电动潜油螺杆泵技术难点分析

由于潜油螺杆泵独特的结构特点,具有潜油电泵和螺杆泵的双重特点,在油田进入高含水期,随着三次采油技术的不断发展,电动潜油螺杆泵具有良好的适应性。通过试验优选了螺杆泵的配合方案,并总结分析了潜油螺杆泵失效的几种形式。     

2Z-V型电动潜油螺杆泵采油系统用行星减速器优化设计

电动潜油螺杆泵采油系统(ESPCPS)的设计关键是要解决螺杆泵低转速、高扭矩的动力输入要求,研究实验结果发现机械减速器是整个机组系统的难点所在。根据胜利油田某油井工况对电动潜油螺杆泵采油系统用减速器的设计要求,采用2Z-V型少齿差行星齿轮传动进行优化设计。根据所建立的数学模型,选用可靠性高、搜索速度较快的分层网络法进行寻优,性能参数良好、优化效果明显。首次提出了潜油螺杆泵减速器综合性能系数R,解决了不同机组、不同工况下、不同结构潜油螺杆泵减速器的性能比较问题。     

井下直驱螺杆泵潜油伺服系统的设计

潜油螺杆泵采油系统中通常采用减速器减速,并应用变频技术实现开环控制,系统调速性能较差,效率较低,电能损耗大。针对此问题,提出将具有低速大转矩和调速范围宽等特性的交流伺服技术应用于潜油螺杆泵采油系统,分别设计了永磁同步潜油电机以及能适应井下恶劣环境的磁电式编码器与伺服控制器,并在控制程序中加入压力环,通过调整电机转速使系统工作特性与油井产能相匹配。系统井下试验表明该系统在井下工作良好,从而验证了可行性。     

潜油螺杆泵采油系统在线状态监测技术研究

潜油螺杆泵采油设备被置于井下1500多米深处工作，一般的在线状态监测技术很难适用于此。本文提出基于井口采集下来的振动信号以专家系统的运作模式，走建造样本库、将实时采集的信号与样本进行比较分析的路线进行在线状态监测的构想，同时提出了相应的信息传输与处理的网络体系，介绍了监测平台的组成并总结了该平台的优点和可深入探讨之处。     

潜油螺杆泵采油系统数字化设计平台的开发研究

阐述了数字化设计技术的内涵和重要性,分析了潜油螺杆泵采油系统研发中存在的问题,应用数字化设计技术建立了具有设计、分析和数据管理功能的潜油螺杆泵采油系统数字化设计开发平台.介绍了潜油螺杆泵采油系统数字化设计开发平台的基本构成和特点.     

NGW型潜油行星减速器可靠性优化设计

潜油行星减速器是潜油螺杆泵采油系统中的重要传动部件，它要在高温、高压的工况下长时间连续稳定作业，基于常规机械设计，利用可靠性理论和计算机优化方法，建立潜油专用行星减速器可靠性优化的数学模型，通过Matlab软件的优化算法寻求最优设计参数，实现了进一步缩小减速器直径、增大日产油量和加长泵检周期的目的，从总体上提高了原油开采的经济效益。     

潜油螺杆泵减速器行星架的结构参数优化

行星架在传动系统中承担输出转矩,是采油系统重要零部件之一。使用ANSYS Workbench对一种潜油螺杆泵减速器行星架进行有限元分析,得到行星架整体变形和等效应力分布规律。通过灵敏度和响应面分析,研究行星架壁板厚度及内外径对最大整体变形、最大等效应力和质量的影响,以此为基础对行星架壁板结构参数进行多目标优化设计。实验结果证明：优化后最大整体变形减小6.91%,几何质量未增大。     

潜油螺杆泵密封特性与举升性能分析

为了充分认识螺杆泵的密封特性与举升性能，采用数值仿真软件对平面螺杆泵进行接触非线性分析，研究不同腔室压力下压差与接触应力的关系，并结合密封准则求出不同腔室压力下的临界密封压力，绘制出两者间的关系曲线，然后，研究了过盈量和橡胶硬度与临界密封压力之间的关系，给出了不同过盈量和橡胶硬度下的临界密封压力曲线，并采用多项式拟合方法给出临界密封压力与腔室压力之间的关系式。紧接着根据螺杆泵压力传递规律，分析了过盈量和橡胶硬度与螺杆泵扬程之间的定量关系，并研究了举升压力随密封腔数的变化规律。研究结果表明：接触应力随压差的增大而增大，随腔室压力的增大而减小；腔室之间的临界密封压力随腔室压力的增大而较小，且减小的速度逐渐变快，但此规律不受过盈量和橡胶硬度大小的影响；在相同腔室压力下，过盈量和橡胶硬度越大，临界密封压力就越大，螺杆泵的密封性能就越好；螺杆泵的扬程随过盈量的增大而呈线性增大，随橡胶硬度的增大而呈非线性增大；螺杆泵的举升压力随密封腔数的增加而增大，但增速逐渐变缓，最终达到一个最大值，这个最大值就是螺杆泵所能达到的最大举升压力，然后通过螺杆泵水力特性试验验证了结果的合理性。研究结果可为螺杆泵的研发...     

