净扭矩呈小波动形态的新型抽油机动力学研究

针对常规游梁式抽油机电动机输入功率过高导致抽油机效率低、能耗过高的问题,研制了一种基于摇块机构的游梁变矩式抽油机。该抽油机传动机构在附加平衡载荷条件下,其曲柄轴净扭矩表现出了非常小的波动形态,电动机效率被提高,从而使抽油机的能耗大大降低。对该新型抽油机传动机构的运动和动力学分析结果表明,新型游梁变矩式抽油机较常规抽油机最大净扭矩大幅降低,最小净扭矩明显提高;其载荷波动系数CLF值趋近于1.0;均方根扭矩值较小,表现了较好的节能效果和很好的长冲程运动和动力性能。     

调径变矩抽油机在长庆油田的应用

调径变矩抽油机是在前置式游梁抽油机的基础上采用新型平衡方案的一种节能型抽油机。根据该抽油机的结构特点和运动特征,推导出其悬点速度、加速度及曲柄扭矩等计算模型。利用该模型,对CYJ8-3—26HY型调径变矩抽油机与CYJ8—3—48B型常规游梁式抽油机在冲程3m、冲次5．5次·min^-1工况下的悬点速度、加速度及曲柄轴扭矩进行了模拟计算和对比。调径变矩抽油机与常规抽油机相比,具有速度变化平稳、悬点加速度相对较小、在相同的抽汲工况下峰值扭矩小、均方根扭矩小、且消除了负扭矩等特点,其平衡效果远好于常规抽油机,可有效地延长抽油机和驱动电机的寿命,其装配电机功率小于常规抽油机。同时介绍了调径变矩抽油机在现场采油中的应用情况。为检验调径变矩抽油机现场使用效果,对常规抽油机、复合平衡抽油机及调径变矩抽油机的使用参数进行了测试,认为该型抽油机节电效率高,具有推广使用价值。     

抽油机使用效益的讨论

本文论述了抽油机悬点载荷和曲柄轴扭矩这两个参数的重要性及其合理计算方法,并为用户提供了一套计算抽油机扭矩曲线的TI-59计算器程序。提出了对抽油机使用参数的看法和建议。     

抽油机改造节能浅析

常规游梁式抽油机由于其实际结构的制约，使得在运转过程中，曲柄平衡扭矩不能与抽油机载荷扭矩很好的地平衡，导致了电动机自身损耗和电路损耗，改进抽油机机械特性，使曲柄扭矩与抽油机负荷达到平衡，实现了节能降耗。     

正扭矩节能抽油机动力特性模型及仿真优化

在保留常规游梁抽油机优点的基础上,完全消除抽油机减速器轴负扭矩,设计了新型正扭矩节能抽油机。介绍了正扭矩抽油机的节能原理,即采用二次平衡系统对扭矩曲线进行调整,实现净扭矩为正值;应用CAD与ADAMS软件建立新型抽油机模型,进行动态仿真,从理论上证明该新型节能抽油机可以完全消除负扭矩,提高抽油机系统效率,达到了节能的目的。     

抽油机二次平衡减速器试验效果分析

为了检验利用二次平衡减速器来实现抽油机的二次平衡的可行性,对常规型游梁抽油机和异相型游梁抽油机扭矩曲线的波动情况进行了定性分析,得出结论:二次平衡扭矩曲线与常规型游梁抽油机扭矩曲线叠加可能得到一条较平缓的曲线;而与异相型游梁抽油机扭矩曲线叠加则没有这种可能性,因而在现场试验中效果不理想。指出这一技术只能应用于常规型游梁抽油机,且代价较高,可靠性低,操作和维护不便,需进一步研究和优化。     

异向常规型游梁式抽油机节能性能分析

通过电算程序对同一参数异向常规型抽油机和传统常规型抽油机的扭矩计算，指出异向常规型抽油机可使平衡扭矩更有效地起到均衡扭矩的作用，净扭矩曲线峰值减小，曲线趋于平缓。反映到电动机上，则是负载状况得到改善，工作能耗下降。     

基于SIMULINK的游梁抽油机曲柄扭矩分析

建立了抽油机曲柄扭矩的数学模型,考虑了游梁的不平衡重和游梁的惯性矩的影响,分析了游梁对高转差率抽油机和常规抽油机的影响规律.利用MATLAB软件中的动态仿真SIMU-LINK模块,建立了CYJY12-5-73HB型抽油机的仿真模型,实现了游梁不平衡重对抽油机曲柄扭矩的仿真研究.研究结果表明,游梁的不平衡重及其随驴头摆动的惯性矩对曲柄扭矩的影响很小.     

