振动采油声辐射器辐射板的动力学分析

为了使因各种杂质堵塞而产量下降甚至停产的油井恢复产油,设计了新型井下振动设备,通过井下振动设备产生的振动作用于油层,提高原油采收率。通过对振动辐射板的分析,建立了辐射板振动模型,计算了辐射板横向挠曲线,从梁的受迫振动微分方程出发,推导预弯曲辐射板瞬态振动的挠曲线以及其在轴向激励力下的振动稳定性,最后通过ANSYS验证其挠曲线精确性以及生成辐射板挠曲线图。研究表明:通过仿真验证轴向激励力下辐射板横向稳定振形曲线为正弦线,获得的辐射板横向挠曲线可以为辐射板的优化设计提供参考。当轴向激励力频率小于横向固有频率时,此时不稳定区域狭窄,横向振动易于稳定。通过参激不稳定性区域与辐射板设计参数之间的关系,通过变化轴向激励力和辐射板的环境参数,使辐射板处在振动稳定区域,避免辐射板发生参激共振。     

压裂混砂设备的故障判断分析

压裂作业时，一套压裂机组一般只配置1台具有双吸双排功能的混砂设备，现场快速处理和排除混砂设备的故障对保障压裂作业顺利进行至关重要。本文从混砂设备的主要组成及各部分工作原理出发，介绍了混砂设备故障分析的基础；以发动机无法启动、各泵无法转动、输砂曲线波动大等典型故障为主，介绍了混砂设备故障分析的思路和解决方案；最后，对混砂设备的常见故障原因和解决方案给出了简表说明。本文提出的混砂设备故障分析方案对现场生产具有重要参考意义。     

齿条式抽油机方案研究及塔架有限元分析

针对现有抽油机的一些缺点和对新型抽油机的新要求,提出了一种新型齿条式抽油机方案:双电机分别驱动齿轮与齿条啮合进行上下移动实现抽油,通过电机的变频调速,能实现不同的冲程和冲次。文中对抽油机进行了方案设计,对一些基本参数进行了计算,并利用ANSYS Workbench软件对齿条式抽油机的塔架进行有限元分析。该抽油机方案具有节能、可靠性高、长冲程、大载荷、便于维护等特点,有较高的推广应用价值。有限元分析结果满足使用要求。     

基于运动合成原理的三电机椭圆振动筛动力学研究

为了满足大筛面面积钻井振动筛的需要，介绍了一种基于直线运动和圆运动合成原理的三电机椭圆钻井振动筛。针对惯性振动筛，在略去振动筛支撑弹簧的阻尼力和弹簧力的条件下，建立了其动力学方程，运用分析力学理论建立了振动筛的自同步条件和稳定运转条件，讨论了影响该振动筛的自同步性和运动稳定性的因素。研究结果表明：激振电机的偏心质径积越大、转速越高，振动筛参振总质量和转动惯量越小，振动筛的自同步性能和运动稳定性越好；圆激振电机的回转中心和直线激振电机的安装位置相对于振动筛总质心有一定偏移，更有利于振动筛的自同步和运动稳定。     

筒式筛网振动筛颗粒群运移模型

通过研究筒式筛网上固相颗粒的运移规律 ,可为筒式筛网振动筛的动力学参数选择和结构设计提供指导。根据筒式筛网非淹没区固相运移的实际情况 ,在拟流体假设基础上 ,建立了固相运移颗粒群模型 ,并给出了模型求解方法。在筒式筛网筛筒转速n =8 6r/min下 ,得到颗粒群的平均运移速度试验值为 0 0 90 17m/s ,而其计算值为 0 110 6m/s,表明试验装置的计算结果与试验结果能够吻合。提出的颗粒群运移模型对筒式筛网振动筛的进一步研究具有较大的参考价值。     

平动椭圆钻井振动筛研究的新进展

在钻井振动筛的 4个发展阶段中 ,平动椭圆振动筛被称为第 4种运动轨迹的振动筛 ,兼具圆振动筛和直线振动筛的优点 ,其筛面固相运移速度比圆振动筛提高 15 % ,处理量比直线振动筛增大 2 0 %～ 30 %。为此 ,介绍了平动椭圆振动筛设计的基本理论———“力心”理论 ,对比分析了国内外几种最新研制的平动椭圆振动筛 ,其中 ,国产GW— 1型钻井振动筛工作参数匹配最佳 ,处理能力最大 ,GW—S1型钻井振动筛在同类振动筛中综合性能最佳。     

单作用直线电机三缸往复泵运动特性研究

针对传统单作用三缸往复泵结构复杂,排量、压力波动大,排量调节困难等缺点,提出了一种采用直线电机驱动技术的单作用三缸往复泵,介绍了该往复泵的工作原理,提出了能使该种往复泵理论上实现"恒排量"的运动规律和运动相位,讨论了运动相位误差对往复泵排量波动的影响.研究结果表明,在给定运动规律和运动相位下,往复泵的冲程和控制系统的控制精度是影响其排量不均匀度的主要因素,控制精度越高,冲程越长,排量不均匀度越小.通过实例计算可以看出,单作用直线电机三缸往复泵不需设置排出空气包就可以使排量不均匀度达到曲柄滑块机构单作用三缸往复泵的使用高性能排出空气包的水平.研究结果为开发新型的"恒排量"往复泵及其控制系统的设计提供了理论依据.     

三电机振动筛转子对其运动的影响分析及应用

三电机自同步椭圆振动筛被广泛应用于煤矿及石油工业,针对其在实际应用中运动轨迹不理想的问题,提出了通过调试转子质量参数在一定程度上增大激振椭圆振幅。首先,利用拉格朗日方程、庞加莱法对系统的同步行为进行了理论研究,并通过数值分析求解出偏心块不同质量比情况下同步相位差近似解,定性分析了转子质量比对系统同步行为及系统运动响应的影响;然后,建立了机电耦合模型,通过计算机模拟获得同步相位差和相应的运动响应;最后,动态测试实验研究结果映证了数值分析的正确性。研究结果表明,通过调节偏心电机转子参数可以获得理想的椭圆轨迹,同时不改变转子间的同步行为,对该类振动系统的工程应用有重要的设计参考意义。     

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双轴变椭圆振动筛的主要特点是筛面抛掷指数从泥浆入料端到出料端 由大到小递减，在泥浆入端具有较大的抛掷指数，能有效地提高固液分离速度，减少钻井液沿筛面的流程分布；出料端抛掷指数较小，可减少岩屑颗粒的硫碎和透筛量；同时，岩屑沿筛面的运移速度基本保持不变，可保证岩屑顺利排除，并避免了平动筛在出料端输送能力过剩。因此提高了振动筛的处理能力。文章介绍了该筛的工作原理，筛面运动参数的仿真，讨论了力心与质心的相对位置关系对筛面运动规律的影响。给出的结论可以直接指导双轴变椭圆振动筛的设计和研究。     

基于下偏杠铃式抽油机驴头的力学性能研究

驴头作为抽油机的主要承载构件,在现场工作和实验使用中长期受到交变载荷作用,易在喉口处产生局部微小裂纹,这是造成该处撕裂损坏的主要原因。针对下偏杠铃式抽油机驴头存在的上述问题,结合力学理论对其模型进行分析;利用ANSYS仿真环境对抽油机驴头作有限元计算。根据计算结果,提出对驴头应力集中处的优化方案。通过对比改进后有限元结果发现:驴头原喉口处最高应力由144.96 MPa降低至89.409 MPa。改进后的驴头在性能上满足使用要求,仿真结果对抽油机的设计和优化具有一定指导意义。