液压双驴头游梁式抽油机节能与减振的研究

鉴于常规梁式抽油机安全可靠，但能耗高的特点，研制了CJS14－5．5－80YY型液压双驴头梁式抽油机。以节能和整机减振为核心，双系统优化后的液压双驴头游梁式抽油机做了较详细介绍。论述了节能原理、整机减振及提高液压系统可靠性的措施，从原理上实现了既节能又减振的目标。前期试验证明，该新型抽油机与常规抽油机相比，悬点荷载减小30％－40％，节能30％以上，是一种楮推广的新机型。     

两种常规游梁式抽油机的节能改造

双驴头变径圆弧形的节能改造对常规游梁式抽油机进行双驴头变径圆弧形的节能改造 ,主要是利用双驴头抽油机的结构原理 ,对常规游梁式抽油机的四杆机构进行关键性技术变革 ,采用变径圆弧状的游梁后臂 ,游梁与横梁之间采用柔性件连接等特殊结构 ,以得到摇杆 (游梁后臂 )长度、连杆长度随曲柄转角的变化而变化的特殊四杆机构 ,即变参数四杆机构 ,形成了一种新的能适应采油实际工况的抽油机主结构 (见图 1)。图 1　双驴头改造机结构简图1—底座 ;2—支架 ;3—曲柄组件 ;4—连杆横梁 ;5—悬绳器 ;6—前驴头 ;7—游梁 ;8—后驴头 ;9—后驱动绳 ;10…     

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。     

节能抽油机有两个驴头

一种可以替代普通游梁式常规抽油机的长冲程、节能型双驴头抽油机，在孤东油田得到广泛应用。据统计，这种抽油机能有效改善电动机负载状况，降低电动机装机功率30％左右，在相同工作状况下，综合节电率迭25％。     

旋转驴头抽油机的驴头设计

通过几何分析详细推导出了旋转驴头抽油机驴头弧面理论节线计算的极坐标公式，并给出了计算该抽油机冲程长度的两种计算方法，最后介绍了驴头侧板的两种下料方法及驴头剖分成主、副驴头的设计原理。     

常规游梁式抽油机节能改造技术研究

论述了常规游梁式抽油机进行节能技术改造的具体方法,遵循改造费用低、改造部位少、节能效果好的原则,为油田常规游梁式抽油机节能改造提供了一条新途径.现场实践表明,经优化关键部件尺寸,使改造后的抽油机各构件受力合理,整机运转平稳,可靠性高;同时抽油机在运动特性和动力特性等方面有了明显的改善,降低了能耗,平均节电率在15%以上.     

常规游梁式抽油机节能改造的生产实践和探讨

文章分析了游梁下偏平衡技术的平衡机理和结构受力特点,介绍了运用该技术对常规游梁式抽油机进行节能改造的生产实践.在不改变抽油机运行参数和同等平衡率水平的条件下,对改造前后的运行电流、功率、功率因数以及有功、无功电量等参数进行了测试和对比,验证了运用该技术改造常规游梁式抽油机的节能效果,具有使用和推广价值.     

大庆油田游梁式抽油机电动机的节能分析

在大庆油田游梁式抽油机应用的节能电动机大致分为永磁电动机、高转差电动机、变级多速电动机和伺服电动机.在游梁式抽油机标准井上,在不同负荷情况下,对比测试了这四种电动机的综合节电率,分析了其不同的优缺点,为油田合理选配抽油机电动机提供了参考.     

基于应力测试的双驴头抽油机游梁失效研究

双驴头抽油机是油田广泛采用的一种节能型抽油机，针对运行中产生的与后驴头连接处的游梁裂纹、断裂问题，利用电阻应变测量技术对该型抽油机游梁、后驴头等主要承载构件进行了现场静、动态应力测试。结果表明，游梁体尾部连接孔承受的载荷对游梁产生撕裂性拉应力。在对游梁进行受力分析的基础上，基于VonMiss屈服条件，引入有效应力和有效应力幅的概念对游梁疲劳强度进行评估，分析了裂纹产生的原因为受力特性和疲劳破坏，并针对已生产和新设计的抽油机分别给出了解决问题的方法。     

节能高效的两级平衡游梁式抽油机

介绍了专利产品两级平衡游梁式抽油机的特点,并对型号为2CYJ16-4.8-73HB的样机进行了性能参数测试。测试结果表明,该机相对于同功能的前置式游梁抽油机,扭矩和配套电机功率分别降低36％和27％,节约钢材42％,而且有低噪声等优点。     

