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。     

长冲程抽油机集锦与发展研究

本文集锦了我国长冲程抽油机（７种增大冲程游梁抽油机，９种增大冲程无游梁抽油机和１１种长冲程无游梁抽油机），扼要地介绍了它们的结构，通过对长冲程抽油机的用途、类型和优点分析，表明：增大冲程游梁抽油机是常规抽油机的发展方向；增大冲程无游梁抽油机是增大冲程抽油机的发展方向；长冲程无游梁抽油机是长冲程抽油机的发展方向，也是我国抽油机的发展方向。结合我国具体情况，提出了发展我国长冲程抽油机的４点建议。     

对《再论发展长冲程抽油机的现实意义》的讨论

根据调查分析资料，从7个方面阐述了长冲程抽油机的优点。以常规抽油机改造成旋转驴头抽油机的实践为例，探讨了旋转驴头抽油机的节电问题，指出其节电概念与常规概念不同，只有在降低抽油机额定载荷条件下才能节约动力消耗。通过在一些无游梁抽油机中同样采用曲柄连杆机构换向，同样采用异相曲柄平衡机构和气平衡方式的论述，指明“游梁式抽油机的优点却又正是无游梁抽油机的不足”的提法是不妥的。在概括了开发长冲程抽油机的特点后，指出了长冲程无游梁抽油机是长冲程抽油机的发展方向。     

游梁行星轮组合式长冲程抽油机性能分析

介绍了游梁行星轮组合式长冲程抽油机（简称“组合机”）的结构与工作原理，分析了组合机可旋转驴头的受力状况。为便于进行动力分析，将其最终等效为一个游梁前臂长为Ａ等效的常规游梁式抽油机模型，并从其增程机构运行的可靠性、制造成本和能耗等方面阐述了组合机的优势。此外，给出了两个设计实例，并与另外两种特种抽油机的几项主要性能参数作了比较，分析结果表明，新型组合机具有动载小、冲程长、节能和可靠性高等特点。     

扇形驴头抽油机的研制

在游梁式抽油机的基础上，通过将摇杆改成由大小两个扇面组成的扇形驴头，将连杆改成柔性传动件，研制出了扇形长冲程抽油机。工业试验结果表明，这种无游梁抽油机的动力性能明显优于游梁式抽油机：最大悬点加速度降低15．9％，最大扭矩因数降11．15％，平衡率提高35．2％，节能效果良好。另外，这种抽油机兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。     

长冲程无游梁抽油机集锦与发展研究

本文集锦了国内外１５种典型长冲程无游梁抽油机，扼要地介绍了它们的结构特点与工作原理和经济效益。分析结果表明：长冲程无游梁抽油机比增大冲程游梁抽油机和增大冲程无游梁抽油机更优越、更先进，是长冲程抽油机的发展方向，也是我国抽油机的发展方向。结合我国具体情况，提出了发展我国长冲程无游梁抽油机的６点建议。     

偏轮游梁抽油机结构与运动特点分析

偏轮游梁抽油机是一种新型长冲程度效节能抽油机,该抽油机与常规游梁抽油机相比的结构特点是游梁尾部装有一个偏轮,在偏轮与游梁中心支架之间增加了操纵杆,游梁尾部、横梁、操纵杆与偏轮之间用轴承联接而成。通过计算出悬点的位移、速度和加速度并绘制出各曲线,对该抽油机运动分析表明,最大加速度明显减小及加速度的变化率减小。     

游梁与复合轮综合增程式抽油机

游梁与复合轮综合增程式抽油机由常规游梁抽油机的四杆机构和复合轮机构综合而成,其中复合轮机构由复合轮、张紧带、牵引带和导向轮组成。给出了这种抽油机的典型设计方案和两种改进方案,并针对各方案进行了受力分析和冲程计算。分析结果表明,这种增程方法最大可将抽油机冲程增加到常规游梁抽油机的４倍,且可保留常规游梁抽油机的曲柄摆杆换向机构和传动形式简单及换向平稳的优点,在抽油速度不变的情况下,游梁摆动速度低,惯性载荷小,传动更平稳     

常规抽油机改造为双驴头抽油机的设计与实践

为了满足油田对长冲程抽油机的需求 ,提出了一种将 10型 3m常规游梁式抽油机改造为 10型长冲程双驴头节能抽油机的设计方法。在改造 10型 3m常规机时 ,考虑满足冲程和结构强度需要 ,尽量采用较多的原抽油机构件 ,对双驴头抽油机进行了结构尺寸优选、构件尺寸设计、减速器设计和支架改造等工作。还根据改造中遇到的平衡问题、驴头让位以及后驴头焊接定位问题 ,作了相应的改造。目前已有 5 0余台改造机在油田使用 ,最长的运行 2a多 ,运行可靠 ,节能效果显著 ,证明改造设计是可行和成功的     

