水基动力无杆抽油机典型故障诊断的研究现状

水基动力无杆抽油机是以液体的压力作为动力的采油装置,主要由地面动力站、动力传输部分和井下液力抽油系统三大部分构成。水基动力无杆抽油机与传统的抽油设备相比,具有可实现深抽甚至超深抽、结构简单、高效节能、性能可靠等显著的优点。文中论述了水基动力无杆抽油机系统构成和工作原理,介绍了现阶段主要的故障种类和诊断方法;针对水基动力无杆抽油机专门研发了水基动力无杆抽油机的测试诊断仪,可确保水基动力无杆抽油机安全、可靠和高效运行,具有十分重要的工程价值。     

基于动力学方程的水基动力无杆抽油机井下故障诊断方法研究

水基动力无杆抽油机是一种新型的抽油装置,对其开展故障诊断工作具有重要的意义。分析了水基动力无杆抽油机动力缸受力情况,建立了动力缸运动学方程,研究了动力缸运动方程中的参数变化与井下典型故障的映射关系,提出了运用动力缸运动方程组合系数的变化进行水基动力无杆抽油机故障诊断的方法。研究结果表明在不同工作状态下,动力缸运动方程系数的变化与井下故障有明确的对应关系,可以做到对于水基动力无杆抽油机几个典型故障的定性诊断,并能在一定程度上对于故障类型做出判断。研究结果对于水基动力无杆抽油机的故障诊断工作有工程实践意义,并对后续研究工作的参考价值。     

水基动力无杆抽油机状态监测及故障诊断系统研究

水基动力无杆抽油机是一种利用液压传递实现驱动采油泵工作的新型采油系统,系统效率高,节能效果显著。基于水基动力无杆抽油机,设计了一种状态监测及故障诊断系统。该系统采用上、下位机结构,采用传感器采集系统参数,通过实时和远程数据传输的方法,借助系统数据输入状态监测及故障诊断专家系统,进行水基动力无杆抽油机的状态监测及故障诊断。本文对系统功能、硬件组成、工作原理和软件设计做了详细的论述,该系统满足了对水基动力无杆抽油机进行状态监测及故障诊断的需求,应用智能化、自动化的设备状态及故障的分析判别方式,改变了传统的由专业人员进行设备状态及故障的分析判别方式,便于工业现场实际应用。     

基于PLC与HMI的水基动力无杆抽油机系统的研究与应用

水基动力无杆抽油机作为一项新技术,尚未大规模的投入使用,所以对其进行故障诊断需要的数据比较匮乏。为了解决这一问题,在研究了液压技术和采油技术后搭建了针对水基动力无杆抽油机的故障模拟实验台。并在PLC与HMI触摸屏技术的基础上,提出了PLC与HMI触摸屏在无杆抽油机中的集成控制方法。阐述了无杆抽油机系统故障模拟试验台的工作原理和工作过程,给出了HMI触摸屏和PLC编程方法及应用情况。结果表明:水基动力抽油机故障模拟试验台能够提供大量的故障数据以供研究,样机的成功应用表明无杆抽油机对提高抽油机的运行效率有重要的意义。     

基于灰色理论的水基动力无杆抽油机实验台测控系统的研究与应用

介绍了灰色理论在水基动力无杆抽油机实验台测控系统中的研究与应用,分析了水基动力无杆抽油机应用灰色理论的可行性。并以水基动力无杆抽油机实验台动力液流量参数为例,应用GM(1,1)新陈代谢模型对其进行了预测,分析了模型精度,编制了GM(1,1)模型的MATLAB语言程序,为后续在实验台测控系统中应用及故障预测创造了条件。     

水机动力无杆抽油机故障特征提取方法研究

针对常用的信号处理算法在早期故障、微弱故障、复合故障等信号的处理方面存在的不足,提出了小波变换的方法。重点介绍了提升小波和流形学习LE算法相结合提取系统故障特征。解决了LE对噪声鲁棒性较差的问题,增强了流形学习在信号处理中的优越性。经水基动力无杆抽油机抽油机系统故障模拟试验台验证,该方法能准确提取抽油机故障特征,对抽油机故障进行分类与识别,为后续分析奠定了基础。     

