抽油机的计算机动画仿真技术

计算机动画仿真是抽油机CAD软件包的一个重要组成部分。采用直接访问视频存储器技术,动画显示速度快、无闪烁、效果显著。给出了运行于微机上的六杆增程式游梁抽油机的计算机动画仿真实例,分窗口、分画面同时显示抽油机的运行以及悬点位移、速度、加速度、扭矩因数、载荷扭矩、平衡扭矩、曲柄轴净扭矩线图的动态图形,具有实时、直观的优点。这种方法还可直接运用于机械设计的其他领域。     

异形游梁式抽油机运动参数的求解方法

异形游梁式抽油机的游梁后臂有效长度随曲柄转角而变化 ,故无法利用常规游梁式抽油机的解析方法来计算其运动参数。为此 ,根据几何关系和运动特点 ,建立了运动学模型 ,提出了异形游梁式抽油机运动参数的求解方法。利用此方法可以准确而迅速地求出不同机型的悬点位移、速度、加速度及扭矩因数等各项运动参数 ,也可计算优化后驴头的结构尺寸 ,解决异形游梁式抽油机后驴头结构与尺寸直接影响悬点的运动参数和扭矩因数 ,进而影响抽油机工作性能的问题     

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。     

调径变矩抽油机在长庆油田的应用

调径变矩抽油机是在前置式游梁抽油机的基础上采用新型平衡方案的一种节能型抽油机。根据该抽油机的结构特点和运动特征,推导出其悬点速度、加速度及曲柄扭矩等计算模型。利用该模型,对CYJ8-3—26HY型调径变矩抽油机与CYJ8—3—48B型常规游梁式抽油机在冲程3m、冲次5．5次·min^-1工况下的悬点速度、加速度及曲柄轴扭矩进行了模拟计算和对比。调径变矩抽油机与常规抽油机相比,具有速度变化平稳、悬点加速度相对较小、在相同的抽汲工况下峰值扭矩小、均方根扭矩小、且消除了负扭矩等特点,其平衡效果远好于常规抽油机,可有效地延长抽油机和驱动电机的寿命,其装配电机功率小于常规抽油机。同时介绍了调径变矩抽油机在现场采油中的应用情况。为检验调径变矩抽油机现场使用效果,对常规抽油机、复合平衡抽油机及调径变矩抽油机的使用参数进行了测试,认为该型抽油机节电效率高,具有推广使用价值。     

一种六杆增程抽油机

为了满足高排液量和环空分层测试的需要，各种长冲程抽油机应运而生，六杆增程抽油机就是其中较好的一种，如图1所示。图1六杆增程机示意图1－电机；2－胶带；3－减速器；4－曲柄；5－连杆；6－横梁；7－支架；8－游梁；9－摆杆；10－驴头；11－吊绳；12－底座该机是在常规游梁式抽油机的基础上改造而成的，在驴头和支架之间加设一对摆杆，使驴头在随游梁往复摆动的同时，受到摆杆牵制而相对于游梁作转动，从而达到增程（增加冲程）的目的。其最大悬点载荷为100kN，冲程分别为3．7、4.4和5．5m，冲数分别为5、7和9min(－1)，减速箱额定扭矩…     

无游梁抽油机几个重要参数的计算

一种长寿命非金属柔性带的面世，可能使无游梁抽油机再获发展机遇。在介绍了无游梁抽油机的基本结构后，给出了这种抽油机光杆百分比、悬点速度和加速度、曲柄轴净扭矩等几个设计中重要参数的计算公式。     

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。     

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。     

试论冲程长度对游梁式抽油机的影响

通过对国内外部分游梁式抽油机的对比分析,讨论了冲程长度与扭矩因数、悬点载荷、杆件尺寸等参数的关系,作出了这些参数随冲程长度变化的图表。通过对图表的分析,说明发展长冲程游梁式抽油机是可行的。     

CYJB8—3—26HB六连杆摆杆式游梁抽油机

采用六连杆摆杆式结构型式 ,研制成CYJB8— 3— 2 6HB六连杆摆杆式游梁抽油机。这种抽油机的悬点载荷 80kN ;冲程 3、 2 5、 2 1m ;冲次 5、 6、 7min- 1;减速器扭矩 2 6kN·m ;电动机功率 16kW。设计时整机采用六连杆摆杆式结构型式及摆杆平衡和曲柄平衡复合平衡方式 ,从而改变了整机工作时的受力状态 ;降低了峰值扭矩 ,减小了减速器扭矩最大峰值。经测试 ,六连杆摆杆式游梁抽油机的示功图面积比常规抽油机的小 ,节能 30 %以上 ;悬点速度和加速度均降低 ,整机运转平稳 ,综合性能好     

