曳引式抽油机悬点载荷计算

曳引式抽油机悬点载荷的准确评估是钢丝绳、减速器、电机等关键零部件选配的关键。对新型曳引式抽油机的受载情况进行了系统分析,研究了悬点载荷的构成,确定了悬点载荷的计算方法,并给出了示功图。     

配重可调的节能电梯设计方案介绍

介绍了一种曳引式节能电梯设计方案。在保持电梯原有曳引结构系统不变的基础上,增加机械变速器、辅助配重、卷筒等装置,使机械变速器输入端连接电梯曳引轮,输出端通过卷筒连接辅助配重。采用机械变速器改变辅助配重与轿厢运动的速比可以匹配电梯不同的载重量与起升高度,实现配重可调,进而可以补偿曳引轮两侧的重量差,使曳引电机维持在低能耗状态。该设计方案利用辅助配重势能的改变就能够实现负载势能的储存和释放,能量形式没有发生转变,是一种直接的节能方案。     

直驱式抽油机平台支腿的有限元分析

基于ANSYS Workbench软件对新型高效节能直驱式抽油机8型机平台支腿进行了分析研究,建立了平台支腿的有限元模型,针对不同工况栽荷下和单边悬点载荷下基础不同倾斜角度时抽油机平台支腿进行分析计算,得到不同工况载荷下平台支腿的应力分布和基础倾斜角度对平台支腿的应力影响规律,为该系列抽油机的结构优化设计、安全性能分析提供有力的依据,提高该产品在市场的竞争力.     

新型摆动导杆式抽油机结构设计及运动学分析

利用解析法对新型摆动导杆式抽油机进行运动学分析,通过设置初始参数,得到悬点的位移、速度和加速度曲线。将新型摆动导杆式抽油机三维模型导入ADAMS软件中进行运动学仿真分析并加以验证。通过加速度对比分析,结果表明:摆动导杆式抽油机受到的惯性载荷比常规抽油机更小、更平缓,更符合抽油工程理论,能够降低抽油机能耗。     

液压电梯的现状与研究

一、曳引式电梯与液压电梯电梯是使轿厢垂直升降的运输工具.按照用途分为载客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯和观光电梯等.按传动方式又可分为曳引式电梯和液压电梯.曳引式电梯(图1)带有配重,钢丝绳悬挂在曳引轮上,曳引轮转动时,靠钢丝绳与绳轮间的摩擦带动轿厢运行.液压电梯一般不带配重,依靠液压缸推动轿厢垂直升降.根据结构不同分为直顶式和间接式两种.图2是直顶式液压电梯;图3是间接式液压电梯.     

抽油机节能方案研究

针对常规游梁式抽油机表现出的诸多问题,对现有抽油机节能技术进行了分析,提出引起抽油机高能耗的主要矛盾是动态跟踪平衡与偏心曲柄平衡块的大起动惯量造成的大容量电动机匹配之间的矛盾。目前,我国油田大多为低渗贫油田和开采后期的低产油井,地层油液渗流速度慢,大冲程抽油机对其不适用,且光杆匀速运动不利于渗流充泵。基于此,制定了以悬挂偏置游梁式抽油机为基本机型,选用开关磁阻电动机为动力源的新型节能方案,并对悬挂偏置游梁式抽油机进行了动力学特性分析,对开关磁阻电动机的控制系统进行了设计分析。试验表明,该方案符合我国油田的实际情况,动态平衡度较高,电动机与悬点载荷匹配性能好,节能效果显著。     

齿条式抽油机方案研究及塔架有限元分析

针对现有抽油机的一些缺点和对新型抽油机的新要求,提出了一种新型齿条式抽油机方案:双电机分别驱动齿轮与齿条啮合进行上下移动实现抽油,通过电机的变频调速,能实现不同的冲程和冲次。文中对抽油机进行了方案设计,对一些基本参数进行了计算,并利用ANSYS Workbench软件对齿条式抽油机的塔架进行有限元分析。该抽油机方案具有节能、可靠性高、长冲程、大载荷、便于维护等特点,有较高的推广应用价值。有限元分析结果满足使用要求。     

曳引式电梯的节能设计

为解决传统曳引式电梯输出功率偏大的问题,采用在原有电梯结构基础上增加独立的平衡配重系统及利用势能发电的方法进行了电梯的节能设计。依据力矩平衡原理,采用称重传感技术对负载变化进行实时监控,完成电梯的智能配重,减小电梯曳引机所受的阻力矩;采用自发电技术,将处于高位的平衡配重势能转化成电能,有助于能量的回收利用。利用平衡配重系统对势能进行存储、释放及回收,达到有效的节能和延长曳引机使用寿命的效果。     

游梁式抽油机悬点载荷软测量方法的研究

游梁式抽油机悬点载荷的在线准确测量是井泵示功图绘制和工况分析的关键技术。针对常规杆液柱振动和电机参数等间接测量法精度较低工程应用性不强、载荷传感器直接测量法易受材质老化疲劳影响稳定性差的问题,提出了一种利用输入电参数实现悬点载荷软测量的新方法。该法首先用游梁倾角直接替代惯用的曲柄转角建立抽油机扭矩因数新数学模型,其次建立电动机输入电参数、抽油机四连杆机构参数以及抽油机悬点载荷之间的关联关系,最后将采集的电动机输入电参数代入计算,并用肖维勒准则剔除奇异突变值、用均值滤波法进一步处理修正后,获得悬点载荷在线测量值。工程实验与应用结果表明,该法平均相对误差3.87%、准确性较高,稳定性好,工程实用性强。     

