滚筒式抽油机的调查与分析

论述了发展滚筒式长冲程抽油机的有利条件。针对现有滚筒式抽油机存在钢丝绳寿命短和换向装置可靠性差等问题，提出了采用辅助绳柔性传动降低柔性件上的载荷，从而提高柔性件使用寿命，以及采用无切换的连杆－齿轮机构的机械换向装置提高换向可靠性的方法。据此，设计了一种滚筒式抽油机，其动力性能优于现有的游梁式抽油机。     

抽油机用机械式无切换换向装置设计

油田开采难度的不断增加对抽油机提出了长冲程、低冲次等新的要求。通过分析现有主要换向机构的特点,设计了适合长冲程抽油机的导杆齿轮组合式机械无切换换向机构。对传动机构进行了运动学分析,得出了摆动导杆机构的运动曲线。对该装置的关键结构进行了设计分析,并以该装置为基础,研发了机械式无切换换向抽油机。     

抽油机平衡重导向机构的研究

随着采油机械的不断发展，新型节能型抽油机不断出现，目前游梁式节能型抽油机中的双驴头抽油机以及无游梁抽油机中的摩擦换向抽油机，具有很好的节能性和可靠性，得到了广泛的推广应用。在中小型双驴头抽油机和无游梁抽油机中，为限制平衡重旋转和摆动，防止平衡重碰撞减速器、曲柄或支架。都使用了导向机构来限制平衡重的运动。通过对在用的几种导向机构进行分析，研究其磨损产生的原因，提出有效的解决方案。     

齿轮式无游梁长冲程抽油机

齿轮式无游梁长冲程抽油机为机械换向台架式滚筒抽油机。电动机和滚筒之间的换向减速箱,既有减速功能,又有周期换向作用。样机的工业试验表明,这种机型适用于长冲程、低冲数、小排量抽汲,具有扭矩小、平衡可靠、节约电能、重量轻等优点,其缺点是冲数较低,不能适应大排量抽汲。     

抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击分析

抽油机双圆弧齿轮减速器使用过程中产生串轴和冲击的主要原因是设计时选择轴与齿轮配合的过盈量不足。抽油机在长期使用过程中，在循环交变载荷的作用下，中间轴与左右大齿轮产生相对运动，造成主动轴串轴。从动轴与齿轮产生相对运动，造成抽油机在上下死点换向时产生冲击。认为要避免抽油机双圆弧人字齿轮减速器串轴和冲击问题，进而提高减速器的使用寿命，应提高齿轮和轴配合的有效过盈量，使用单位要精心调好抽油机平衡。     

电机换向滚筒式抽油机的动力性能分析

为了解电机换向滚筒式抽油机的动力学特性,用机械动力学基本方法建立了电机换向抽油机的动力学模型,按照给定的驱动电机机械特性,给出了电机换向滚筒式抽油机动力特性的计算方法,指出光杆的运动规律是驱动电机机械特性的函数,使用柔性悬绳系统有助于减少悬点加速度对抽油杆的冲击.分析方法对电机换向滚筒式抽油机的设计有一定帮助.     

行星齿轮抽油机的设计构想

综述了我国长冲程、低冲次抽油机的发展概况，提出了行星齿轮抽油机的设计构想并阐述了这种抽油机的主要结构和工作过程。在此基础上，详细推导出行星齿轮抽油机的扭矩计算公式，并与常规型游梁式抽油机的扭矩计算公式进行了对比。认为行星齿轮抽油机与无游梁抽油机一样，可以实现长冲程或超长冲程，具有结构紧凑、体积小、重量轻和移运方便的特点，它克服了无游梁抽油机在换向方面存在的弊端，具有换向可靠性高和使用寿命长等优点。     

无游梁塔架式胶带传动长冲程抽油机结构初探

无游梁塔架式胶带传动长冲程抽油机由曲柄－连杆－滑块机构、动滑轮－窄胶带－定滑轮机构和复合滚筒增程机构组成。在给出这种抽油机工作机构和传动原理的基础上，进行了运动分析和动力分析，并阐述了确定基本参数和机构尺寸的方法。实例设计和综合分析表明，这种抽油机的动力性能优于游梁式抽油机和其他无游梁抽油机，具有扭矩小、平衡效果好、重量轻、可靠性高等优点。     