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。     

双驴头抽油机失载问题与解决方案

对双驴头式抽油机在运转过程中出现的失载现象及后果进行了分析，在此基础上提出了对付失载的解决方案。     

游梁式双驴头双井抽油机动力性能分析

采用Solidworks软件建立了某型抽油机的虚拟样机,并建立了相应的运动和动力解析方程。通过Motion仿真得出了该抽油机运动参数和动力参数的变化规律。理论分析和仿真计算表明,该抽油机负扭矩明显降低,节能效果良好。     

双驴头抽油机后驴头型面设计的数值分析方法

后驴头的型面对双驴头抽油机的性能有很大的影响,须进行优化设计才能实现精确平衡,达到节能降耗的目的。针对后驴头型面为阿基米德螺线的双驴头抽油机设计模型中复杂的超越方程解析求解的困难,结合MATLAB的函数,编制相应的M文件,给出一种数值分析方法,进行一阶导数和二阶导数的运算,从而进行抽油机运动分析和动力分析,完成优化设计。该数值分析方法简单易行,以差分代替微分运算,为双驴头抽油机的性能分析提供了数值分析手段。运算精度足以满足工程设计的要求。     

高效抽油机节能装置

介绍了一种高效高油机节能装置的原理，结构及性能，该装置可装于游梁式抽油机减速器输入端，经现场验证，应用在双驴头抽油机上不仅能节电，且能增加采液量，节电效果达１９．１％～３７．５％，经济效益十分可观，已获得国家专利权（专利号９６２１６１２５Ｘ）可向全国推广。     

常规抽油机改造成旋转驴头抽油机性能测试

针对我国陆地各主要油田人工开采的现状及常规采油设备存在的问题，提出了对常规抽油机进行增程改造的依据、方案及基本内容，并以CYJ10－3－53HB型常规抽油机改造成CYJ10－4．2－53HF（改）型旋转驴头抽油机为例，介绍了改造机的试制情况。按照GB11649－89《游梁式抽油机》及SY5212—87《游梁式抽油机质量分等》标准，对改造机承载时主要构件的应力、支架晃动度、悬点投影、噪音及电参数等进行了严格测试。测试结果和现场试验表明，改造机不仅具有一定承载能力，使用方便，可靠性高，而且增产、节能效果显著。与常规机相比，日产液量提高12％以上，每吨液成本降低8％以上。     

异型游梁式抽油机的设计

异型抽油机是在常规游梁式抽油机的基础上发展、产生的新一代抽油设备。其关键是将常规抽油机的游梁后臂变为变径圆弧，成为“变参数四连杆机构”，产生了新的运动关系，因而克服了常规抽油机固定四连杆机构的“死角”制约，扩大了驴头摆角。在不放大结构的条件下，实现了长冲程、低冲次，平衡效果好、匹配功率小，具有正反转两种工作方式，能够满足不同粘度原油开采的需要。     

抽油机驴头应力测试及开裂原因分析

游梁式抽油机的驴头经常出现裂纹、开裂现象,影响生产和安全性。在现场对驴头侧板进行动态应力测试、超声波测厚,无损渗透探伤,对抽油光杆进行安装对中度检测。分析认为驴头的结构设计不合理和抽油机安装的对中度不符合规范是造成驴头开裂的主要原因。提出了改进措施,避免驴头发生裂纹,提高了抽油机的使用寿命。     

阿基米德螺线双驴头抽油机优化设计

双驴头抽油机优化设计是一个具有不等式约束多目标函数的非线性规划问题。在建立双驴头抽油机优化设计数学模型中,综合考虑到各项指标对抽油机总体性能的影响,选用“以能耗低、质量轻、综合性能指标要好”为寻优目标,在约束条件方面主要解决干涉问题。寻优算法运用直接求非劣解的概念,借用枚举和直接方法进行寻优,提出了根据各目标函数的重要程度及变化程度选择最优解的原则。用该优化方法对12－5－48HB型后驴头为阿基米德螺线双驴头抽油机进行了优化设计,并对优化结果和后驴头为三段圆弧的双驴头抽油机及游梁式抽油机进行对比分析。     

一种确定抽油机驴头轮廓曲线的简易方法

直接利用有杆泵采油井悬只能上，下运动的特点，采用相对解析法，分别就驴头相对游梁静止不动或绕游梁作定轴转动两种情况，研究了驴头边缘动点Ｍ相对于游梁的相对运动轨迹。