潜油螺杆泵采油作业在线监控技术研究

综合分析了潜油螺杆泵速度影响因素，同时考虑了启动时对电机的过载保护和原油供采平衡关系，提出了三级监控策略，对螺杆泵转速进行变频调控。控制平台中采用井下温度压力传感器和井上流量计采集相关信号，由上位机进行信息处理，以RS--485总线通讯方式对下位机进行分布式在线控制。该系统在油井分布比较密集的区块实现了一机多井监控，节约了控制成本，提高了控制的灵活性和可靠性。     

基于Pro/E的三环减速器装配的参数化设计

本设计为三环减速器的参数化驱动设计,通过采用Pro/e设计软件,先绘制出各个零件的三维实体图形,然后建立各个零件的族表,按给定的各种型号的减速器的零件尺寸在族表中建立多个例证。最后通过使用程序搭配族表来实现装配图中零件的不同例证间的替换,从而实现装配图的参数化设计。     

齿轮减速器传动效率的测量与研究

影响齿轮减速器传动实际效率的因素有多种,本研究从实验的角度入手,利用功率流开放式测试系统对一级齿轮减速器的传动效率进行了动态测量。主要是研究齿轮减速器使用过程中转速和负荷的变化对传动效率的影响。试验始果显示,对于单级齿轮传动机构,要提高其传动效率,应该从提高其传递力或力矩方面入手;若齿轮传动机构所受力或力矩不变,要提高其传动效率,则可以通过降低输入转速的方法来提高其效率;通过提高齿轮传动机构所传递力或力矩,同时降低输入转速的方法也可提高齿轮传动机构的效率。     

多因素耦合态下ESPCP系统输出转速的优化方法

潜油螺杆泵采油(ESPCP)系统的最优输出转速是考虑多种因素交互耦合作用的结果,是典型的非线性优化问题.应用人工神经网络技术,以MATLAB软件为平台,建立了原油粘度、泵端压差以及定转子间过盈量3个因素与输出转速之间的遗传神经网络模型.该模型运用遗传算法优化神经网络的权值和阈值,有效提高了网络的收敛性和预测的准确率.通过数据样本学习与部分现场监测数据相结合进行模拟,研究表明预测数据与实测结果基本吻合,取得了较好的效果.为考虑更多因素时优化ESPCP系统的输出转速提供了新的思路和方法.     

RV减速器摆线轮工艺设计及热变形仿真分析

RV减速器的核心零件为摆线轮,摆线轮的加工也是RV减速器制造的难点.通过分析RV减速器传动中摆线针齿的传动形式对摆线轮的性能要求,确定制造摆线轮的材料为GCr15,并对摆线轮的加工工艺进行了设计.为确定摆线轮加工时的磨削余量,运用ANSYS对摆线轮的淬火工艺进行仿真分析,得到其应力场分布规律和变形情况.经实验并测量实际淬火后零件的变形情况,验证了仿真结果的可靠性.为减小热处理后摆线轮的翘曲变形,设计了摆线轮回火夹具,对摆线轮的生产加工有一定的指导意义.     

单级直齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计

建立了单级直齿圆柱齿轮减速器可靠性优化设计数学模型,并采用非线性混合离散复合形的优化方法,进行了可靠性优化设计计算,取得了满足可靠性要求的优化结果。     

减速器批量生产的快速设计方法

通用齿轮减速器应用及其广泛,为了满足大批量减速器的生产,同时降低生产成本,保证加工质量,需要采用新的设计方法。介绍了＂模块化＂设计思想,并将其应用在减速器的设计中,应用模块化减速器不仅可以满足大批量快速生产的需要,而且便于管理、节省人力物力。     

谈减速机传动比的合理分配

介绍在设计两级或多级减速机时,如何合理地将传动比分配到各级,保证减速机结构紧凑,润滑良好。     

新型角型减速机的结构设计

主要介绍了一种新型角型减速机的开发背景、工作原理及其结构特点。     

基于网格评判法的机械产品优化设计

指出利用非线性规划求解工程设计中多目标优化问题的一些局限性,提出用网格评判法处理机械产品的多目标优化设计,并以行星减速器为例印证了该方法的有效性。     

基于LIGA技术的3K-2型微行星齿轮减速器的设计和制造

使用同步辐射光和X射线掩模板的LIGA技术能够制造大深宽比的三维微结构。详细讨论了基于该技术的微行星齿轮减速器的设计和制造，包括微行星齿轮减速器的设计、微齿轮X射线掩模板的CAD技术、X射线深层光刻、微齿轮的微电铸和微复制，以及微行昨齿轮减速器的微装配。目前已经得到了金属镍的厚度为400μm的太阳轮、行星轮，厚度为200μm的固定内齿轮、旋转内齿轮，其齿数分别为15、11、36、39。用这些微齿轮装配成了一台模数为0.03mm、减速比为44.2、最大外径为2mm的微行星齿轮减速器，并将其成功地应用在直径为2mm的北型微马达上。