可调冲程齿条式抽油机设计与分析

齿轮齿条式抽油机具有高效节能、功耗小、结构紧凑等优点,但选用可换向的电机或直线电机成本较高且稳定性差。通过采用行程开关对齿条上安装的限位块进行控制,来实现电机的正反转,完成换向的目的。这样能提高系统的稳定性,节约成本,且维修起来较方便。通过这种换向方式,只需根据抽油机冲程的不同,改变行程开关的安装位置,以满足不同冲程的需求。对电机实现连续正、反转的电路图进行设计分析,对整套抽油系统进行虚拟装配,并说明通过改变行程开关的安装位置改变冲程的方法。     

双曲柄2K-H轮系大摆角换向装置运动分析

针对游梁式抽油机冲程小、耗能大、运动性能差的缺陷,以及无游梁式抽油机普遍存在的可靠性不高、传动不平稳的问题,提出了一种通过机械特性实现纯机械无切换式换向的长冲程抽油机换向装置设计方案.通过逆平行四边形机构和齿轮并联输入2K-H行星轮系,在并联齿轮特定传动比下实现装置换向.新型换向装置避免了电机和链条换向的可靠性问题以及非圆齿轮换向的振动问题;相对于曲柄摇杆换向,在传动效率上有所提升.对换向装置进行了运动分析,并通过多参数运算仿真对比,分析了各参数对装置运动性能的影响.结果 表明,新型换向装置的下冲程时间相比上冲程较短,有助于提高生产效率;可根据实际工作需求调节机构参数,以适应工况要求,在实际应用时有更高的设计兼容性;可实现高效可靠的换向工作,在塔架抽油机未来发展中有广泛的应用前景.     

齿轮导杆式抽油机用换向机构力学分析与运动仿真

针对常规游梁式抽油机不易实现低冲次的运动特性,分析了一种齿轮导杆式抽油机用换向机构.该换向机构主要由长杆不完整齿轮、齿条移动框、滚筒等构成.介绍了齿轮导杆式抽油机换向机构及其原理,建立了换向机构的力学模型;根据接触冲击算法,利用SolidWorks和Adams对换向机构进行了联合动力学仿真.结果表明,该换向机构在上冲程速度平缓,在下冲程存在加速度突增;对比该抽油机在3种不同冲次下的加速度仿真曲线,该抽油机满足低产井的生产要求;对比常规式和齿轮导杆式抽油机的加速度理论曲线,该抽油机上冲程的悬点加速度均小于常规抽油机,运动特性更优,更适用于低产井的采油作业;冲次变化对部件接触力影响较大.研究为后续换向机构强度计算提供了数据支撑.     

35型齿轮长环形齿条抽油机传动机构力学分析

针对目前电潜泵深井开采存在作业周期短、能耗高等问题,以适用于深井开采的一种新型35型抽油机为研究对象,对其齿轮-长环形齿条传动机构进行了力学分析。建立了传动机构换向过程的力学模型,获得了换向过程中齿轮长环形齿条的受力变化规律;采用Adams对抽油机运行过程进行了动力学仿真,研究了传动机构及多组滚轮在抽油机整个运行过程中的动力学特性,并分析了动力对抽油机运行状态的影响。结果表明,换向过程中传动机构受力随齿轮位置发生变化;上下冲程过程中长环形齿条受力大小和方向不同;齿条箱存在绕自身x轴、y轴、z轴翻转的状况;气平衡配重7 t为抽油机最优配重。研究结果可为该抽油机零部件的进一步改进优化提供理论参考。     

长冲程转轮式抽油机三维动力学特性仿真

介绍了长冲程转轮式抽油机三维动力学特性仿真的方法和过程。采用Pro／MECHANICA机械系统动力学仿真软件,建立了以三维实体结构为基础的长冲程转轮式抽油机动力学仿真模型,并对抽油机的动力学特性进行了仿真分析。结果表明,长冲程转轮式抽油机结构合理、体积小、冲次低、冲程长、抽油效率高、维修操作方便,可显著降低采油成本。     

后置滑轮式长冲程抽油机受力分析与平衡计算

针对常规抽油机耗能大、冲程短等缺点,在弯游梁抽油机的基础上设计了一种后置滑轮式长冲程抽油机。阐述了该抽油机的工作原理,对主要承载部件后置滑轮、三角摆架、游梁、曲柄进行了受力分析。分析了该抽油机在抽油过程中的平衡扭矩,并将该抽油机的曲柄扭矩与常规抽油机曲柄扭矩进行了计算对比,结果表明,后置滑轮式长冲程抽油机曲柄扭矩小于常规抽油机。     

