游梁式抽油机皮带纵向振动特性的仿真模型

考虑带轮惯性质量对皮带纵向振动的影响,将皮带简化为质量分布均匀的弹性体,建立了两坐标系的弹性体纵向振动的力学模型;以力学模型为基础建立了皮带的纵向振动的数学模型;考虑皮带与带轮的相对运动对皮带各点瞬时振动形态的影响,根据皮带连续性条件给出了系统固有频率与振型函数的数值仿真模型;应用坐标变化法求解系统受迫振动的动态响应,仿真分析了系统转速波动激励与载荷波动激励下的系统响应特性。仿真结果表明:(1)系统对转速波动激励与负载扭矩波动激励的响应曲线为简谐函数,其振动幅值受到带轮惯性质量的影响;(2)带轮瞬时振动位移与其惯性质量成反比,带轮瞬时转差的波动使皮带瞬时传动比不恒定,皮带与带轮之间存在相对滑差。皮带纵向振动特性的研究方法对带轮附件驱动系统的动态特性的设计与分析具有理论与实际意义。     

具有单向离合器的多楔带附件驱动系统旋转振动建模及参数优化设计

建立有单向离合器装置的三轮-多楔带附件驱动系统的非线性旋转振动数学模型。用Gear数值算法求解从动轮与张紧臂的角度波动。计算结果表明,有单向离合器装置时从动轮与张紧臂的角度波动、各带段的动态张力、带-轮间的滑移率等系统动态特性均明显减小。计算、研究单向离合器弹簧刚度的大小、附件轴与从动轮转动惯量比的大小对系统动态特性的影响。以张紧臂角度波动、单向离合器弹簧扭矩、带-从动轮间的滑移率最小为优化目标,建立单向离合器弹簧刚度和附件轴转动惯量两参数优化设计数学模型。结果表明,优化后的系统参数,三轮-多楔带传动系统的动态特性均得到一定程度的改善。文中单向离合器装置三轮-多楔带传动系统的建模、动态特性求解及参数优化设计方法,为发动机前端附件驱动系统的旋转振动控制提供参考。     

电能表在抽油机上计量存在的问题

1前言 抽油机运行现状：游梁式抽油机在一个冲次内（一上一下）。电动机的输入功率周期性变化,电动机的输入功率有时可达到额定值,有时几乎空载运行,有时处于发电运行,平均发电功率的大小约是（0～3）kW。抽油机发电的主要原因是,抽油机的平衡块调整不当使某个事段电动机的转速周期性的超过同步转速所致。抽油机平衡度越差发电功率越大;95％以上的抽油机处于不平衡状态。     

抽油机烧皮带的原因分析及预防措施研究

皮带是游梁式抽油机的重要组成部分之一,它与齿轮减速器一起构成抽油机的减速传动装置,以实现从电动机到曲柄轴的动力传递和减速。抽油机中使用的皮带以普通V带和窄V带为主,其工作原理是靠带与轮之间的摩擦力进行运动和动力传递。在抽油机井生产过程中,经常发生皮带断的现象,抽油机使用的每条皮带,从投入使用到皮带断,结束一条皮带的使用寿命,应该有它合理的使用时间。如果易断皮带的井增多,皮带的使用周期就会缩短,抽油机故障停机时间也就随之增加。管理水平也随之下降。这样不但影响了原油生产,而且提高了原油的生产成本,同时更增加了员工的劳动强度。     

游梁抽油机V型皮带管理与维护的重要性

游梁式抽油机是一种变形的四连杆机构,其运转的动力来自于橡胶皮带将电动机的高速旋转运动传递给抽油机。其整机的结构特点像一架天平,一端是抽油载荷,另一端是平衡配重载荷。抽油机的平衡率越高,与此同时皮带所承受的载荷就越均匀,受力就越小,其使用寿命就越长。现场油井的生产情况对皮带也有着重要的影响,如油井出砂、原油乳化、油稠、结蜡、气大皮带过松或过紧,降低皮带的使用寿命。因此对皮带的维护保养与日常管理显得尤为重要。     

天平游梁式抽油机中驱动电机的选取

天平游梁式抽油机是一种新型抽油机,驱动电机为永磁同步电动机。抽油机的野外工作条件恶劣、负载变动大,对电动机的要求较高。针对此情况,提出了永磁同步电动机的选取原则,并对其现场应用情况加以监测和分析,得出永磁同步电动机性能可靠、节能降耗的特点。     

