异型游梁抽油机后驴头连接套的焊接与加工

异型游梁抽油机与常规游梁抽油机相比，前者在结构上增设了后驴头钢绳软连接。后驴头与游梁的连接是否可靠是该型机的重要质量保证之一。采用在连接套上增设圆挡环的方案，将连接套内孔焊接变形的问题转移到前道工序（精加工）之前和圆挡环外圆上，从而提高了连接套的形位精度。用新方案焊接后，销轴与连接套内孔的配合间隙最大为＋0．4mm，最小为＋0．17mm，大大提高了装配质量，标准公差等级由原IT12级提高到IT10级。     

两种常规游梁式抽油机的节能改造

双驴头变径圆弧形的节能改造对常规游梁式抽油机进行双驴头变径圆弧形的节能改造 ,主要是利用双驴头抽油机的结构原理 ,对常规游梁式抽油机的四杆机构进行关键性技术变革 ,采用变径圆弧状的游梁后臂 ,游梁与横梁之间采用柔性件连接等特殊结构 ,以得到摇杆 (游梁后臂 )长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的特殊四杆机构 ,即变参数四杆机构 ,形成了一种新的能适应采油实际工况的抽油机主结构 (见图 1)。图 1　双驴头改造机结构简图1—底座 ;2—支架 ;3—曲柄组件 ;4—连杆横梁 ;5—悬绳器 ;6—前驴头 ;7—游梁 ;8—后驴头 ;9—后驱动绳 ;10…     

前置型双驴头游梁式节能抽油机设计

针对我国油田开采的现状和抽油机的使用状况，提出了前置型双驴头游梁式抽油机(以下简称双驴头抽油机)的设计方案，对双驴头抽油机的几何计算和运动分析进行了推导。以14型5m抽油机为例，对常规型和双驴头游梁式抽油机的性能参数进行了计算和分析对比。结果表明，双驴头游梁式抽油机结构紧凑、体积小、重量轻，且动力性、平衡率高、能耗低，比常规型游梁式抽油机节能25％以上。     

天平式游梁抽油机的研制与现场试验

针对常规游梁式抽油机耗能大、噪声大、耗材多等问题,引入机电一体化智能自动控制技术,对常规游梁式抽油机进行本质性的改造后,成功研制了天平式游梁抽油机。该机采用底座连接支架作为支撑,支承轴连接游梁及前后驴头,通过永磁同步电动机实现正、反换向,通过两端固定在前、后驴头的驱动实现抽油机的运转。现场试验结果表明,在产液量相当的情况下,天平式游梁抽油机电动机功率比常规抽油机降低22kW,运行噪声降低25dB,试验井原来日耗电量为240kW.h左右,现在日耗电量仅为40kW.h,节能效果十分明显。     

柔性连杆游梁式抽油机运动分析

采用普通游架式抽油机运动分析的规范方法，分别对两种类型的柔性连杆游梁式抽油机的机构几何关系和游梁摆动规律作了分析，给出了游梁摆动的角位移、角速度和角加速度的精确计算公式。指出同心圆弧型柔性连杆抽油机的运动指标mα随游梁摆角δ的增大而减小，传动角β则恒为90°，故特别适宜采用大摆角，为设计较小尺寸的长冲程抽油机创造了条件。所给的公式可用于后驴头弧面为任意特殊曲线的异型抽油机的运动分析和机构设计。     

基于应力测试的双驴头抽油机游梁失效研究

双驴头抽油机是油田广泛采用的一种节能型抽油机，针对运行中产生的与后驴头连接处的游梁裂纹、断裂问题，利用电阻应变测量技术对该型抽油机游梁、后驴头等主要承载构件进行了现场静、动态应力测试。结果表明，游梁体尾部连接孔承受的载荷对游梁产生撕裂性拉应力。在对游梁进行受力分析的基础上，基于VonMiss屈服条件，引入有效应力和有效应力幅的概念对游梁疲劳强度进行评估，分析了裂纹产生的原因为受力特性和疲劳破坏，并针对已生产和新设计的抽油机分别给出了解决问题的方法。     

