用向量法进行游梁式抽油机运动和动力分析

通过对游梁式抽油机的运动情况和受力情况进行分析,提出了用力向量矢端曲线表示力的大小和方向的新方法,最后给出了算例和计算机仿真结果,在计算机仿真中用力向量矢端曲线形式形象、直观地反映出各铰链力的大小和方向,并且进行了比较分析,结果表明,随着摩擦力和抽油杆柱质量的增加,各铰链力向量矢端曲线的形状以及力的大小都发生很大变化。     

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。     

抽油机机械系统真实运动规律的求解

以六杆增程式游梁抽油机为例,讨论了在考虑摩擦的情况下,抽油机机械系统的运动微分方程的建立及数值解法,并介绍了抽油机机械系统真实运动规律的求解程序。通过实例分析计算,得出了若干可指导设计的结论。     

偏轮游梁抽油机结构与运动特点分析

偏轮游梁抽油机是一种新型长冲程度效节能抽油机,该抽油机与常规游梁抽油机相比的结构特点是游梁尾部装有一个偏轮,在偏轮与游梁中心支架之间增加了操纵杆,游梁尾部、横梁、操纵杆与偏轮之间用轴承联接而成。通过计算出悬点的位移、速度和加速度并绘制出各曲线,对该抽油机运动分析表明,最大加速度明显减小及加速度的变化率减小。     

精确动平衡常规抽油机动态预测

应用常规游梁抽油机－深井泵系统和精确动平衡的新理论，建立了一次简谐波平衡扭矩幅值和二次简谐波平衡扭矩幅值及相位的方程、连杆、光杆运动分析方程；又依据振动理论，确定了计算光杆振动载荷方程等，借助于微型计算机对精确动平衡常规抽油机的动力特性进行了预测，同时给出了该型机新平衡的可行方案。由计算机可绘出各种工况下连杆、游梁和光杆的运动分析曲线、光杆模拟示功图及动力特性曲线。应用预测技术可对各类抽油机进行动力特性对比、能耗分析和参数计算。     

异形游梁式抽油机的动力及节能分析

异形游架式抽油机是以常规抽油机为基础模式而研制出的新机型,它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结构,在主要结构上具有常规游梁式抽油机简单、牢靠、耐用等特点,在性能上易于实现长冲程,并且具有突出的节能特点。     

用有限元法对抽油机进行准静态分析

要对抽油机的设计提供较为精确的理论计算依据，必须对抽油机进行弹性动力分析。为此，建立了抽油机的力学模型，导出了用有限元进行弹性动力分析的动力微分方程。考虑到抽油机低速旋转的特点，将动力微分方程简化成准静态的线性方程组，大大节省了计算时间。又因为考虑了动力效应，计算精度得以保证，计算结果更接近于实际工况。对CYJ10－3－53HB常规式抽油机进行了编程计算，可知最大应力值较低，表明目前抽油机的设计偏于保守。     

游梁式抽油机分析的数值法

当游梁式抽油机的结构比较复杂时,用解析法来分析比较烦琐,采用数值法就成为明智的选择。为此,建立了抽油机运动所满足的1组控制方程,用数值法求出一个曲柄转动周期的一系列悬点位移的离散值,利用这些离散值对悬点位移进行Fourier级数逼近,再对逼近后的表达式连续求导分别得到悬点速度和悬点加速度。在此运动分析的基础上,应用动能定理的功率方程,分别考虑游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,得到求解曲柄输出轴扭矩的表达式。给出用数值法对常规型游梁式抽油机进行分析的例子,应用表明,数值法通用性强,精度可以控制,是一种可靠的游梁式抽油机分析方法。     

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。     

六连杆抽油机的运动和动力特性分析

通过对六连杆抽油机的运动和动力特性分析 ,建立了相应的解析方程 ,给出了运动规律曲线和动力特性曲线 ,并对改造的CYJYW12— 5 4— 53HF六连杆抽油机和一台CYJY12— 4 8—73HB常规游梁抽油机在相同工况下做了受力分析对比计算。计算结果分析表明 ,六连杆抽油机的构件尺寸对其性能的影响很大 ,合理选择构件尺寸是该机的技术关键 ;六连杆抽油机各构件受力均小于常规机和异相机 ;这种抽油机结构复杂 ,但相对于最大冲程相同的常规机 ,外形尺寸较小 ,质量较轻     