皮带抽油机试用及效果评价

皮带抽油机属于一种无游梁式、低冲次、长冲程抽油机,动力传动主要通过一条负荷皮带配合以链条传动系统来完成,所谓长冲程:指的是,每一台抽油机一旦制造完成,它的冲程大小就己固定,且只有一个相比其它同负荷抽油机最大冲程大得多的数值,如ROTAFLEX-500型抽油机,相当于8型游梁式抽油机,悬点最大负荷为8t,其冲程为4.5m,而8型游梁式抽油机的最大冲程不过2.5～3m;低冲次:指的是通过合适的皮带轮搭配,可以实现1.9次的小冲次,甚至更小,这在低渗油田显然是非常适用的。这种抽油机在我国于1983年开始研发,目前由胜利高原有限公司下属的ROTAFLEX分公司与美国的WEATHERFORD公司合资经营,目前在长庆油田公司投入试用都是500型机。     

抽油机超越离合器节能增产技术应用与分析

抽油机安装超越离合器后,可使抽油机原双向动力传动系统变为单向动力传动,不平衡负荷不再反拖电机发电,消除负功,提高电机和皮带的传动效率,在皮带轮轮径不变的情况下,抽油机可以动态微量调整冲次,降低交变载荷,提高泵效,在达到油井增产的同时,提高系统效率,达到节能目的。本文介绍了超越离合器在萨南油田现场应用的节能效果,证明该技术具有很好的推广价值,认为这是解决抽油机节电的又一重大发展方向。     

游梁抽油机平衡调整计算分析与对策

游梁式抽油机的平衡方式是通过调整平衡块来消减抽油机上下冲程的负载差异,抽油机平衡状况直接影响抽油机四连杆机构、减速箱和电机的效率与寿命,对抽油机的工作状况亦影响很大。目前大庆油田广泛应用电流法调整平衡,当电流平衡比在85％-100％之间为平衡,但通过现场测试,电流平衡井耗电并非最低,而且现场平衡调整只能定性调整操作。为此开展抽油机平衡调整技术研究,通过理论研究和现场试验,确定抽油机最佳节能范围,编制平衡调整程序,定量实施现场平衡调整,提高游梁式抽油机平衡调整管理水平,提高工作效率、系统效率,降低举升单耗。     

探讨抽油机平衡因素分析与技术对策

游梁式抽油机的平衡方式是通过调整平衡块来消减抽油机上下冲程的负载差异,抽油机平衡状况直接影响抽油机四连杆机构、减速箱和电机的效率与寿命,对抽油机的工作状况亦影响很大。目前油田广泛应用电流法调整平衡,当电流平衡比在85％-100％之间为平衡,但通过现场测试,电流平衡井耗电并非最低,而且现场平衡调整只能定性调整操作。为此开展抽油机平衡调整技术研究,通过理论研究和现场试验,确定抽油机最佳节能范围,编制平衡调整程序,定量实施现场平衡调整,提高游梁式抽油机平衡调整管理水平,提高工作效率、系统效率,降低举升单耗。     

Performance Analysis of a Six-bar Linkage Pumping Unit Based on a Small Fluctuations Load Shape

Crank shaft net torque of pumping units is a volatile alternating load,while output torque of a general motor is basically constant.Thus,load characteristics of pumping units and motors are not able to harmoniously match each other;this resulted in a higher output of the motor,lower efficiency,and higher energy consumption of the pumping units.A new six-bar linkage pumping unit is presented according to moment-changing theory.It allows to adjust automatically following the changes of polished rod load,and a...     

A current ripple reduction of a high-speed miniature brushless direct current motor using instantaneous voltage control

High-speed miniature brushless direct current motor (BLDCM) is used in robots and medical applications because of its high-torque and high-speed characteristics. When compared with the general BLDCM, a high-speed miniature BLDCM has a low electrical time-constant. The current and torque ripple are very high when compared with the conventional pulse-width modulation (PWM) control scheme in the conduction period because of the inherent electrical characteristics. The authors propose a simple instantaneous source voltage and phase current control for torque ripple reduction of a high-speed miniature BLDCM. To reduce the switching current ripple, instantaneously controlled source voltage is supplied to the inverter system according to the motor speed and the load torque. In addition, a fast hysteresis current controller can keep the phase current within a limited band. Computer simulations and experimental results up to 40 000 rpm show the effectiveness and verification of the proposed control scheme.     

关节型工业机器人扭转振动的伺服补偿技术研究

针对工业机器人用RV减速机传动误差所引起的动态失稳现象,在建立由驱动电机-RV减速机-负载所构成的机电耦合系统的基础上,同时考虑负载侧不宜安装传感器的限制条件,依据转矩波动引起转速波动的原理,将由状态观测器间接得到的能够反映转矩波动变化的状态变量——负载加速度变化率作为反馈控制量,对电磁转矩进行实时补偿。经系统的时频域性能分析证明,补偿后的电机转矩命令值抵消了转矩波动的影响,负载侧转速波动得到了很好的抑制,能够极大提高工业机器人在变工况下的动态工作精度。     

谐波减速器的传动效率确信可靠性建模与分析

基于可靠性科学原理,在确信可靠性理论框架下,提出了谐波齿轮传动效率确信可靠性建模与分析方法.考虑谐波齿轮传动过程中的功率损耗以及影响传动效率的多种外在因素,通过计算传动效率与其阈值之间的距离,构建传动效率裕量模型.开展多源不确定性分析与量化,构建传动效率确信可靠性模型.针对传动效率模型中的未知参数,给出了基于实测数据的...     

