游梁抽油机偏置复合平衡评价

以常规10型游梁抽油机实测工况为例,对抽油机偏置复合平衡的结构特点及曲柄净扭矩特性进行了评价,将游梁平衡重偏置一定角度,可在一定程度上改善抽油机扭矩特性的连杆等部件的受力状况,可用于在用旧抽油机的技术改造,当悬点负荷接近抽油机额定负荷时,曲柄平衡抽油机平衡效果受到曲柄平衡块回转半径的限制,各特性参数会负荷的增加而恶化,采用偏置平衡的方式可在一定牙改善抽油机在大负荷下的扭矩特性。     

常规式抽油机曲柄平衡偏置安装计算

根据抽油机平衡准则(3)——在每一转曲柄轴扭矩的均方差值最小的平衡准则,给出了常规式游梁抽油机曲柄平衡块偏置安装计算公式,并通过实例,分四种情况进行了计算,同时讨论了该四种情况下的平衡效果由好到差的顺序,也指出了在何种情况下需要平衡块偏置安装。文中给出的计算公式也可作为抽油机平衡改造设计的理论基础。     

游梁式抽油机曲柄平衡重安装方式的探讨

为了改善抽油机的平衡调节,本文提出了平衡重前置的安装方式。从抽油机平衡效果及电机耗电量两方面对比,证明了平衡重前置可减小曲柄轴负扭矩及峰值扭矩,降低功率消耗。本文还推荐了平衡重前置调节平衡的计算公式。     

抽油机曲柄平衡可视化系统

依据曲柄轴扭矩与曲柄半径间的关系,采用优化曲柄半径来调节曲柄轴净扭矩的方法,使曲柄轴均方根扭矩最小,提高了抽油机的工作效率。建立了曲柄平衡可视化软件,指导抽油工人调节抽油机的平衡工作。系统采用Visual C++6.0设计编程,Microsoft Access进行油井基本信息数据库的处理,输入参数可计算出最优半径、曲柄移动距离和曲柄均方根扭矩,并给出曲柄运动时的动态显示,通过它可判定电动机当前是否工作在正常区,并给出可供选择的电动机参数。     

抽油机曲柄自动调平衡系统的设计与实验研究

针对游梁式抽油机调平衡费时费力、精度不高等问题,设计了一种抽油机自动调平衡系统。文章详述了其核心部分曲柄自动调平衡机构的工作原理和具体结构,以曲柄扭矩均方根最小为准则推导了添加辅助平衡块后,平衡重半径的计算公式。通过可拆分式导电滑环,完成了动力和信号传输。设计了载荷模拟装置,在实验室完成了抽油机曲柄自动调平衡的相关试验。结果表明：曲柄自动调平衡机构结构紧凑、拆装方便,能够自锁,且能实时精准定位,平衡效果好。     

游梁式抽油机平衡与节能研究的新方法

给出了游梁式抽油机曲柄轴工作扭矩的傅里叶级数展开式和经三角函数变换后的傅里叶级数变形形式；利用数值积分的方法，以ＣＹＪ１０－３－５３ＨＢ型抽油机为例，由抽油机计算软件包计算了在冲程Ｓ＝３ｍ，冲次ｎ＝９ｍｉｎ－１及泵径Ｄ＝９５ｍｍ的工况下的前９项傅里叶系数和各次平衡后的曲柄轴净扭矩及电动机功率等主要参数。在此基础上，阐明了抽油机的平衡及二次平衡计算的理论依据及偏置抽油机的节能原理，为抽油机的平衡及广义相位角（即偏置角）的优化计算提供了优化目标。     

游梁式抽油机二次平衡分析

为解决游梁式抽油机能耗大、效率低的问题，设计了二次平衡装置。这种装置通过是挂在抽油机后端的平衡重的平衡作用，降低一次平衡曲柄轴净扭矩的两个峰值，达到减少能耗提高效率的目的。对抽油机的二次平衡作了较详尽的理论分析，给出了实行二次平衡后曲柄轴净扭矩的计算公式和安装二次平衡装置前后曲柄轴净扭矩曲线图。在大庆油田两口井上进行的现场试验结果表明，安装二次平衡装置后，两口井年节约电费分别为0.25万元和1．17万元，经济效益明显。     

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.     

游梁平衡和复合平衡弯梁抽油机的性能分析

对游梁平衡和复合平衡2种平衡方式的弯梁抽油机的结构特点、性能以及动力计算等方面进行了对比分析。分析结果表明,这2种平衡方式的弯梁抽油机在同井况、同型号的情况下,游梁平衡抽油机比复合平衡抽油机的净扭矩最大值小6.5%;游梁平衡抽油机具有无曲柄平衡重、曲柄质量轻、节省钢材和造价低等特点,且在平衡效果和降低扭矩峰值方面好于复合平衡弯梁抽油机,更适合长庆油田低成本和低产量油井的使用与推广。     

抽油机平衡重的实测与扭矩计算

利用现场实测平衡重,给出了曲柄轴上的净扭矩计算公式。鉴于在测试过程中,所测的平衡重是准90度或准270度的光杆效应,需要对实测平衡重进行校正,对此,作者介绍了几种校正方法,以保证扭矩计算的精度。文中给出了关于扭矩分析的计算机程序,列出了求90度平衡效应的计算子程序,并以复合型抽油机为例,列出了在一个周期中,每隔一定曲柄转角的减速器净扭矩计算子程序。     

