽度c采用公式c=DQsin（π/N-α）来计算，计算结果为c=3.12mm。为了保证阀罩具有较长的使用寿命，应有Nc>0.6DQ。
4.6 槽底直径D3
由给定的沟槽铣刀直径d和球室流道面积S，来计算槽底直径D3是较困难的。为了方便计算槽底直径D3，我们采用诺模图法来求得。