C1280-427-240型抽油机支架有限元分析

根据我国油田用抽油机出口现状及抽油机的应用情况,对目前国内最大的游梁式抽油机C1280-427-240型抽油机的支架进行了有限元分析.计算结果表明:该型抽油机的支架具有足够的强度、刚度和可靠的稳定性;同时,还具有良好的移运性.     

抽油机曲柄销总成接触有限元分析

利用三维建模软件Pro/E与有限元分析软件Ansys的无缝连接,在Pro/E中建立了抽油机曲柄销、锥套、曲柄体和螺母垫片的装配实体模型,并导入Ansys中进行接触分析,得到各实体之间的接触应力分布情况。分析结果表明：曲柄销所受最大等效应力发生在曲柄销锥面中部;锥面小端的最大应力大于除锥面中部外的其他部位。与传统的力学模型计算结果相比,更能有效地解释曲柄销失效主要发生在锥面中部、螺纹根部和锥面小端这一实际情况,并提出了一些设计和加工曲柄销的改进意见。     

游梁式抽油机曲柄轴扭矩计算公式剖析

分析了现有游梁式抽油机曲柄轴扭矩各种计算公式的应用范围，指出了《升举法采油工艺》一书在论述游梁式抽油机四连杆机构效率方面的错误，指出了在应用扭矩因数法计算扭矩时应当注意的问题，并阐明了各种简化公式之间的关系，作为正确计算游梁式抽油机曲柄轴扭矩时的参考。     

抽油机四腿支架有限元模型及影响变形因素

介绍了ＣＹＪＹ１２—４．２—７３ＨＢ型抽油机四腿支架用有限元法分析的几种模型，并将各种分析模型的计算结果与实测结果进行了对比。讨论了影响支架顶部变形的主要因素。综合分析认为，采用板单元和梁单元组合对抽油机支架－底座系统进行有限元法分析是合理的分析模型；支架顶部的刚度、腿部的固定状况和下部的开口尺寸是影响支架顶部变形的主要因素，应引起设计者注意。     

直线电机抽油机悬点运动规律

针对直线电机抽油机悬点运动规律进行了理论分析,认为直线电机抽油机的悬点运动规律可以应用分段函数来表示;建立了描述直线电机抽油机悬点运动规律的数学模型,并进行了验证。直线电机抽油机上冲程初期具有一个加速段,下冲程初期具有一个减速段,二者之和约占整个周期的30％左右,其余时间是匀速运动。     

微型抽油机悬点真实运动规律分析

根据微型抽油机的结构与运动特点,对其悬点真实运动规律进行了求解。实例分析表明,按曲柄真实角速度比按曲柄匀速转动计算出的悬点运动更接近真实运动规律。     

游梁式抽油机皮带传动效率分析

根据抽油机皮带传动特点和力学分析,建立了一种简便的皮带传动效率计算模型,为分析抽油机井瞬时工作参数提供理论支持。研究结果表明,游梁式抽油机皮带传动效率不是一个常数,它与抽油机的负载变化规律和平衡状况有关。     

关于研制稠油抽油机的探讨

评述了几种重型抽油机在开发辽河油田稠油资源中的使用和改进情况，指出这些抽油机都程度不同地存在着可靠性低和技术性能难以完全适应埋藏深、粘度高的稠油的开采。从优选参数、改进结构等方面，探讨了游梁式和链条式两类抽油机研制方案，对前者提出了减速器扭矩在配置上应比常规抽油机提高１～２个档次，异相式抽油机的偏置角控制在５％～７％以内为宜；对后者提出了应研制１６型机械平衡式链条机，同时加快对气平衡系统的攻关，以提高气平衡链条机的可靠性和使用寿命。