可重构游梁式抽油机的设计和仿真分析

借助于可重构制造系统的基本思想，论述了可重构抽油机的基本概念、特点及可重构的理论依据，并对可重构抽油机的关键环节——模块的划分思路进行了探讨。给出了模块划分方案，分析了可重构游梁式抽油机的拼装特性。为了对可重构抽油机的性能进行验证，提出了将虚拟样机技术应用于抽油机的可重构设计，并利用虚拟样机技术软件ADAMS对APIC-320D-256-120抽油机进行了运动学和动力学分析，验证了虚拟样机技术应用于可重构抽油机设计的可行性。利用游梁式抽油机的可重构设计，可以实现抽油机的模块化生产，用户可根据需要对抽油机进行重构，从而实现了对抽油机传统生产和使用理念的变革。     

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.     

游梁式抽油机减速箱的可靠性分析

本文对游梁式抽油机的主要部件低速级齿轮和高速级齿轮在运转过程中的强度进行了分析,所选用的齿轮各项标准,均由机械手册查询。分析的重点为齿面的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度,目的是为游梁式抽油机的可靠性分析提供基础,所分析的两种疲劳类型,都具有很强的现实意义,是游梁式抽油机在日常运行中,常出现的疲劳现象,通过两种不同级别的齿轮,来为比较可靠性大小做准备。     

游梁式抽油机的事故树浅析

游梁式抽油机在将电能转换为上下往复直线运动拉动深井泵抽油的运行过程中,存在着漏电危险、旋转运动碰伤危险和机械伤害危险等;在维修作业过程中存在着机械伤害危险、触电危险、高空坠落危险、高空落物危险和皮带挤手危险等。     

游梁式抽油机曲柄销的失效分析

分析了游梁式抽油机曲柄梢的失效形式。指出曲柄销失效的主要原因是：（１）曲柄销轴承运转不良使曲柄销承受较大扭矩；（２）曲柄销与锥套接触不好，二者间出现了松动。由曲柄销的断口分析，可见弯曲、扭转疲劳破坏的特征，并对其机理进行了分析。     

可重构性和可重构设计理论

为了获取市场竞争优势、增强竞争的核心能力,未来的制造企业应该显著地改进产品和制造系统的设计能力.探讨了企业迫切需要的可重构设计的概念、理论与方法.基于拓扑相似性给出了可重构性的定义,提出了既考虑最少功能要求,又考虑它们之间不可忽略的交互作用的广义独立公理,并给出基于广义独立公理的可重构设计的定理、推论和设计方程.最后,探讨了该理论在快速可重构制造系统设计中的应用,通过企业的成功应用证明了提出的可重构设计理论的正确性.     

应用CAD方法对高滑差电机驱动游梁抽油机性能的分析

近几年,我国研制了一种超高滑差异步电机(Ultra—High Slip Motor),用于驱动游梁式抽油机。本文根据试验与试用中的问题,从理论上做了深入的分析。应用CAD方法,显示出多种特性参数曲线,表明高滑差异步电机驱动的各型抽油机具有较佳工况。并通过对抽油机曲柄运动规律的优化,可确定最佳的滑差率,从而可节省电能,提高工效,增产原油,延长抽油装置使用寿命,从而获得较大的经济效益。     

游梁式抽油机曲柄销可靠性分析

游梁式抽油机曲柄销装置是安装于曲柄孔内,是连杆曲柄的连接部件,曲柄销总成壳体内装有一付3618双列向心球面滚子轴承。可调心运转,便于安装使用,销轴尾端螺纹分左、右旋向。     

可重构模块化机器人模块及构形设计

对可重构模块化机器人模块的结构进行了研究,并归纳设计出7种功能模块,其中包括3种1自由度的关节模块,2种连杆模块和2种辅助模块·所有模块的功能都是独立的,并且每个模块的连接界面都设计成了圆筒形以便重组和提高其刚度·每一种模块都可设计成不同尺寸系列,这些不同类型和尺寸系列的模块便可构成一个模块库·作者对3个自由度串联机器人的构形进行了系统的研究,并应用制作的实验模块对研究结果的可行性进行了验证·     

游梁式抽油机系统动力学特性分析

根据试验井抽油机各项固有参数,通过对抽油机系统进行动力学仿真,对抽油机井上系统设备进行了数学建模和动力学分析,找到抽油机耗能的机理,为节能控制系统设计提供了理论依据。     

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。     

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.     

