双驴头抽油机优化设计

后驴头轮廓曲线的形状是双驴头抽油机设计的关键。对后驴头轮廓曲线为偏心圆弧的双驴头抽油机运动规律作了进一步探讨，用矢量法建立了机构运动分析和动力分析的数学模型，且以上冲程扭矩因数峰值最小作为优化设计的目标函数，用优化理论中的复合形法进行优化计算，得到最优设计结果。计算实例表明，YCYJ14－5－53HB双驴头抽油机在最大冲程和最高冲次时，加速度和扭矩因数峰值比较小，减速器输出轴净扭矩波动不大，消除了负扭矩。     

双驴头抽油机后驴头型面设计的数值分析方法

后驴头的型面对双驴头抽油机的性能有很大的影响,须进行优化设计才能实现精确平衡,达到节能降耗的目的。针对后驴头型面为阿基米德螺线的双驴头抽油机设计模型中复杂的超越方程解析求解的困难,结合MATLAB的函数,编制相应的M文件,给出一种数值分析方法,进行一阶导数和二阶导数的运算,从而进行抽油机运动分析和动力分析,完成优化设计。该数值分析方法简单易行,以差分代替微分运算,为双驴头抽油机的性能分析提供了数值分析手段。运算精度足以满足工程设计的要求。     

阿基米德螺线双驴头抽油机优化设计

双驴头抽油机优化设计是一个具有不等式约束多目标函数的非线性规划问题。在建立双驴头抽油机优化设计数学模型中,综合考虑到各项指标对抽油机总体性能的影响,选用“以能耗低、质量轻、综合性能指标要好”为寻优目标,在约束条件方面主要解决干涉问题。寻优算法运用直接求非劣解的概念,借用枚举和直接方法进行寻优,提出了根据各目标函数的重要程度及变化程度选择最优解的原则。用该优化方法对12－5－48HB型后驴头为阿基米德螺线双驴头抽油机进行了优化设计,并对优化结果和后驴头为三段圆弧的双驴头抽油机及游梁式抽油机进行对比分析。     

前置型双驴头游梁式节能抽油机设计

针对我国油田开采的现状和抽油机的使用状况，提出了前置型双驴头游梁式抽油机(以下简称双驴头抽油机)的设计方案，对双驴头抽油机的几何计算和运动分析进行了推导。以14型5m抽油机为例，对常规型和双驴头游梁式抽油机的性能参数进行了计算和分析对比。结果表明，双驴头游梁式抽油机结构紧凑、体积小、重量轻，且动力性、平衡率高、能耗低，比常规型游梁式抽油机节能25％以上。     

双驴头抽油机的优化设计

阿基米德双驴头抽油机是目前油田上使用广泛、性能较好的一种抽油机,由于对其研究不够使它的性能没有得到充分发挥。研究了阿基米德双驴头抽油机的优化设计问题,建立了其优化数学模型,给出了相应的计算公式。对YCYJ10－5－37HB双驴头抽油机在保留原游梁支架和底座的条件下进行了优化计算。计算结果表明,其最大扭矩因素下降了9个百分点,节能效果显著。     

异型游梁式抽油机后驴头轮廓曲线的优化设计

通过对异型抽油机的运动及动力分析，建立了优化数学模型，并用复合形法优化了后驴头轮廓曲线为阿基米德螺旋线和圆的机型，得出了较为理想的后驴头曲线参数。     

旋转驴头抽油机设计计算

介绍了旋转驴头抽油机的特点及国内油田的应用情况，运用简洁实用的计算方法详细推导了驴头抽油机的几何计算、运动计算、动力计算及扭矩因数计算的公式。以CYJZ12－6－73HB型旋转驴头抽油机为例进行了具体的计算，并给出了加速度曲线和扭矩曲线图。     

双驴头抽油机柔性连杆断裂机理分析

双驴头抽油机在使用过程中经常出现柔性连杆断裂的故障。以后驴头型面为阿基米德螺旋线的双驴头抽油机为例,分析后驴头型面参数与柔性杆断裂的关系。依据得到的结论提出了改进措施。分析结果表明该柔性连杆断裂的故障可以避免。研究结果已应用到双驴头抽油机的设计及实际生产中,得到了很好的效果。     

基于虚拟样机技术的双驴头抽油机CAD系统

通用的动力学仿真软件无法真正实现双驴头抽油机柔性连杆机构在虚拟环境下的运动干涉仿真、运动轨迹仿真和实时动态仿真,为此,建立了基于虚拟样机技术的双驴头抽油机CAD系统。该系统分为三维模型虚拟子系统、数据管理子系统、CAD分析子系统、动态仿真子系统。应用该CAD系统完成CYJ145型双驴头抽油机的优化设计,并实现该型抽油机系统三维动态仿真和虚拟环境下的性能分析,验证了该系统的正确性和实用性。该系统的实现有效地解决了双驴头抽油机变参数柔性连杆机构三维动态仿真的难题。     