脉动减速无游梁长冲程抽油机研究

目前新设计的无游梁长冲程抽油机基本上都是通过电机的正反转来实现悬点的往复运动，这种运动方式不仅对电机的性能要求更高了，而且对电机的使用寿命必将产生影响。因此，研究一种能实现减速换向的机械装置，并且应用在无游梁抽油机的设计上就显得非常必要。     

无游梁抽油机换向部分的设计与控制

无游梁抽油机作业时,上冲程和下冲程的悬点速度相同,传递效率低、功耗大,无法满足低排量井抽油效率的要求。提出一种无游梁抽油机换向部分的设计及控制方案。换向部分用两对气控离合器与齿轮组合的接合与断开来实现抽油机的换向和变速。通过位置传感器,利用PLC控制系统,对两个离合器进行控制,以达到精准判断、自动控制的目标,改变无游梁抽油机上下冲程悬点速度相同这一现状,实现高效低能耗工作。     

基于复数矢量法的游梁式抽油机位置精度分析

油田上普遍采用的游梁式抽油机其主机构为典型的曲柄滑块机构,利用复数矢量法建立了平面连杆机构位置精度分析的数学模型,并对抽油机的冲程精度进行了详细地分析,得出了计算冲程误差的解析式,并采用牛顿-辛普森非线性迭代法进行了数值求解,编写了MATLAB计算程序并对某厂生产的C-456D-305-120抽油机冲程误差进行了实例计算,找到了抽油机的冲程误差随曲柄转角变化的规律,该规律性对于设计抽油机及准确估算抽油机的日采油量具有重要的参考价值.     

新型多级链传动抽油机的方案没计及性能分析

针对目前链条抽油机换向机构复杂、轨迹链条和主轴销容易发生断裂事故以及气动平衡系统复杂等问题,提出了一种新型多级链传动抽油机。通过曲柄滑块机构来实现换向,利用滑块的上下运动来实现抽油机的上下冲程;通过多级链条传动增加抽油机的冲程。整个抽油机具有结构简单、安全可靠、运动平稳、超长冲程、高效节能等优点。     

无驴头增程抽油机设计及分析

常规游梁式抽油机采用驴头与钢丝绳将曲柄摇杆机构产生的圆弧曲线变为直线,满足了抽油机工作要求。本文设计了一种无驴头增程抽油机,其特点是取消了驴头,在传统的游梁式抽油机上增加了辅助直线机构。根据该抽油机的结构特点,对其建立了数学模型,并用解析法求出了悬点位移、速度、加速度曲线。研究了辅助机构长杆、短杆长度对抽油机冲程和尺寸的影响,为无驴头增程抽油机的优化设计提供了参考。利用有限元软件对其关键部件进行力学分析,并在满足安全要求下进行拓扑优化,降低了生产成本,提高了经济效益。     

基于再生运动链法的游梁式抽油机机构创新

提出基于再生运动链法对游梁式六杆抽油机机构进行创新设计,获得了符合要求的69种机构方案;利用虚拟样机技术对满足要求的机构方案进行仿真、运动和动力分析,验证了新型机构符合要求的抽油机应用要求。为游梁式抽油机机构的创新设计提供系统的理论依据和参考数据。     

电机换向抽油机滚筒的设计与分析

随着油田开发的不断深入,长冲程、低冲次电机换向抽油机的需求日趋增加,厂家研制、生产电机换向抽油机的热情空前高涨。作为电机换向抽油机的核心部件——滚筒,其布局和结构的合理性对于提升整机性能及其可靠性具有重要意义。本文从选型与结构设计两方面出发,对电机换向抽油机滚筒的常见布置方式与结构形式进行分类,分析减速系统与滚筒的一体式和分体式两种布局方式的合理性,给出摩擦式驱动和死绳驱动两种滚筒结构的受力分析。结果表明:减速系统与滚筒采用分体式时装配方便、电机减速器散热可靠;死绳式滚筒驱动结构更适用于电机换向抽油机;滚筒与滚筒轴的连接采用两端固定可大大降低滚筒的变形,避免轴上零件的损坏;指出了柔性驱动件与滚筒连接、滚筒驱动槽设计时需注意的问题。本文研究的成果对于提升电机换向抽油机的整体设计水平有很大帮助。     