游梁式抽油机主体机构节能的优化设计

本文以节能为目标,用计算数学和数学规划的方法,对游梁式抽油机主体机构进行了动力分析及动态优化。全套算法适用于计算机运算,从而能快速取得精确的结果。计算中考虑了构件的惯性和曲柄平衡相位角。在取得曲柄计算扭矩的同时也算出了各铰接点的内力。将程序稍作改动,可用于前置式抽油机。     

16型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机

为了满足深井油区中后期开发的需要 ,研制成功CYJY16— 5 4— 89HF/B型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机。抽油机结构设计采用异相曲柄平衡和异相游梁平衡 ;游梁平衡重重心到游梁旋转中心连线与游梁后臂的夹角λ =2 2° ,游梁平衡重质量 6 5 0 0kg ,游梁平衡重最大平衡力臂 4 2 15mm ,最小平衡力臂 2 6 6 6mm ;曲柄偏置角τ =- 7° ,曲柄平衡重最大平衡扭矩 2 0 3kN·m ,游梁平衡重的平衡效应占总平衡效应 (曲柄水平时 )的 37%。     

基于平均功率法的游梁式抽油机功率曲线法调平衡模型

利用功率曲线数据进行游梁式抽油机调平衡的方法,是对电流法、示功图扭矩法等调平衡方法的补充。随着功率测试的普及,该方法的研究越来越受到重视。分析上、下冲程中曲柄平衡块对曲柄轴做功的平均平衡功率与曲柄平衡块位置的关系,结合平均电动机输出功率变化量与曲柄平衡块对曲柄轴做功的平均平衡功率变化量的关系,依据上、下冲程中平均电动机输出功率相等的平衡准则,建立了曲柄平衡抽油机平均功率法平衡调整量计算模型。结合现场生产状况,对模型进行说明与应用拓展,进一步提高模型的实用性。实例计算结果表明,该模型达到上、下冲程平均电机输出功率相等的要求,同时整个冲程中的电机均方根功率由9.444 4 k W减小到8.423 7 k W,有利于抽油机节能运行。     

游梁式抽油机的移动式游梁辅助平衡装置

游梁式抽油机的移动式游梁辅助平衡装置是在游梁上安装一个可移动的平衡块，通过抽油机连杆及辅助连杆（拉杆）带动平衡块沿游梁后臂往复运动，改变平衡块在游梁后臂上的位置，从而获得较好的平衡效呆。还对平衡机构的运动规律、平衡块受力及减速箱曲柄轴扭矩等进行了分析。理论计算及现场试验结果表明，该平衡装置具有降低曲柄轴扭矩峰值、减少曲柄轴扭矩波动及降低抽油机耗电等优点。     

曲柄转向对异相平衡抽油机节能效果的影响

实践和计算表明,目前国内使用的异相曲柄平衡抽油机因连杆力和支架水平分力大而加剧噪音,曲柄销折断事故增多。在合理设计杆长的基础上,用小极位夹角及改变转向等技术措施,同样能取得节能效果,并使连杆力等明显降低。     

渐开线节能抽油机曲柄设计与研究

针对渐开线节能抽油机对曲柄的大偏置角、扭矩调整幅度大等要求,提出了非对称单侧调整的曲柄结构设计方案,给出了结构设计原理和注意事项。30余台渐开线节能抽油机的现场使用证明:(1)非对称单侧调整曲柄结构适应偏置角较大的曲柄,具有总体质量轻、平衡扭矩调节幅度大等优点;(2)非对称单侧调整曲柄结构的形体设计是关键。用“斜直线”近似理论来确定曲柄销孔的位置更具合理性和可操作性。为了取得更佳平衡效果,曲柄应尽量取得长些,推荐曲柄最大回转圆在地基下平面以上50mm处。     

游梁式抽油机动力计算的矩阵法

根据机构学理论,运用矩阵方法研究抽油机曲柄轴扭矩和悬点载荷以及平衡之间的内在联系,同时求出各构件的运动参数、构件间的作用力,从而为设计和合理使用抽油机提供了可靠的依据。     

调径变矩节能抽油机平衡方案研究

研制的调径变矩节能抽油机显著特点是取消了常规抽油机的曲柄平衡 ,将抽油机的游梁设计成Γ形弯游梁体和I形吊臂两段 ,通过改变吊臂上配重质量和其重心运动轨迹综合调整平衡 ,可针对悬点载荷峰值Wmax出现的不同位置 ,将配重力矩对应地调到最大 ,有效地削减峰值扭矩。这种抽油机平衡率达 90 %以上 ,比常规抽油机节电 30 % ,制造成本下降 10 % ,售价低7% ,已在全国各大油田推广应用。     

异相平衡抽油机节能原理探讨

异相平衡抽油机是一种变几何形状抽油机,与常规抽油机相比,扭矩变化均匀,上冲程时间增长,抽油机-深井泵系统效率高,试验结果证实效率可提高3％。研究表明,抽油机-深井泵系统效率随抽油机平衡度的增加而提高,建议抽油机平衡度以大于85～90％为宜。     

偏轮游梁抽油机节能效果研究

从抽油机相同工况下的光杆示功图（悬点载荷）,曲柄轴净扭矩,均方根功率,周期负载率和整机地面效率等节能指标的计算出发,对常规游梁抽油机,异相型抽油机和偏轮游梁抽油机进行了节能效果比较分析,结果表明偏轮游染抽油机具有明显的节能效果。