异型旅游梁抽油机后驴头连接套的焊接与加工

异型游梁抽动机与常规游梁抽油机相比，前者在结构上增设了后驴头钢绳软连接。后头与游梁的连接是否可靠是该型机的重要质量保证之一。采用在连接套上增设圆挡环的方案，将连接套内孔焊接变形的问题转移到前道工序之前和圆挡环外圆上，从而提高了连接套的形位精度。用新方案焊接后，销轴与连接套内孔的配合间隙最大为＋０．４ｍｍ，最小为＋０．１７ｍｍ，大大提高了装配质量，标准公差等级由原ＩＴ１２级提高到ＩＴ１０级。     

异形游梁式抽油机运动参数的求解方法

异形游梁式抽油机的游梁后臂有效长度随曲柄转角而变化 ,故无法利用常规游梁式抽油机的解析方法来计算其运动参数。为此 ,根据几何关系和运动特点 ,建立了运动学模型 ,提出了异形游梁式抽油机运动参数的求解方法。利用此方法可以准确而迅速地求出不同机型的悬点位移、速度、加速度及扭矩因数等各项运动参数 ,也可计算优化后驴头的结构尺寸 ,解决异形游梁式抽油机后驴头结构与尺寸直接影响悬点的运动参数和扭矩因数 ,进而影响抽油机工作性能的问题     

扇形驴头抽油机的研制

在游梁式抽油机的基础上，通过将摇杆改成由大小两个扇面组成的扇形驴头，将连杆改成柔性传动件，研制出了扇形长冲程抽油机。工业试验结果表明，这种无游梁抽油机的动力性能明显优于游梁式抽油机：最大悬点加速度降低15．9％，最大扭矩因数降11．15％，平衡率提高35．2％，节能效果良好。另外，这种抽油机兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。     

异型游梁式抽油机的设计

异型抽油机是在常规游梁式抽油机的基础上发展、产生的新一代抽油设备。其关键是将常规抽油机的游梁后臂变为变径圆弧，成为“变参数四连杆机构”，产生了新的运动关系，因而克服了常规抽油机固定四连杆机构的“死角”制约，扩大了驴头摆角。在不放大结构的条件下，实现了长冲程、低冲次，平衡效果好、匹配功率小，具有正反转两种工作方式，能够满足不同粘度原油开采的需要。     

游梁式抽油机自让位驴头新型联接结构

针对现行自让位驴头联接结构的不足，设计了一种新型自让位驴头联接结构。这种结构在修井作业时，只需卸掉悬点载荷后将驴头调节顶丝松开，把游梁下旋至与水平线成产角，就可容易地拔出驴头支承销轴，然后将游梁置于上死点，驴头即可绕挂轴自转最大角度让开井口。文中对实际应用中β角的确定作了说明。这种结构适用于各型游梁式抽油机，对大型抽油机更能显示其优越性。     

关于进一步推广异形游梁式抽油机的建议

异形游梁式抽油机是对常规机结构进行了改进，适用于中、低粘度原油和高含水原油开采，是一种较理想的地面采油设备。异形游梁式抽油机与常规游梁式抽油机相比，是将游梁后臂制成一个半径按一定规律变化的变径圆弧形状，将游梁后臂与横梁之间采用柔性件连接。经过5年来的现场应用结果表明，这种抽油机不仅保留了常规游梁抽油机坚固耐用、工作可靠、维护方便的特点，还具有运转平稳、附加载荷小、冲程长、平衡效果好、能耗低、综合效率高等优点，适合大面积推广。     

弯游梁抽油机

常规游梁式抽油机是出现最早、应用最广的机械采油设备,受其结构限制,平衡效果不佳、能耗大、冲程短、泵效低。近年来对节能、深抽等方面的要求日益迫切,常规游梁式抽油机已不能适应油田生产的需要。为此根据游梁变矩原理,开发了系列弯游梁抽油机。通过改变游梁形状和平衡位置,有效降低了减速器输出轴的峰值扭矩,可节电15%~30%。该种新型节能采油设备兼具双驴头游梁式抽油机平衡好、节能的特点,同时保持了常规游梁式抽油机结构简单、皮实可靠、操作、维修方便的优势,适合各种工况的原油开采,综合性能较好。     