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机设计分析

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机依靠电动单向进行驱动,以此来保证双泵在运行时能够保持平衡,可进行自动换向以及抽油泵柱塞的上下往返运动操作。该抽油机可使电动机和减速器的运作条件得到改善,可提升电动机和减速器的使用寿命,降低抽油机的能源消耗,提升抽油机的工作效率。本文对宽带式超长冲程双泵双油井抽油机的设计进行了阐述与分析。     

滑轮增程式液压抽油机液压系统设计研究

随着油田开采的持续,游梁式抽油机暴露出功耗高、冲程冲次调节困难、不适应稠油开采等问题。针对游梁式抽油机的缺点,设计了一种长冲程、低冲数且冲程冲次无级可调的滑轮增程式液压抽油机。对滑轮增程式液压抽油机的液压控制系统进行了设计,并利用AMESim软件对液压抽油机的液压系统的悬点位移、悬点运动速度、悬点运动加速度进行了仿真。仿真结果与实际情况相吻合,证明了仿真结果的正确性。     

一种新型游梁式抽油机平衡机构的设计

针对常见油梁式抽油机平衡调节装置中出现的传动副多、故障点多、可靠性差等问题,提出了一种行星齿轮机构的游梁平衡装置。按照电机在驴头悬点上冲程和下冲程做功相等的平衡准则要求,由实测示功图计算出了拖动电机上、下冲程做功的大小,根据建立的游梁式抽油机的力学模型,推导出了复合平衡机构的设计计算公式。经现场试验,所设计的游梁平衡装置既可以节约钢材,又可以提高平衡度,提高节电率,具有结构简单、易于设计的特点,并根据不同工况的变化易于调整平衡度,可达到节能降耗的目的。     

创新设计游梁式抽油机的计算机求解

为解决游梁式抽油机能耗大、效率低、采油成本高,尤其是在下冲程时,抽油杆依靠自重下落出现能量倒流,而使电动机处于发电机运行状态等问题。运用机构创新和机构并联的理论,提出了抽油机联机配对使用的新方案。把其中一个抽油机产生的能量倒流,通过曲柄传递给另一个抽油机,实现了能量的正向转移和充分利用。曲柄旋转一周,实现了两个工作行程,提高了生产率。通过对联机配对抽油机进一步的理论分析,采用计算机求解,得到扭矩特性参数,与常规型、异相型抽油机相比较。联机配对抽油机较好地解决了普通抽油机存在的问题。而且不淘汰原有设备,不用重复投资,只需进行部分改造便可实现。     

液压抽油机研究现状及展望

相比较于常规的游梁式抽油机,液压抽油机具有如下优点:结构比较紧凑、重量比较轻、造价低、工作平稳、容易实现长冲程,并且冲程冲次调节方便,易于实现安全保护以及节能效果明显等,受到人们的广泛关注。国外对液压抽油机研究的比较早,目前已有应用于现场的成熟产品;国内对液压抽油机的研究起步虽晚,目前也有样机应用于现场。将对液压抽油机的国内国外发展现状进行介绍,并对液压抽油机的发展趋势进行展望,供业内人士参考。     

游梁式抽油机的自动控制系统

介绍设计研制的游梁式抽油机自动控制系统,使抽油机冲次以及上下冲程速度达到无级调节,优化了采油生产工艺,实现抽油机的自动控制,达到了增产、节能目的。     

一种后置滑轮式长冲程抽油机的运动分析

针对常规游梁式抽油机存在曲柄转矩和悬点载荷峰值大、冲程短、钢丝绳磨损严重的缺点,在常规游梁式抽油机结构特点基础上设计了随悬点位移变化且对平衡力臂进行调节的后置滑轮式长冲程抽油机。采用钢带代替传统的钢丝绳固定在后置滑轮上,后置滑轮在改变平衡力臂的过程中驱使钢带绕在其上,以此来达到增大冲程、减小摩擦损耗的目的。分析计算了该抽油机的运动特性,并以CYJ10-1.8-200型常规游梁抽油机进行实例计算分析,发现采用后置滑轮机构后,悬点位移峰值增加了150%左右。建立了该抽油机1∶10的实体模型并进行了试验,结果表明,该抽油机计算分析结果与试验结果相符合,验证了悬点运动特性计算分析结果的正确性。