基于有限元方法的水基动力无杆抽油系统憋压现象分析

水基动力无杆抽油系统(下述简称系统)是一个全新的系统。由于要确保液压动力缸(简称动力缸)走完全程,因而在其上行程结束时会出现憋压现象,会导致动力缸失效;因此,针对系统的动力缸,基于流-固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统憋压分析。结果表明,憋压时产生的压力冲击会使应力发生突变,可增大10倍,极易损坏动力缸。通过研究,得到了压力曲线与应力数据,这有利于系统的故障分析,并为系统进一步优化设计提供了数据支持。     

水基动力无杆抽油系统流——固耦合有限元分析

水基动力无杆抽油系统是一个全新的抽油系统,系统受力变形是失效的主要因素之一,因此对此新型系统进行受力分析非常有意义,有助于找到系统的薄弱环节.因此针对系统的动力缸,基于流体动力学理论与流固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统不同压力和流速下的结构应力分析.结果表明：系统最大应力处与流体最大液压冲击处不重合,改变压力和流速都会对最大应力产生影响,且应力变化具有非线性性.研究得到了动力缸最大应力变化规律,这有利于进一步开展系统故障分析,并对系统优化设计有理论意义和实际价值.     

基于油田抽油机故障处理方式探讨

抽油机是油田经常用于采油的地面设备,由于其结构简单、操作方便,所以应用数量最多、分布范围也最广,可以大量、连续性地采油,极大地提高了石油的采集率。随着抽油机的使用时间越来越长,其在使用期间也难免会出现一些故障,这严重影响了抽油机开采石油的正常进行。     

基于改进增量LE的压缩机故障特征提取方法

提高离心压缩机故障特征提取精度对于后续故障诊断具有重要意义.针对传统增量LE算法处理精度差的问题,分析了参数t对传统增量LE算法特征提取精度的影响,提出了一种改进的增量LE算法.该方法将传统的增量LE算法与cam加权距离相结合,在新增样本点投影过程中通过cam加权距离选取邻域,采用热核形式计算新增样本的权值,由局部保持特性,通过新增样本的近邻来重构其低维嵌入.S-curve仿真数据以及离心压缩机故障数据分析表明:相比于传统的增量LE方法,改进的增量LE方法能有效提高新增故障样本特征提取的精度.     

装载机无动力输出故障的诊断

ZF-4WG200型变速器广泛应用在国内各装载机主机厂(如:柳工、厦工、徐工、临工、龙工、成工等)的高配置装载机上,由于该变速器采用电液控制系统来控制挡位变换,与传统的连杆机构相比结构较为复杂,在判断故障时,应充分考虑电液控制系统方面的因素。     

推土机突然无动力故障的原因

我单位一台Ｔ１４０－１推土机在回厂行驶途中突然自动向左转弯,多次摆正方向仍是自动向左转弯,只好送回厂内修理。因为属于突发性故障,认为若左操纵阀阀芯卡住,油液则会直接进入左转向离合器,将动力分开。但检查结果表明,左操纵阀阀芯并未被卡住。当时因无机器使用说明书,只好自己摸索油路的走向：即向进油管注油,发现油分两路分别进入左、右转向离合器。如果上述分析正确,则不拉转向操作杆,让油进入左、右转向离合器,将左、右侧动力分开,左、右动力应同时被切断,推土机应处于停止状态。但事实并非如此,显然上述分析是错误的…     

平面四杆机构典型尺寸型弹性动力分析

在弹性机构动力分析中,首次引入以往用于刚体运动学的机构尺寸型概念,推导出机构固有频率与机构尺寸型之间的内在关系,在此基础上,运用两种弹性动力分析方法对４０余种平面四连杆机构典型尺寸型进行了分析,通过比较两种方法得到的动态应力和位移响应,推荐了两种方法的分界点。     