转速受限条件下TBM刀盘混合驱动系统控制器设计

传统全断面硬岩隧道掘进机（tunnel boring machine, TBM）刀盘转速同步控制方法是针对变频电机单一驱动源进行设计的,直接应用于混合驱动型TBM刀盘驱动系统易导致齿轮齿圈发生严重的偏载,显著降低TBM刀盘传动系统的使用寿命和TBM设备完好率。考虑到实际掘进过程中对刀盘转速的限制和系统参数漂移,采用自适应控制策略,针对电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统设计基于驱动源力矩控制的转速控制方法。建立了齿轮齿圈传动系统模型,系统的参数不确定性得到充分考虑。通过MATLAB/AMESim联合仿真表明,该自适应控制系统对参数漂移具有补偿作用,在精确控制刀盘转速的同时,实现了不同类型驱动源间的负载力矩分配,原系统中的偏载问题得到了解决。电液混合驱动型TBM刀盘驱动系统通过液压马达和变频电机两种驱动源驱动特性的互补,有效提高了其地质适应性,并对提高掘进速度有着重要的作用。     

像面扫描系统负载非平衡特性分析

为便于像面扫描控制系统的设计和机械配重,对系统负载的非平衡特性进行研究.首先从凸轮设计入手,简要介绍了相机的工作模式,指出在相机位角扩大监视模式下,凸轮及从动件的重力将会在凸轮扫描平面上产生重力分量.对像面扫描系统负载非平衡特性进行了理论分析.基于电机的数学模型,提出通过电机开环响应曲线测定负载力矩的方法,并分析了测量误差产生的原因.理论分析表明:在相机位角为0°时,凸轮从动件的惯性力造成电机负载力矩不平衡,电机转速越高,负载力矩越大;在相机位角非零时,凸轮及从动件重力在凸轮旋转平面的分量对负载力矩产生影响,且相机位角越大,电机负载力矩越大.像面扫描系统负载非平衡特性的研究将为后续控制系统设计及机械配重提供理论依据.     

一种新的无刷直流电机机械特性检测方法

在介绍无刷直流电机机械特性检测原理的基础上,通过分析无刷直流电机的换相过程,得到无刷直流电机换相频率与转速、转矩之间的关系.同时,通过对无刷直流电机空载启动过程进行仿真,利用小波分析方法对仿真得到的相电流进行去噪,提取电机在启动过程中的瞬时换相频率,经过计算得到无刷电机的转速曲线和机械特性曲线.将仿真得到的机械特性曲线与理论公式直接得到的机械特性曲线进行对比,验证了该方法的可行性.     

齿轮传动系统瞬时扭振直接测量实验

设计了一种新结构磁电感应式扭振测量装置,可以直接将被测齿轮传动系统的瞬时扭振转化成相应的电信号输出。详细介绍了测量装置的机械结构和测量原理,并推导了其输出特性。对实际的齿轮传动系统在空载、额定载荷以及调压调速多种工况下的瞬时扭振进行了直接测量实验,验证了测量装置工作原理的正确性。对瞬时扭振测量结果进行了频谱特征分析,结果表明在动力源调压调速工况下,瞬时扭振主要分量的幅值随着电压的减小而减小。     

Practical Bessel beam pumping of periodically poled optical parametric oscillators

Abstract

The pumping of periodically poled optical parametric oscillators (OPOs) by practically realizable Bessel beams is analysed. The effect of the deviation of practical Bessel beams from the ideal form is assessed, the influence of the particular structure of periodically poled materials is discussed, and the concept of phase-matching aperture is introduced. In a typical situation, the efficiency of a periodically poled lithium niobate OPO pumped by a practical Bessel beam has been measured; no efficiency advantage was found in comparison to the corresponding Gaussian beam pumped system or to that predicted by the standard Brosnan-Byer model.     

弹道修正机构永磁电机的仿真设计及应用测试

依据弹道修正基本原理,对弹道修正装置的气动布局进行分析.完成了弹道修正机构中永磁电机的设计,并对永磁电机齿槽力矩的影响因素进行分析.通过仿真,减小硅钢片槽口宽度可以减小永磁电机的齿槽力矩.利用应变式测力装置,对永磁电机的力矩实际测量可知,修正弹飞行在可修段时永磁电机的力矩大于风阻力矩的20%.结果表明,设计的永磁电机能够满足对舵机的精确控制要求.