一种新型平衡式游梁抽油机的仿真分析

介绍了一种新型平衡方式的游梁式抽油机的基本结构特点及平衡原理,论述了该种抽油机虚拟样机模型的建立和虚拟样机模型检验的基本方法.对虚拟样机模型建立中约束条件的施加原理进行了理论分析,并用虚拟样机软件对其进行了动力学性能分析,给出了主要部件铰接点的受力曲线和曲柄扭矩曲线.分析结果表明,这种抽油机的主要部件铰接点受力状况比原有抽油机有明显的改善,消除了改装前模型中存在的反作用力,曲柄平衡扭矩曲线变化规律未发生改变.但是,这种抽油机的负扭矩明显减小,说明其平衡性能所有改善,有较好的节能效果.     

摇杆游梁节能抽油机改造技术

常规游梁抽油机具有结构简单、运行可靠的特点,但受四连杆传动机构特性的影响,速度、加速度快,扭矩峰值高,系统能耗较高.针对这一问题,通过节能技术改造,使其成为摇杆节能抽油机.对现场8台抽油机进行了节能改造,经测试,抽油机在上下死点减速箱不输出最大扭矩,扭矩曲线趋于平缓;有功功率节电率达29.26%,综合节电率达23.54%,节能效果显著.     

由游梁式抽油机改造成的双变径轮式抽油机

双变径轮式抽油机是在继承常规游梁式抽油机优点的基础上设计而成的大载荷、长冲程、低冲次节能型抽油机。该机型的双变径轮设计相当于游梁机的前、后臂变长 ,通过变径轮的两次变径 ,能使抽油机的传动性与油井的载荷变化规律更好地相适应 ,从而降低减速器的扭矩波动 ,达到节能降耗之目的。采用复合平衡系统 ,可显著降低抽油机连杆和支架的受力 ,提高整机运转平稳性 ,减少振动和噪声 ,在小泵深抽采油工艺中 ,节能效果尤佳。双变径轮式抽油机设计方案 ,既可应用于新机制造 ,也可应用于将现有的中小冲程、能耗大的常规游梁式抽油机改造成大载荷、长冲程、低冲次的节能型抽油机     

抽油泵能量补偿装置对抽油机系统的影响

通过对复合活塞的受力分析，导出安装抽油泵能量补偿装置后抽油机悬点载荷的计算公式，进而对抽油机悬点载荷、曲柄轴净扭矩、电动机实耗功率及抽油机系统效率进行了计算和分析。结果表明，安装抽油泵能量补偿装置后可使抽油机悬点最大载荷下降、悬点最小载荷增加，曲柄轴净扭矩最大值下降、负扭矩减小，电动机实耗功率减少，系统效率提高。指出安装抽油泵能量补偿装置后应对抽油杆下部采取有效扶正措施，防止下冲程时抽油杆柱下部失稳。     

异相平衡式抽油机各杆件几何尺寸的优化设计

本文提出了以抽油机减速器输出轴的实际输出扭矩瞬时值的均方根作为抽油机各杆件几何尺寸的优化设计目标函数的看法,并对目标函数中的变量进行了讨论。同时对CYJ10型抽油机进行了优化设计。优化结果表明;优化后的异相平衡式抽油机减速器的实际最大扭矩比同型号的常规型抽油机降低50％,比API标准中的TM320—213—120抽油机降低21％。     