动力换挡变速器3种典型故障的分析

推土机的液力一机械传动采用行星齿轮式动力换挡变速器,结构紧凑,传动平稳。本文以TY220型推土机为例,分析其变速器在使用过程中的常见故障。     

基于无杆活塞的铰杆-杠杆液压夹具

介绍了两种基于无杆活塞的液压夹具，分析了其工作原理，给出了相应的计算公式。此类夹具结构简单，制造方便，密封性好，具有广泛的使用前景。     

基于LE和DBN算法的轴承故障信号特征提取及诊断

为了提高机械传动系统的运行稳定性,提出了一种基于半监督拉普拉斯特征映射(semisupervised laplacian eigenmap, SLE)和深度置信网络(deep belief network, DBN)算法的故障信号特征提取方法。选择SLE算法提取高维振动信号的流形参数,在DBN内输入流形学习数据实现特征数据二次挖掘的过程,完成不同故障的分类。研究结果表明:采用SLE-DBN模型进行处理时达到了比其余模型更优性能。采用SLE算法可以显著缩短SLE-DBN组合模型运算时间。训练集样本进行识别得到的准确率接近100%,表明模型能够对训练数据起到良好的拟合效果。SLE算法相对MCA与PCA算法表现出了更优特征提取性能,当设置合适参数时可以获得近100%的准确率。当有标签样本数量介于60~120时,DBN网络相对CNN网络表现出了更优分类性能。SLE-DBN模型对于别轴承故障诊断方面都达到了理想分类精度以及实现快速识别的要求。     

新型六杆机构抽油机的性能分析

抽油机曲柄轴净扭矩为波动较大的交变载荷,而普通电动机的输出扭矩基本恒定不变,两者的载荷特性无法达到"和谐"的匹配,直接导致电动机热损失增高,抽油机系统效率过低、能耗增大。新型六杆机构抽油机,依据变矩原理使摇杆力矩可以随悬点载荷的变化而自动调节,实现了曲柄轴净扭矩曲线呈小波动状态,大大降低了电动机的热损失,提高了电动机的工作效率,降低了抽油机的能耗。根据设计方案,建立了新型六杆机构抽油机的运动和动力学数学模型,对主要的性能参数进行了优化设计,并对其性能进行了对比分析。     

基于稀疏表示的故障敏感特征提取方法

针对故障诊断中的特征选择问题,提出一种基于非负稀疏表示的低维敏感特征提取方法。为了增强主分量的可解释性,针对L1-范数优化目标,通过权系数的稀疏和非负约束实现非负稀疏主分量的提取。采用主分量特征的累积方差变化率自适应地确定稀疏度,并依据稀疏分量与原始特征少关联的需求确定稀疏分量的数目,实现敏感特征的优化提取。通过仿真数据的分析表明,非负稀疏分量不仅提取出描述原始数据分布的敏感特征,还提高了数据的聚类性能。将该方法应用于滚动轴承的多种故障状态识别中,在由非负稀疏主分量构成的特征空间中,数据的聚类效果优于主分量特征空间;综合分析稀疏参数的选取和敏感特征的提取过程,表明提出的稀疏表示方法不仅能自适应地确定稀疏度,还能有效地获取原始特征的敏感程度,为故障诊断特征提取提供了很好的解决方案。     

水基无石墨润滑剂的研制

以水镁石黏土为基料、硼酸化合物为润滑添加剂、磷酸二氢铝为黏结抗磨添加剂,制备水基无石墨黏土润滑剂。在四球摩擦试验机上考察无机盐、硼酸、水镁石各组分含量对摩擦性能的影响,通过正交试验确定最优配比。考察研制的水基无石墨黏土润滑剂在不同载荷下的性能,并研究磷酸二氢铝黏结剂对其润滑性能的改善。结果表明：水镁石、氟硼酸钠、硼酸的最优配比为12∶05∶7。研制的无石墨润滑剂在低载荷下具有良好的润滑性能,但在高载荷下与石墨润滑剂相比减摩性能较差,摩擦因数随载荷增加波动较大;加入少量磷酸二氢铝黏结剂后,水基无石墨润滑剂在高载荷下的润滑能力迅速上升,具有取代石墨润滑剂的可能性。     

基于ADAMS的动力减振镗杆仿真分析

建立了基于ADAMS的内置式动力减振镗杆动力学仿真模型,以减小刀刃径向跳动在整个频域内响应的最大值为目标对样机模型进行了优化分析,得出了减振系统的最优参数.仿真试验表明优化后系统的频域响应得到了改善.在此基础上分析了模型中的弹簧刚度系数、粘性阻尼系数、调谐块质量、减振腔尺寸以及调谐块质心位置对系统减振效果的影响,为减振系统进一步的优化设计提供了设计依据.