试论冲程长度对游梁式抽池机的影响

通过对国内外部分游梁式抽油机的对比分析,讨论了冲程长度与扭矩因数、悬点载荷、杆件尺寸等参数的关系,作出了抽油机参数随冲程长度变化的图和表。对图、表的分析表明,发展冲程长度为6m的长冲程游梁式抽油机是可行的。     

竖游梁塔架式抽油机的运动分析

对新型长冲程抽油机——竖游梁塔架武抽油机的运动分析方法进行了研究。导出了该机悬点位移、速度及加速度的计算公式。计算实例表明,该机在工作行程的悬点加速度变化平稳、峰值小。与常规型抽油机相比．可有效降低最大悬点载荷。     

无急回运动抽油机连杆机构尺寸参数的确定

确定无急回运动抽油机连杆机构尺寸参数时,先计算最小传动角、最大扭矩因数和悬点加速度,用这三个性能指标对连杆机构尺寸参数进行综合评价,得出连杆机构参数优化的取值范围。建议短冲程抽油机ψ角取较小值,α角取较大值;中等冲程抽油机的ψ角和α角取值应适中;长冲程抽油机ψ角取较大值,α角取较小值。     

游梁与复合轮综合增程式抽油机

游梁与复合轮综合增程式抽油机由常规游梁抽油机的四杆机构和复合轮机构综合而成,其中复合轮机构由复合轮、张紧带、牵引带和导向轮组成。给出了这种抽油机的典型设计方案和两种改进方案,并针对各方案进行了受力分析和冲程计算。分析结果表明,这种增程方法最大可将抽油机冲程增加到常规游梁抽油机的４倍,且可保留常规游梁抽油机的曲柄摆杆换向机构和传动形式简单及换向平稳的优点,在抽油速度不变的情况下,游梁摆动速度低,惯性载荷小,传动更平稳     

调径变矩抽油机运动学及动力学特性分析

调径变矩抽油机是在前置式游梁抽油机上采用新型平衡方案的一种节能型抽油机,其特点是取消了曲柄平衡,将传统的直游梁设计成3段折线的弯形游梁。根据该抽油机的结构特点及运动特征,推导了其悬点速度、加速度以及曲柄扭矩等计算方程,以CYJ8-3-26HY型抽油机为例进行了模拟计算,并与CYJ8-3-48B型抽油机相关参数进行了对比,借以分析其运动学和动力学特性,为调径变矩抽油机-深井泵系统的生产参数合理配置提供了理论支持。     

无游梁增距抽油机有关问题的设计计算

介绍了无游梁增距抽油机的主要参数如光杆冲程百分比、光杆速度、加速度、扭矩因数等的计算和平衡计算。通过扭矩因数、速度、加速度曲线对比,认为无游梁增距抽油机具有动力特性较好,每立方米产液量耗电低,井下漏失量小,有利于稠油开采等优点。     

前置式曲柄平衡抽油机几何参数优化设计

本文利用复合形法对前置式曲柄平衡抽油机几何参数,进行优化设计计算。以最小扭矩因数作为优化设计的追求目标,将最大冲程、冲次、传动角和安装位置等设计要求作为约束条件,从而建立了优化设计的数学模型。优化后几何参数的悬点速度、加速度、扭矩因数等值较原方案最大下降分别为5.72％、15.31％、4.27％。     

竖游梁塔架式长冲程抽油机的结构与特点

针对现有增长冲程游梁式抽油机和塔架式抽油机2种长冲程抽油机存在的问题,以及开采稠油对长冲程、低冲次抽油机的迫切需求,提出一种新型长冲程抽油机——竖游梁塔架式抽油机。它主要由驱动装置、传动装置、四连杆机构、竖游梁、塔架、曲柄平衡重和塔架平衡重等组成。对抽油机工作性能的综合分析表明,这种抽油机可实现的最大冲程不小于8m,具有皮实可靠、悬点正向最大加速度小、节能效果好等特点,特别适于土地价值不太高的油田。     

新型异形旋转驴头增程式抽油机

在分析六杆增程式抽油机和异形游梁式抽油机的基础上，提出了集这两种抽油机优点于一体的新型异形旋转驴头增程式抽油机，其关键技术是旋转驴头后轮廓变径圆弧面的设计。它既有常规抽油机结构简单、耐用、易于操作和维护的优点，又能达到增加冲程的目的。此外，还可减小抽油机减速器扭矩和电动机功率，实现节能。其零部件具有互换性、通用性，便于对常规抽油机进行改造，能获得较好的社会经济效益。     

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。