游梁式抽油机曲柄销所受扭矩分析

在分析游梁式抽油机连杆大头轴承座因装配不当而产生变形的基础上，用有限元法分析了轴承所受的径向力，得出了曲柄销上所受的扭矩。最后，以ＣＹＪ１０－３－５３ＨＢ游梁式抽油机曲柄销为例进行计算，得出当轴承座径向变形量为０．１ｍｍ时，曲柄销中相应产生的扭矩可达１．０８ｋＮ·ｍ。为消除这种不良影响，应考虑采用其他的联接方式，以避免装配时产生过大的装配应力。     

试论抽油机的平衡技术

分析了国内外目前应用和研究的抽油机的几种平衡技术。除着重从理论上分析各种方法的依据及不足外,并通过油田实测资料的对比和计算,证明不同方法的优缺点和正确的应用技术。在肯定按“理想平衡重”计算平衡技术的同时,也指出了因考虑因素的不完善而可能带来的误差。用实测资料绘制扭矩曲线以检测与计算平衡,是最直观与有效的方法,但必须采用正确的调平计算。目前的测试手段尚不能判断电流来自电动机的电动区或制动区,因此以电流峰值的比值来判断平衡,可能造成错误。建议不采用此法。用“周期载荷系数”(CLF)和电动机转速绘制扭矩曲线以判断和计算平衡,是一个新的概念和技术,可进一步研究与试用。     

CYJB8—3—26HB六连杆摆杆式游梁抽油机

采用六连杆摆杆式结构型式 ,研制成CYJB8— 3— 2 6HB六连杆摆杆式游梁抽油机。这种抽油机的悬点载荷 80kN ;冲程 3、 2 5、 2 1m ;冲次 5、 6、 7min- 1;减速器扭矩 2 6kN·m ;电动机功率 16kW。设计时整机采用六连杆摆杆式结构型式及摆杆平衡和曲柄平衡复合平衡方式 ,从而改变了整机工作时的受力状态 ;降低了峰值扭矩 ,减小了减速器扭矩最大峰值。经测试 ,六连杆摆杆式游梁抽油机的示功图面积比常规抽油机的小 ,节能 30 %以上 ;悬点速度和加速度均降低 ,整机运转平稳 ,综合性能好     

W型曳引抽油机设计分析

针对w型曳引抽油机建立了数学模型并进行受力分析。通过对w型曳引抽油机的运动分析可知,在良好平衡的状况下,曳引轮只需克服摩擦力即可驱动抽油杆、抽油泵抽油,耗能最少。因此,在设计和实际运行过程中,应调节好前后载荷的平衡,平衡度越高,耗能越少。分析结果表明：从减小所需转矩的角度出发,曳引轮半径越小越好;利用摩擦力制动,有利于节能;采用弹簧可进一步降低对转矩的需求;电机不断往复运行,要求其在较大的速度范围内都具有较高的效率,才能保证节能。     

链条抽油机滚子链传动的设计计算

针对LCJ1250型链条抽油机,对关键性传动元件——轨迹链条和平衡链条进行了运动分析和承载分析,提供了设计计算方法、相应的计算公式和有关系数,并推荐:平衡链条可按最大计算功率选择链条规格;按最大拉力核算静强度。轨迹链条除按最大拉力核算静强度外,尚应按有限寿命计算原理核算疲劳寿命。计算结果表明,质量合格的石油钻机传动滚子链能胜任链条抽油机的传动。     

折梁式抽油机的设计原理及评价

折梁式抽油机是由常规游梁抽油机衍生而来,它有一个后伸并下折的游梁,废弃了钢丝绳而增加了游梁平衡;由于平衡重的多块组合方式,使得平衡重很容易得到增减而方便平衡调节。文中分析了折梁式抽油机的设计基础,对平衡重、连杆力和净扭矩进行了分析与推导,将常规游梁平衡、纯曲柄平衡和曲柄游梁复合平衡与折梁式平衡进行了对比。分析认为,折梁式抽油机平衡效果好,节能显著,适应大型机小泵深抽作业,但杆油比小时,连杆力会产生     

柴油机-液力变矩器联合试车装置

本文介绍一种柴油机-液力变矩器联合试车装置的结构特点、试车规范及测试数据的计算。使用该装置能保证柴油机与液力变矩器的修理质量,满足用户需要。