偏轮游梁抽油机系列

本报讯由华北石油第二机械厂研制开发的CYJY12－4．8～37HB偏轮游梁抽油机是一种用于开采低粘原油、粘稠原油及高含水原油的新一代节能采油设备。该抽油机以异相游梁抽油机为基础模型，在游梁尾部装了一个偏轮机构，并以此偏轮为中心形成一特殊的六连杆体系。减速箱输出扭矩平缓，加速度动载荷减小，整机运转平稳。由于减速箱扭矩峰值减小，谷值增加，因而周期载荷系数低，节能效果在15％以上。由于该机各部结构采用硬连接，保持了原常现抽油机坚实、耐用、易损件寿命长的特点，便于安装，便于维修。在此基础上，该厂又相继研制生产了8、…     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

近几年出现的摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机，其特点是可以频繁双向旋转，带动摩擦轮正反转，实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别，分析讨论了摩擦换向抽油机的运动特点，给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。     

可调径下偏复合平衡抽油机的研制

针对下偏杠铃抽油机游梁平衡力臂不可调节性和游梁平衡配重块笨重从而影响节能的问题,研制了可调径下偏复合平衡抽油机。该抽油机通过在常规游梁式抽油机的游梁尾部增设一套可以调节力臂的下偏游梁平衡装置,实现对抽油机的精确平衡,分散峰值扭矩,减小负扭矩,使净扭矩曲线更加平滑,达到节能降耗的目的。实际运行与测试结果表明,该抽油机节能效果明显,运行平稳,安全系数高,综合性能好,价格低,是稠油开发的理想节能产品。     

偏轮游梁抽油机的特征分析

在引入偏轮游梁抽油机的基础上,以CYJP12-4.8-37HB型偏轮游梁抽油机为模型,通过对其结构分析、运动分析、动力分析以及扭矩曲线的分析,总结出其相应特点,介绍了应用情况。     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机,其特点是可以频繁双向旋转,带动摩擦轮正反转,实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别,文章分析了摩擦换向抽油机的运动特点,给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。     

随动平衡游梁式抽油机设想

针对目前游梁式抽油机平衡现状，提出了一种新型平衡的游梁式抽油机。它的结构为在常规游梁式抽油机基础上改进驴头结构、在游梁尾部增加可摆动的平衡梁，利用光杆载荷牵引平衡梁，平衡力臂根据光杆载荷的增减而自动增减，力矩变化一致，起到最佳的平衡效果，有效减小净扭矩，从而达到减小动力配置、节约能源的目的。最后，提出了存在的问题。     

常规游梁式抽油机技术改造实践

对在用的能耗高的旧常规游梁抽油机进行技术改造，是当前降低抽油机能耗的一个首要任务。将旧机改造成偏轮游梁抽油机，为油田旧抽油机节能改造提供了一新途径，经现场实践，偏轮游梁抽油机改善了抽油机的运动特性和动力特性，降低了功耗；充分利用原机的构件，优化关键部位，使各构件受力合理，并具有较合适的安全系数，节能效果显著，运转平稳，管理方便。     

游梁行星轮组合式长冲程抽油机

游梁行星轮组合式长冲程抽油机的设计要点是，在旋转驴头上固接一个与之同轴心的行星齿轮，在机架上固接一个以游梁支点为圆心的齿轮轨同驴头行星齿轮相啮合，使驴头既可随游梁摆动，还可大角度自转，从而有效地增大冲程。导出了这种抽油机的悬点速度、加速度及冲程的计算公式。最后还将这种抽油机同常规游梁抽油机和无游梁长冲程抽油机作了比较。     

YCYJ10—3—37HB摇杆游梁式抽油机

采用与现有节能游梁式抽油机完全不同的工作原理 ,研制成YCYJ10— 3— 37HB摇杆游梁式抽油机 ,其悬点最大载荷 10 0kN ;冲程 3,2 5 ,2 1m ;冲次 4 ,5 5 ,7min- 1;减速器扭矩 37kN·m ;电动机功率 2 2kW。设计时改变游梁尾部结构 ,增设摇杆和从动连杆 ,将原来游梁尾部的圆周运动改变为抛物线运动 ,从而改变抽油机工作时的受力状态 ,分散峰值扭矩 ,达到减小扭矩最大峰值和抽油机各部件受力之目的。经测试 ,摇杆游梁式抽油机的示功图面积比常规游梁式抽油机的小 ,节能 30 % ,悬点速度和加速度均降低 ,运动更平稳 ,综合性能更好。     