抽油机非圆齿轮换向机构运动学仿真分析

非圆齿轮换向机构是一种新型的立式抽油机换向机构。与传统的链条换向机构相比,具有寿命长,工作可靠等优点。介绍了非圆齿轮换向机构的工作原理,并利用Solidworks软件对非圆齿轮换向机构建立了三维仿真模型,用动力学软件ADAMS进行了虚拟仿真,得到了输出齿轮的运动特性曲线及该机构在运动过程中非圆齿轮对的啮合力变化曲线。结果表明,非圆齿轮对的仿真力与理论值基本一致,对该机构的进一步优化具有参考意义。     

新型链条抽油机设计

针对传统链条抽油机的平衡机构和换向机构故障率较高、影响生产的问题,设计了一种新型链条抽油机。采用了重力平衡方式和挂钩换向方式,使平衡机构和换向机构极为简单,增加了整机的可靠性。该机不仅保持了传统链条抽油机的长冲程、节能、节材、减速器额定扭矩小等优点,而且克服了原有链条抽油机故障率高、野外适应性差的缺点,具有结构简单、安全可靠、运行平稳等优点。     

螺旋凸轮式抽油机机构优化设计与性能仿真

开采低产井时,由于常规游梁式抽油机冲次偏高,无法满足低产井对低冲次的要求,导致大部分油井供液不足,甚至抽空。这不仅加大了油井的功率消耗,而且加剧了抽油机和井下杆管泵的磨损。鉴于此,设计了一种新型螺旋凸轮式抽油机。该抽油机采用螺旋凸轮作为换向机构,采用大传动比的摆线针轮减速器作为减速机构,具有体积小、质量轻、传动效率高、易于实现低冲次等优点。仿真结果表明,与常规游梁式抽油机相比,该抽油机减速器输出轴扭矩波动小,基本消除了负扭矩,电动机输入功率下降48.65%。     

宽带式超长冲程双泵双油井抽油机设计

针对宽带式超长冲程抽油机平衡和换向存在的问题 ,在参考大量资料并对以往平衡和换向方法进行比较的基础上 ,提出了一种宽带式超长冲程双泵双油井抽油机。该抽油机的电动机单向驱动 ,双泵彼此平衡 ,可自动换向以实现抽油泵柱塞的上下往复运动。这种新型抽油机可改善电动机和减速器的工作条件 ,延长电动机和减速器的寿命 ,节省功率 ,提高抽油机的工作效率     

电动机直驱抽油机的研制及试验

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。     

椭圆齿轮抽油机初探

椭圆齿轮抽油机是在常规游梁式抽油机减速器的输出轴上，联接一个椭圆齿轮变速器，抽油机曲柄固定在变速器的输出轴上而构成的新型抽油机。椭圆齿轮变速器的共轭椭圆齿轮啮合传动具有定轴性和传动稳定性。导出了椭圆齿轮抽油机的悬点运动方程和功率表达式，给出了一种四型机型的设计参数。计算结果表明，这种抽油机的功率峰值比常规抽油机低２６％，上冲程时间是下冲程的１．４６倍，对节电和提高泵效十分有利。     

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。     

滚筒式抽油机加动载荷模拟试验装置设计

针对新型滚筒式抽油机的负载特性,设计了一套抽油机加动态载荷模拟试验装置。采用油缸模拟井筒加动态载荷方案,最大程度还原抽油机的真实加载过程。建立该系统的理论分析模型,采用Adams仿真软件对其进行运动仿真分析,两者的分析结果吻合。应用最小二乘拟合原理,将试验测试的抽油机实时负载数据进行拟合处理,得出实测示功图,并与理论示功图进行对比分析,证明该加载系统能够准确反应抽油机的负载特性,可为新型滚筒式抽油机的设计与改进提供可靠的试验数据。     

抽油机设计模型示功图的研究

模型示欢图是指在抽油机正常工作条件下，能包容该机型各种工况，使抽油机的各项动力性能指标受到最恶劣工况考验的示功图。以现场实测示功图为基础，运用多元统计分析理论，结合理论研究成果和现场经验，给出了一种能预测在正常稀油抽汲工况下油井地面示功图参数的方法。为在抽油机设计中充分利用各构件和减速器的额定承载能力，提出在最大下泵深度只受抽油机结构承载能力的制约、减速器额定输出轴净扭矩利用率最趋近于１且小于１．１的工况来确定模型示功图。     

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