常规抽油机改造为双驴头抽油机的设计与实践

为了满足油田对长冲程抽油机的需求 ,提出了一种将 10型 3m常规游梁式抽油机改造为 10型长冲程双驴头节能抽油机的设计方法。在改造 10型 3m常规机时 ,考虑满足冲程和结构强度需要 ,尽量采用较多的原抽油机构件 ,对双驴头抽油机进行了结构尺寸优选、构件尺寸设计、减速器设计和支架改造等工作。还根据改造中遇到的平衡问题、驴头让位以及后驴头焊接定位问题 ,作了相应的改造。目前已有 5 0余台改造机在油田使用 ,最长的运行 2a多 ,运行可靠 ,节能效果显著 ,证明改造设计是可行和成功的     

三驴头节能抽油机的研制

为降低机械采油耗电量,正在研制三驴头节能抽油机,其结构特点是游梁的后端设两个驴头,前端设一个驴头,曲柄销与游梁采用钢丝绳（或链、带等）柔性连接。通过这种抽油机特征方程的推导和举例计算,并与常规CYJ—3—37HB型抽油机比较,可知三驴头节能抽油机扭矩最大值减小37．65％,平均功率减少10．97％,光杆的最大加速度为原来的93．5％,最大速度为原来的94．7％,电流均方根值为原来的83．3％,综合节能在15％以上。     

准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动分析

应用机械振动理论,对准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动问题进行了研究,除在上下冲程交替时外,这类抽油机悬点的运动接近匀速运动,在这种悬点位移作用下,将引起抽油杆柱的振动,导致杆柱中的动应力,结果表明,杆柱中的最大振动位移随深度增加量值逐渐增, 大动应力随深度增加而逐渐减小。最大动应力不是随深度呈线性变化,而是呈二次函数关系。     

双变径天轮式抽油机的选型分析

双变径天轮式抽油机由曲柄、连杆、摆杆、机架、柔性连接件、天轮和导向轮等组成。在天轮曲线选择设计中 ,前变径轮选用 3段圆弧连接曲线 ,后变径轮选用对数螺线 ,并根据模型示功图对天轮和整机的尺寸参数进行了优化设计。与同类型国内其它厂家产品性能对比及 2 0台改造样机的现场试验表明 ,这种天轮式抽油机运动、动力性能好 ,运转平稳 ,节能效果明显 ,其柔性连接件经过改进后寿命超过 1a。     

基于SolidWorks的双驴头抽油机支架三维建模及结构优化

依据某型双驴头抽油机支架结构,运用SolidWorks软件进行三维建模,并进行有限元分析;根据分析结果进行结构优化,实现降低成本、提高可靠性的目标。     

液压抽油机运动特性分析

介绍了新型液压抽油机的特点,并对驴头悬点的运动特性及其抽油泵的运动特性进行了分析。结果表明,由于液压抽油机原理上的优势,使得驴头悬点的运动速度接近匀速 直线运动,结构设计上的合理,有效地利用了抽油杆的弹性变形,使抽油机产生超冲程,达到提高采油效率的目的,这对于深井稠油开采具有十分重要的意义。     

加装减载器的有杆抽油系统的平衡调节

减载器是采油井内配置的一种井下工具,可以通过自身产生的液压反馈力来降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力。加装减载器后,使有杆抽油系统的动力特性发生改变,原有系统平衡被打破。根据有杆抽油系统运动规律和平衡准则,对抽油系统及平衡重力进行分析。将理论计算与实际工况相结合,通过数值分析计算,对系统平衡进行调节,使有杆抽油系统能耗降低,达到节约生产成本、提高经济效益的目的。     

现场工况下抽油机机架静力学测试及强度分析

采用半桥的应变测试方法,对油田示范区内经过优化后的不同类型抽油机机架进行了应力测试和分析。结果表明,变径轮式抽油机支架应力最大,前、后肢应力差较大;双驴头式抽油机支架应力次之,前、后肢应力差较小;摆杆式抽油机支架受力较小,前后肢应力差值也不大;常规游梁式抽油机支架受力为最小,前、后肢应力差也较小。除变径轮抽油机的支架外,其他抽油机支架的强度储备系数较大。摆杆式抽油机轮槽磨损较严重。     

玻璃钢抽油杆技术性能与应用探讨

介绍了国内外玻璃钢抽油杆技术的研究现状。玻璃钢抽油杆具有质量轻、强度高、弹性大、抗腐蚀和抽油时具有超行程等优点;可使抽油机驴头载荷降低37.5%,油井增产75%;可不更换抽油设备而增大抽吸参数;可使有杆泵抽油设备适用于超深井、斜井和严重腐蚀油井。设计玻璃钢杆柱和确定其工作制度时,必须考虑载荷系数、频率系数和阻尼系数对冲程长度的影响。     

发展低矮抽油机和柔性杆配套技术的几点思考

介绍了国内典型低矮抽油机的技术原理及优缺点;探讨了目前国内发展节能抽油机的主要矛盾;模拟了低矮抽油机和柔性杆结合的设计计算指标;分析了发展低矮抽油机与柔性杆配套技术面临的问题,并对单曲柄倍程柔式抽油机扩大应用应注意的问题提出了建议。