游梁行星轮组合式长冲程抽油机

游梁行星轮组合式长冲程抽油机的设计要点是，在旋转驴头上固接一个与之同轴心的行星齿轮，在机架上固接一个以游梁支点为圆心的齿轮轨同驴头行星齿轮相啮合，使驴头既可随游梁摆动，还可大角度自转，从而有效地增大冲程。导出了这种抽油机的悬点速度、加速度及冲程的计算公式。最后还将这种抽油机同常规游梁抽油机和无游梁长冲程抽油机作了比较。     

游梁式抽油机节能机理综述

游梁式抽油机结构简单、可靠性高、使用维护方便、适应现场工况 ,在今后相当长的时间内仍将是油田的首选设备 ,但工作效率低 ,能耗大。 1985年第一台异相曲柄平衡游梁式抽油机应用以来 ,随着双驴头节能型抽油机的问世 ,以及蓄能器、双功率电动机的研制成功 ,基本解决了“大马拉小车”的问题。最新发展的节能电动机、双驴头抽油机、偏轮游梁抽油机、游梁偏置复合平衡抽油机、悬重偏置游梁复合平衡抽油机、摆杆式游梁抽油机等节能抽油机在矿场应用后 ,节电率一般达到 15%～ 30 %。全国约有 8万台抽油机 ,若能全部推广应用这些技术 ,必将节约大量的电能 ,创造出巨大的经济效益     

双驴头抽油机游梁结构的优化

在CYJS10-5-48HB型抽油机的使用过程中,发现游梁体尾部销轴孔连接部位出现裂纹和断裂,为此采用UG软件建立双驴头抽油机的三维模型,对游梁部分进行网格划分,分析抽油机在运动过程中游梁的受力情况。借助有限元网格化分析发现,抽油机在运行过程中,销轴孔连接处的应力较大,最大值为75.62 MPa。对应力较大的销轴孔连接处加厚5 mm,并对其结构进行优化,优化后抽油机结构的最大应力为70.1 2 MPa,较优化前有所改善。     

弯游梁抽油机

根据游梁变矩原理,在传统游梁式抽油机的基础上大胆创新,研制开发新一代高效节能的游梁式抽油机——弯游梁抽油机。该机通过改变游梁形状和平衡位置,有效降低了减速器输出轴的峰值扭矩,兼具双驴头游梁式抽油机平衡好又节能的特点,与常规游梁式抽油机相比可节电15%～30%,并保持了常规机结构简单、皮实、可靠、操作、维修方便的优势,适合各种工况的原油开采。目前,弯游梁抽油机已系列化研发、规模化生产,已累计生产销售约8000台,广泛应用于国内各大油田及加拿大、美国、埃及、哈萨克斯坦等国外市场,深受用户好评,适于各大油田大规模推广应用。     

随动平衡游梁式抽油机设想

针对目前游梁式抽油机平衡现状，提出了一种新型平衡的游梁式抽油机。它的结构为在常规游梁式抽油机基础上改进驴头结构、在游梁尾部增加可摆动的平衡梁，利用光杆载荷牵引平衡梁，平衡力臂根据光杆载荷的增减而自动增减，力矩变化一致，起到最佳的平衡效果，有效减小净扭矩，从而达到减小动力配置、节约能源的目的。最后，提出了存在的问题。     

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机是在常规偏置型游梁式抽油机的基础上研制而成的一种新型抽油机。其结构特点是:在游梁和支架上加装副连杆和副游梁,改变其平衡方式,变曲柄平衡为随游梁位置变化而变化的平衡扭矩游梁平衡,从而使新型机既具有常规游梁式抽油机可靠耐用的优点,又有良好的节能效果。与相近井况的偏置型游梁式抽油机对比,测算近500台新型机平均节电率为18.3%,自2001年投产至今,连杆、曲柄销及平衡装置未发生故障,是一种值得大力推广的机型。     

常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的实践

在对比分析常规游梁式抽油机与异相型抽油机结构参数的基础上，提出将CYJ12－4．2－73HB型常规游梁式抽油机改造成异相型抽油机的具体方案：将常规机的曲柄、曲柄销和连杆，用12型异相抽油机的曲柄、曲柄销和连杆替代，并将横梁与游梁连接的轴承座前移。这样改造既解决了在用常规机配件供应匮乏的问题，又可节约可观的设备购置资金。现场使用情况表明，改造成的异相型机运行平稳可靠，冲程增加7％，相应提高了油井产液量和采油时率，并具有一定的节能效果。