常规游梁式抽油机杆件尺寸的优化设计

给出一种常规游梁式抽油机杆件尺寸优化设计的简单方法。用这种方法设计的抽油机的结构特点是:当游梁位于水平位置时,游梁和曲柄都与连杆垂直。这个特点以及杆件尺寸的合理组合,可使抽油机的最大扭矩因数、最大悬点加速度、曲柄轴峰值扭矩和电动机功率都明显减小。这种抽油机同用其它新设计方法设计的抽油机相比较,具有一定的优越性。     

由游梁式抽油机改造成的双变径轮式抽油机

双变径轮式抽油机是在继承常规游梁式抽油机优点的基础上设计而成的大载荷、长冲程、低冲次节能型抽油机。该机型的双变径轮设计相当于游梁机的前、后臂变长 ,通过变径轮的两次变径 ,能使抽油机的传动性与油井的载荷变化规律更好地相适应 ,从而降低减速器的扭矩波动 ,达到节能降耗之目的。采用复合平衡系统 ,可显著降低抽油机连杆和支架的受力 ,提高整机运转平稳性 ,减少振动和噪声 ,在小泵深抽采油工艺中 ,节能效果尤佳。双变径轮式抽油机设计方案 ,既可应用于新机制造 ,也可应用于将现有的中小冲程、能耗大的常规游梁式抽油机改造成大载荷、长冲程、低冲次的节能型抽油机     

游梁式抽油机传动方式优化分析

文章以机械采油虚拟试验系统为计算平台,通过对不同型号抽油机分别采用圆柱齿轮、偏心齿轮和非圆齿轮传动进行交叉仿真计算,并对各种情况下的悬点速度、加速度、减速箱曲柄扭矩和电动机峰值功率进行了统计分析。可以看出,非圆齿轮传动应用于游梁平衡抽油机减速箱,能够获得较好的传动性能和节能效果,值得借鉴应用。     

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。     

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。     

液压游梁式抽油机运动特性分析

液压游梁式抽油机是结合液压抽油机与常规游梁式抽油机优点而研制的一种新型抽油机。根据液压游梁式抽油机的工作特点 ,建立了其机构模型 ,给出了悬点位移、速度、加速度的计算公式 ,可以作为改善抽油机运动特性和优化设计抽油机机构的理论依据。对液压游梁式抽油机的运动特性进行了分析 ,结果表明 ,液压游梁式抽油机悬点运动速度近似为匀速直线运动 ,有效地减小了悬点的动载荷 ,可满足采油工艺对有杆抽油设备提出的长冲程、低冲次、大泵深抽等要求     

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。     

曲柄行星轮式抽油机定轮的优化设计

曲柄行星轮式抽油机是一种新型无游梁抽油机,在保持高可靠性的前提下,可缩小体积、节约占地,满足长冲程、大载荷的工况要求,并获得显著的节电效果。定轮的曲线形式决定着该抽油机的节能效果。通过对阿基米德螺线、偏心圆曲线和双圆弧曲线的对比,确定了该抽油机定轮的最佳曲线型式。对比得出,曲柄行星轮式抽油机的运动和动力特性均优于双驴头抽油机。     

扇形驴头抽油机的研制

在游梁式抽油机的基础上，通过将摇杆改成由大小两个扇面组成的扇形驴头，将连杆改成柔性传动件，研制出了扇形长冲程抽油机。工业试验结果表明，这种无游梁抽油机的动力性能明显优于游梁式抽油机：最大悬点加速度降低15．9％，最大扭矩因数降11．15％，平衡率提高35．2％，节能效果良好。另外，这种抽油机兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。