试论冲程长度对游梁式抽油机的影响

通过对国内外部分游梁式抽油机的对比分析,讨论了冲程长度与扭矩因数、悬点载荷、杆件尺寸等参数的关系,作出了这些参数随冲程长度变化的图表。通过对图表的分析,说明发展长冲程游梁式抽油机是可行的。     

调径变矩节能抽油机平衡方案研究

研制的调径变矩节能抽油机显著特点是取消了常规抽油机的曲柄平衡 ,将抽油机的游梁设计成Γ形弯游梁体和I形吊臂两段 ,通过改变吊臂上配重质量和其重心运动轨迹综合调整平衡 ,可针对悬点载荷峰值Wmax出现的不同位置 ,将配重力矩对应地调到最大 ,有效地削减峰值扭矩。这种抽油机平衡率达 90 %以上 ,比常规抽油机节电 30 % ,制造成本下降 10 % ,售价低7% ,已在全国各大油田推广应用。     

双驴头抽油机现场使用中存在问题的改进

鉴于双驴头抽油机在使用中出现的游梁断裂、减速器下箱开裂和支架晃动等问题 ,分析了其产生上述问题的原因 ,给出了解决问题的方法。指出 :认真分析主要部件的受力状况 ,重新设计后驴头与游梁的联结结构 ,采用类似与变角自让位驴头所示的结构 ,可解决游梁开裂问题。提高减速器高底座的刚度、在减速器与高底座间增加弹性垫片 ,可克服减速器下箱开裂的问题。重新设计支架拓扑 ,增加支架的刚度是解决支架晃动的有效措施。     

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。     

异型游梁抽油机后驴头连接套的焊接与加工

异型游梁抽油机与常规游梁抽油机相比，前者在结构上增设了后驴头钢绳软连接。后驴头与游梁的连接是否可靠是该型机的重要质量保证之一。采用在连接套上增设圆挡环的方案，将连接套内孔焊接变形的问题转移到前道工序（精加工）之前和圆挡环外圆上，从而提高了连接套的形位精度。用新方案焊接后，销轴与连接套内孔的配合间隙最大为＋0．4mm，最小为＋0．17mm，大大提高了装配质量，标准公差等级由原IT12级提高到IT10级。     

常规10型抽油机改造及推广使用效果

针对常规10型抽油机不能满足供液不足油井采油工况需要的问题，将该型抽油机改造成旋转驴头抽油机。主要改造内容是将固定式驴头改为旋转驴头，后者通过与增设的前连杆一端的铰接，可在游梁运动的同时实现自转。驴头公转和自转的冲程迭加，便达到增加冲程的目的。同时增添了曲柄副平衡块，以提高平衡扭矩。使用情况表明，由于冲程增加40％，冲次降低50％，整机运转更加平稳，噪音降低，而且减少了光杆断脱，提高了泵效。同时还收到了节省投资和降低电力消耗的良好效果。     

柔性连杆游梁式抽油机运动分析

采用普通游架式抽油机运动分析的规范方法，分别对两种类型的柔性连杆游梁式抽油机的机构几何关系和游梁摆动规律作了分析，给出了游梁摆动的角位移、角速度和角加速度的精确计算公式。指出同心圆弧型柔性连杆抽油机的运动指标mα随游梁摆角δ的增大而减小，传动角β则恒为90°，故特别适宜采用大摆角，为设计较小尺寸的长冲程抽油机创造了条件。所给的公式可用于后驴头弧面为任意特殊曲线的异型抽油机的运动分析和机构设计。     

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。     

游梁式抽油机自让位驴头新型联接结构

针对现行自让位驴头联接结构的不足，设计了一种新型自让位驴头联接结构。这种结构在修井作业时，只需卸掉悬点载荷后将驴头调节顶丝松开，把游梁下旋至与水平线成产角，就可容易地拔出驴头支承销轴，然后将游梁置于上死点，驴头即可绕挂轴自转最大角度让开井口。文中对实际应用中β角的确定作了说明。这种结构适用于各型游梁式抽油机，对大型抽油机更能显示其优越性。     

新型异形旋转驴头增程式抽油机

在分析六杆增程式抽油机和异形游梁式抽油机的基础上，提出了集这两种抽油机优点于一体的新型异形旋转驴头增程式抽油机，其关键技术是旋转驴头后轮廓变径圆弧面的设计。它既有常规抽油机结构简单、耐用、易于操作和维护的优点，又能达到增加冲程的目的。此外，还可减小抽油机减速器扭矩和电动机功率，实现节能。其零部件具有互换性、通用性，便于对常规抽油机进行改造，能获得较好的社会经济效益。