非注水井抽油机模糊控制节能器的研究

将自学习模糊控制器用于控制抽油机的运行 ,对节能器节能方案、数据采集分析、控制器的模糊自学习、控制器程序设计等进行了研究。该节能器采用模糊机制控制抽油机 ,将抽油机连续抽取方式变成智能化间歇抽取方式 ,当抽油机工作在空捞或半捞状态时自动停止工作。建立了自学习模糊控制模型 ,并根据此模型判断井内流体的蓄积能量是否满足再次连续满抽的条件 ,条件满足时抽油机才会再次启动。此方法可减少抽油机的整体运行时间 ,并为难以控制的模型提供合适的控制方案 ,避免泵空及无效抽汲 ,较大幅度地节约电能。此方法对注水井节电效果不明显 ,在较寒冷地区使用时要调整间歇停井时间 ,以免停井时管线冻住     

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     

游梁式抽油机传动系统的扭转振动与传动效率

以游梁式抽油机皮带减速箱传动系统为研究对象,综合考虑皮带与减速箱传动系统的弹性,建立游梁式抽油机皮带减速箱传动系统有阻尼多自由度扭转受迫振动的力学与数学模型及各振动元件参数的计算模型;以传动系统扭转振动仿真结果为基础,建立皮带减速箱及皮带瞬时传动效率的仿真模型。分析影响皮带减速箱传动效率的因素。仿真结果表明:传动系统的扭转振动对系统的运动规律与动态参数有显著影响;系统瞬时传动效率并非常数,受曲柄扭矩影响较大,特别是在正负扭矩换向点附近瞬时效率显著降低;传动系统的扭转振动降低了皮带减速箱的传动效率。皮带减速箱平均传动效率的仿真结果为70%~82%,与实际测试结果吻合。     

一种新型抽油装置的设计

针对抽油技术的现状和存在的问题 ,设计了一种不同于有杆抽油方法的井下自动跟踪式抽油装置。这种装置的地下部分为自同步换向式抽油装置。论述了井下自同步换向式抽油装置 (信号反馈式抽油装置 )的换向原理和地面电控装置的工作原理及地面平衡缸与井下动力液缸的位置匹配和调节技术措施。设计表明 ,这种新型抽油装置具有结构简单、加工容易、成本低、工作可靠等特点 ,适宜于深井抽油 ,液压站可远离井口控制 ,便于集中管理。     

抽油机支架的有限元动态性能分析

应用有限单元法对电动机换向抽油机支架进行了动态特性分析,建立了支架模态的有限元分析模型,计算并分析了抽油机支架一阶到九阶模态的固有频率和振型,并进一步对支架结构尺寸改变引起模态变化的情况作了分析.结果表明:所研究的抽油机支架的各阶模态频率偏低,且各阶模态均影响支架的整体稳定性,进而指出可以通过改变支架结构尺寸或结构优化方法来提高支架的固有频率.     

抽油机直接驱动无刷直流电动机控制器设计

为改善传统抽油机高速驱动、多级传动带来的效率低、功率因数低、维护费用高、噪声大等缺点,设计了基于MC33035的无刷直流电动机控制器,采用低速运行的大轮盘永磁电机直接驱动抽油机实现油杆的往复运动.     

电动机换向抽油机支架的有限元分析

应用有限单元法对电动机换向抽油机支架进行了静态分析,计算其静强度和刚度.结果表明:设计的支架结构及选材能够满足强度和刚度要求,但安全余量大.进一步利用优化设计模块对支架进行了优化设计,结果改用14号等边角钢代替原主弦杆用钢.经有限元再分析,证明优化后的支架不仅能满足工况要求,而且减轻了重量,降低了制造成本.