基于功率曲线法的游梁式抽油机曲柄平衡调整模型

近些年,游梁式抽油机电机功率测试越来越普及,如何利用功率曲线数据信息指导抽油机节能运行变得更加重要。以抽油机平衡准则为基础,开展了利用功率曲线数据进行曲柄平衡抽油机调平衡方法的研究。研究中,结合生产现场实际情况,利用电动机功率与传到曲柄轴上的扭矩的关系,建立了曲柄平衡块位置改变量与电机输出功率改变量的关系,依据不同的抽油机平衡准则,分别建立了峰值功率法曲柄平衡块调整量计算模型和均方根功率法曲柄平衡块调整量计算模型。计算表明,与平均功率法和峰值功率法相比,均方根功率法能耗最小,有利于进一步挖掘抽油机节能潜力。     

游梁式抽油机的节能研究

平衡问题是影响游梁式抽油机效率的一个重要因素.安装曲柄平衡块和在游梁后端添加配重箱都是改善抽油机平衡性的适用措施.使用pore三维制图软件绘制所要研究的游梁式抽油机的实体模型,并将模型导入到adams软件中,应用虚拟样机技术对进行动力学仿真.仿真结果表明,当平衡块或配重箱的质量大小合适情况下,会使曲柄扭矩减小.利用adams后处理模块中的优化功能对抽油机进行优化,得出当平衡决和配重箱同时作用时,曲柄扭矩得到最小值时的最佳的质量大小.最终得出了能提高抽油机节能效果的最佳的方案.     

百口泉油田常规游梁抽油机节能改造试验

2004年百口采采油厂对常规10型游梁平衡抽油机进行下偏杠铃节能改造试验,采用调径变矩纯下偏平衡的原理,在游梁尾部采用可变角度吊臂和配重箱,通过改变变径销直径,调节配重箱平衡力臂长度,使平衡扭矩变化曲线重大限度地吻合负载扭矩曲线,从而得到平稳,低峰值的净扭矩曲线,降低了减速器和电动机的额定扭矩,使游梁承受全部负载,其他运动件只承受负载与平衡力之差,有利于延长抽油机使用寿命,提高承载能力。改造为下偏杠铃抽油机平衡率应达到85％以上,同样条件下节电率达15％,综合节能较常规机高30％以上。改造后具有结构简单,运行电流平缓,节能效果显著等特点。独特设计的游菜固定支撑调冲程装置,调平衡装置和短小的曲柄,大大减小了调参的时间．增加了安全性和方便性。     

新型链条抽油机的方案设计及性能分析

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,提出了一种新型曲柄滑块链条式抽油机.通过曲柄滑块机构来实现换向,利用平衡重小车的上下运动来实现抽油机的平衡.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.     

新型链条抽油机的方案设计及性能分析

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，提出了一种新型曲柄滑块链条式抽油机．通过曲柄滑块机构来实现换向，利用平衡重小车的上下运动来实现抽油机的平衡．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．     

异相型游梁式曲柄平衡抽油机节能浅析

从结构特点上对异相型游梁曲柄平衡抽油机(简称异相型抽油机)和常规型游梁曲柄抽油机(简称常规型抽油机)作了对比,进行了简要分析,指出异相型抽油机通过改善抽油机的平衡状态,使平衡扭矩更有效地起到均衡扭矩的作用,使得净扭矩曲线峰值减小,曲线趋于平缓,使电动机的负载状况得到改善,从而达到节能的目的。     

新型双变径天轮式抽油机的设计

利用机构选型中的组合原理设计了一种新型天轮式长冲程抽油机。该新型抽油机由曲柄摇杆机构与双变径增程天轮机构组成 ,可以通过对现有的游梁式抽油机进行改造而制得。按照逐步优化设计思想 ,对该抽油机主参数进行了多目标优化设计和动态静力分析。现场试验和理论分析表明 ,该抽油机具有节能、结构紧凑、曲柄扭矩峰值较低、负扭矩小、扭矩变化平缓等优点。用该机构作为主机构的抽油机 ,其减速箱扭矩具有与双驴头抽油机类似的特性。与常规抽油机相比 ,其扭矩可以下降 10 %～ 15 % ,平衡效果好 ,平衡力矩有较大幅度降低。该机采用双变径天轮 ,提高了整机的动力性能 ;采用导向轮让位方式 ,改善了柔性件和支架的受力。由于该机选用了柔性件传动 ,在设计时必须考虑提高柔性件的寿命     

新型双变径天轮式抽油机的设计

利用机构选型中的组合原理设计了一种新型天轮式长冲程抽油机。该新型抽油机由曲柄摇杆机构与双变径增程天轮机构组成，可以通过对现有的游梁式抽油机进行改造而制得。按照逐步优化设计思想，对该抽油机主参数进行了多目标优化设计和动态静力分析。现场试验和理论分析表明，该抽油机具有节能、结构紧凑、曲柄扭矩峰值较低、负扭矩小、扭矩变化平缓等优点。用该机构作为主机构的抽油机，其减速箱扭矩具有与双驴头抽油机类似的特性。与常规抽油机相比，其扭矩可以下降10％～15％，平衡效果好，平衡力矩有较大幅度降低。该机采用双变径天轮，提高了整机的动力性能；采用导向轮让位方式，改善了柔性件和支架的受力。由于该机选用了柔性件传动，在设计时必须考虑提高柔性件的寿命。     

调径变矩抽油机设计计算

调径变矩抽油机作为众多抽油机中的一种,它的主要特点是取消了曲柄平衡,使用了游梁平衡,其基本结构和常规抽油机一样,设计计算时,同样需要计算四连杆机构、电机功率和配重,调径变矩抽油机更多的是考虑结构不平衡重,这是计算的重点,通过运动、动力分析比较,说明它比常规抽油机要节能。     

多功能抽油机节能控制器的研发

多功能抽油机节能控制装置是集抽油机电机节能、间歇性采油、抽油机变矩平衡节能于一体的抽油机综合节能装置.该装置不仅节能效果好、增加油井的产量,同时能实时地获得泵的"示功图",及时地了解井下工况,便于故障诊断和油井管理.该多功能抽油机节能控制装置是目前油田最有效、最先进的抽油机节能装置,是其它以往抽油机节能装置的替代品.     