皮带抽油机机架机械性能分析

结合抽油机的工作原理,通过对皮带抽油机的运动规律和悬点载荷等动力学参数进行了分析计算,为后续的皮带抽油机的运动规律分析和悬点载荷的动力学仿真及其结构优化设计提供了理论依据。阐述结构模态分析的理论基础,对抽油机的机架进行性能分析,对其机械结构进行研究,分析机架的结构参数变化及工况变化对模态的影响。     

新型液压抽油机的节能设计与仿真

液压抽油机技术由于显著的节能效果而发展很快,以节能降耗为目的设计了一套液压抽油机系统。在机械结构方面,该系统采用机械配重的方法来完全平衡抽油杆的重量,使得抽油杆下降的势能储存在配重中并在上升抽油时重新利用,从而减小了系统的装机功率而节能;在液压控制方面,该系统利用了电液比例负载敏感技术,使压力和流量实时自动适应负载的需求,达到了高效节能和准确的控制。通过参数理论分析计算,表明该新型液压抽油机装机功率和在工作循环周期内消耗的功率比同类抽油机均低。在AMESim环境下建立了电液比例负载敏感系统的测试模型,并验证了该模型的正确性。在此基础上建立了整机系统的仿真模型,通过仿真和分析证明了该新型液压抽油机的节能效果。     

抽油机运动特性研究

抽油机是石油开采领域最重要的两大石油装备之一,其性能的优劣直接关系到各油田的经济效益。首先从理论上研究了游梁式抽油机的运动特性,得到了悬点位移、速度、加速度的解析式;随后利用计算机仿真技术对某典型游梁式抽油机的运动进行了仿真模拟,经过对比分析可见两种研究方式得出的结果基本一致,即：悬点位移、速度呈类似正弦规律变化;加速度呈类似余弦规律变化。以理论分析为基础,借助于先进的计算机仿真技术,在进行抽油机设计初期即可掌握其运动特性,这为新型抽油机的开发以及现有抽油机的结构优化提供了可靠依据。     

抽油机智能控制系统研制

研制了一种新型的抽油机智能控制系统,以单片机为控制核心,变频器作为执行部件,以监测抽油机实时载荷和功率为控制依据,通过系统的智能算法,在保证油井产量的前提下,最大限度地节约电能,降低机械磨损;通过GPS通讯手段,实现了油井实时数据的被动式传输和故障信息的主动式报警功能.     

直线电机抽油机悬点运动特性的动态仿真分析

以直线电机抽油机悬点运动的数学模型为基础,采用MATLAB软件的Simulink模块建立悬点的运动模型,对直线电机抽油机的悬点进行动态仿真,得出了悬点的速度、加速度以及位移的变化规律,并结合现场采油时的实际情况分析比较了仿真结果。     

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。     

双井液压抽油机动力单元机械特性建模与分析

液压抽油机以其较好的节能特性受到国内外采油工程技术人员的高度关注。随着液控技术的不断发展,各种形式的液压抽油机不断被推陈出新。针对近年来开发的基于二次调节技术并兼有重力势能回收特性的双井液压抽油机的动力单元机械特性展开建模和分析。采用梯形速度目标曲线分析文献中液压抽油机动力单元的机械特性,分析表明电机输出转矩突变点与活塞杆运行速度拐点同步,当其运行速度到达最大时,电机瞬时输出转矩到达峰值。模型为该型液压抽油机电机选型以及其他功率回收型液压抽油机机械特性分析提供参考。     

抽油机节能控制柜的研制

针对抽油机功率因数低、能耗高等问题,研制了抽油机专用节能控制柜。该系统通过检测负载电流,经隔离后送入控制器,根据负载状况产生控制信号,使晶闸管按照负载变化控制导通角,实现电动机输出功率与负荷变化的跟踪,从而减少了能量的浪费,提高了系统的功率因数,具有较好的节能效果。该设备已经应用于大庆油田采油二厂32kW电动机,取得了较好的经济效益。     

多腔液压缸新型液压抽油机的设计

液压抽油机因其结构简单、耗能低、性能可靠等特点,在石油开发生产中占据举足轻重的地位。就目前液压抽油机的发展进程和使用情况而言,因不能改善工作过程中换向所带来的液压元件的磨损,严重影响了液压抽油机的使用寿命。为了减轻液压元件的磨损,提出了一种多腔液压缸新型液压抽油机。该液压抽油机在液压系统设计方面做了良好的改善,不仅有效解决了磨损问题,延长抽油机的使用寿命,并且利用特殊结构的多腔式液压缸与蓄能器相结合,可回收下冲程时抽油杆释放的重力势能,重新利用于上冲程中,达到高效节能的目的。     

Performance enhancement of robot arms through active counterbalancing

Current robot designs utilise a fixed counterweight approach to balance the robot arm. The different links are generally equipped with counterweights so as to increase their load carrying capacity for a given link actuating motor. The counterweights are either designed to balance the link alone, in which case the torque due to the load is carried by the link actuating motor, or is designed to balance the link plus a portion of the maximum load intended. While this fixed counterweight approach is adequate for the majority of industrial and manufacturing applications, it fails to provide adequate balancing for high performance applications where large loads and high operating speeds are involved. This paper describes an active counterbalancing system that provides advantageous balancing to the robot arm links throughout the operation cycle, thus enhancing the load carrying capacity and the operation speed. A simplified dynamic analysis of a robot arm equipped with this counterweight system is presented. The paper also presents the control scheme necessary for the operation of the active counterweight.