Matlab/Simulink在抽油机动力学分析中的应用

介绍了MATLAB/Simulink 软件包的特点,利用Simulink中的SimMechanics 模块建立了抽油机的机械模型.针对某型号抽油机,建立了曲柄扭矩平衡的数学模型,并利用MATLAB/Simulink对抽油机进行仿真研究.研究结果表明,利用Simulink包对抽油机系统进行仿真研究,建模简便快捷,可以动态修改参数,可视性强,这对抽油机的设计、优化以及新型节能抽油机的开发都有很大帮助.     

Dynamic Balancing Structure Optimal Design for the Rotating Arc Sensor

Rotating arc sensor is a key device for automation welding. The vibration has a big influence on signal's correct collection and reliable automatic welding. In order to solve the vibration problem and the dynamic balancing design with the restricted space,a bearing force analysis based dynamic balancing structure optimal design is proposed and implemented with the help of Pro/Engineer( PROE) and automatic dynamic analysis of mechanical systems( ADAMS) virtual prototype technology, in which three parameters of the counterbalance are considered. The method is suitable for the practical online adjustment. The simulation result shows that optimal design based counterbalance structure and parameters can satisfy the space requirement with lower vibration. The methodology provides a new idea for dynamic balancing design and adjustment of rotating arc sensor with adjustable rotation radius.     

基于AMESim的内外控结合单向顺序阀平衡回路的平衡能力分析

在工程机械、起重机械中,如果系统本身自重过大或负载较大,应该设置平衡回路.平衡回路能在油缸活塞杆自重下下降时通过平衡阀产生足够背压,平衡自重,防止活塞或运动部件因自重超过油泵供油量所能提供的运动速度而出现失速现象.文章通过AMESim软件仿真研究内外控基础上结合单向顺序阀的平衡阀回路,并与常用的简单平衡回路进行对比,分析得出内外控结合单向顺序阀的平衡回路在系统中具有明显的优势:确保了回路的快速反应,又对回路冲击有着缓冲稳定作用.     

用连续梁方法讨论三缸内燃机的平衡

应用连续梁分析方法讨论了三缸内燃机的平衡性能，证明了在飞轮和皮带轮上适当增加一部分平衡重或适当选取各曲拐的平衡百分比，可以有效地改善发动机的整机平衡性能和减小曲轴的弯曲变形。     

可调平衡重垂直升船机(湿运)系统研究

采用可调平衡重系统，以机电一体化技术手段，程控调整滑轮两侧钢绳张力差△F值的大小和方向，实现运行全过程的静动态平衡、随遇平衡，进而实现无需配置电力驱动系统，减小悬吊钢丝绳直径，取消尾绳、取消卷扬筒、不设转矩平衡重，简化制动装置等效果。     

游梁式抽油机自动调平衡机构设计与分析

在油井生产过程中为提高游梁式抽油机采油效率、降低能耗,需要对抽油机的平衡状态进行定期检查并及时调整。针对现有游梁式抽油机机械调平衡方案存在的丝杠承受载荷大、润滑条件差、易卡砂、结蜡、腐蚀,等缺点,提出一种新的机械自平衡机构。设计了关键的锁紧机构,建立了锁紧机构的拉格朗日运动微分方程;该机构利用平衡块自身重力驱动,通过平衡检测装置控制电磁铁实现机构的解锁、落锁功能,达到自动调整游梁式抽游机平衡的目的。抽油机调平衡机构的研究对改善现有抽油机动平衡,节能降耗,增加使用寿命具有重大意义。     

气动可调式准零刚度隔振器设计及特性分析

针对承载质量的变化会影响隔振器性能的问题，设计了具有准零刚度特性的可调式非线性气动隔振器.该准零刚度隔振器由一个竖直的双气室可调式气动弹簧和4个对称初始水平放置的单气室可调式气动弹簧组合而成.分析了气动可调式准零刚度隔振系统的设计参数之间应满足的关系.当承载质量改变时，通过调节气压来保持静平衡位置处的准零刚度特性.利用谐波平衡法对系统进行振动分析，得到了系统的力传递率，并对其隔振性能进行了评估.结果表明，系统具有良好的低频隔振性能，优于相应的线性系统.     

前置式游梁抽油机主体参数优化的探讨

本文从分析前置式游梁抽油机的工作特点出发,按现代优化设计理论和方法对此类抽油机主体参数优化进行了探讨;提出了以降低减速器输出轴净扭矩的最大波动值为设计目标,来确定主体机构尺寸、平衡块重及平衡块偏置角;为不同系列的前置式抽油机主体机构方案拟定和承截能力计算提供合理的参数数据。     

90°摆角无偏置曲柄摇杆机构及其应用

曲柄摇杆机构应用广泛,90°摆角无偏置曲柄摇杆机构是其中一种特殊机构,具有很大的应用价值。应用图解解析法分析了无偏置曲柄摇杆机构的杆长关系,在此础上,分析了具有合适传动角的90°摆角无偏置曲柄摇杆机构的特点,得到了四个杆长之间的比例关系与约束关系,并用两个应用实例做了验证,结果表明所得结论大大简化了90°摆角无偏置曲柄摇杆机构的设计过程。