用复数向量法求抽油机悬点加速度

用复数向量法推导了抽油机悬点加速度，其推导过程分两个步骤：首先以抽油机支架所在的直线为实轴，建立复数坐标系，求出游梁式抽油机杆件的一组几何关系式，然后对该组几何关系式予以求导，求得抽油机游梁的角加速度；再分别以抽油机的游梁、曲柄所在的直线为实轴，建立复数坐标系，求得抽油机曲柄与连杆的夹角角速度dα／dt，以及抽油机游梁与连杆的夹角角速度dβ／dt，进而导出抽油机悬点的加速度。     

Watt六杆抽油机增程与驱动力平衡机构分析

在常规游梁抽油机曲柄摆杆机构的基础上构造出集增程、机械换向和驱动力平衡功能为一体的 3种Watt六杆机构。针对每一个方案做了受力分析 ,并推导出每种方案抽油机冲程、平衡重质量及连杆垂直驱动力计算式。各方案的比较分析表明 ,3种方案构造的新抽油机冲程都大于常规游梁抽油机 ,连杆垂直驱动力都小于常规游梁抽油机 ;其中由Watt六杆机构、增程轮系和减力轮系复合构成的第一种方案 (机构 1)效果最好 ,其冲程为 6 75～ 9m ,是常规游梁抽油机的 4 5倍 ,连杆垂直驱动力为 90kN ,比常规游梁抽油机连杆垂直驱动力 (133kN )小4 3kN。     

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机

带副四杆机构的联动平衡游梁式抽油机是在常规偏置型游梁式抽油机的基础上研制而成的一种新型抽油机。其结构特点是:在游梁和支架上加装副连杆和副游梁,改变其平衡方式,变曲柄平衡为随游梁位置变化而变化的平衡扭矩游梁平衡,从而使新型机既具有常规游梁式抽油机可靠耐用的优点,又有良好的节能效果。与相近井况的偏置型游梁式抽油机对比,测算近500台新型机平均节电率为18.3%,自2001年投产至今,连杆、曲柄销及平衡装置未发生故障,是一种值得大力推广的机型。     

新型摇杆式抽油机

摇杆式抽油机以摇杆、摆轮代替连杆、游梁和驴头,用气压平衡代替平衡块。电动机单向旋转,用曲柄摇杆机构换向,实现悬点的往复直线运动。这种抽油机的特点是换向平稳可靠,平衡效果好,可实现长冲程低冲次抽汲,适用于深井和稠油开采。     

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。     

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…     

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     

常规游梁式抽油机杆件尺寸的优化设计

给出一种常规游梁式抽油机杆件尺寸优化设计的简单方法。用这种方法设计的抽油机的结构特点是:当游梁位于水平位置时,游梁和曲柄都与连杆垂直。这个特点以及杆件尺寸的合理组合,可使抽油机的最大扭矩因数、最大悬点加速度、曲柄轴峰值扭矩和电动机功率都明显减小。这种抽油机同用其它新设计方法设计的抽油机相比较,具有一定的优越性。     

变矩式曲柄连杆无游染抽油机设计

在游梁式抽油机的基础上，将摇杆改成变径天车轮，连杆改成柔性传动件，设计了变矩式曲柄连杆无游梁抽油机，计算结果表明，这种无游梁抽油机动力性能明显优于游梁式抽油机，具有良好的节能效果，且兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。     

增程式游梁抽油机设计原理及CAD

应用CAD技术及计算机图形显示技术,分析研究了六杆机构的增程式游梁抽油机在给定主体结构参数下,确定满足光杆运动的驴头廓线,曲柄在任一瞬间主体各杆件的角度、角速度、角加速度及驴头悬点速度、加速度的条件,并引用实例进行了计算。推导出驴头悬点速度、加速度和驴头廓线方程。同时,也精确计算了冲程长度、位置因数、扭矩因数、冲程增程系数。作者用同一主参数的非增程式游梁抽油机主体尺寸和性能参数作比较:计算曲柄轴扭矩并进行平衡;在计算机上模拟显示所设计的抽油机的工作过程,以图表或图象形式输出抽油机的各性能参数。     

游梁式抽油机椭圆速率柔性驱动及抽油杆疲劳寿命分析

游梁式抽油机椭圆速率驱动是一种基于变频器技术,将曲柄旋转运动规律由圆速率变为椭圆速率的柔性控制方案。依据椭圆速率驱动原理,求解了其曲柄随转角变化的解析式。在已知椭圆长、短轴前提下,便可求得目标曲线,进而反推出电机运动规律,为现场生产提供指导。对游梁式抽油机系统进行了室内台架测试,测得了2种驱动下曲柄角速度、悬点及泵前绳段载荷。以CYJT8-3-26HY型抽油机为例,使用Soliderworks软件,对圆速率、椭圆速率驱动下悬点运动规律进行运动学分析。以运动学分析结果作为边界条件,使用Ansys软件,对比分析了圆速率驱动、椭圆速率驱动对抽油杆疲劳性能的影响。分析发现,将圆速率驱动改变为椭圆速率驱动,对抽油杆柱疲劳性能有改善。     

摆杆型游梁式抽油机的节能效果分析

在对摆杆型游梁式抽油机进行详细运动分析的基础上，应用动能定理的功率方程对其进行了平衡分析，得到了曲柄输出轴扭矩的解析表达式。同常规型游梁式抽油机比较，该机型可以显著降低曲柄输出轴的最大扭矩，减小甚至消除负扭矩，在降低能耗的同时改善了减速箱的受力状况。分析表明，该机型由于自身结构特点具有明显的节能效果，应用前景好。     

关于无游梁增距式抽油机结构的设想

设想的无游梁增距式抽油机的结构由一绳轮机构和曲柄滑块机构串联而成。给出了这种抽油机的结构简图及传动原理,阐述了运动规律和确定尺度参数的方法,通过计算实例和与常规抽油机的对比,认为这种抽油机具有冲程大、冲次低、波动系数小、所需电动机功率小和光杆最大加速度小等优点。     

双变径摆轮抽油机运动学计算的一种有效方法

双变径摆轮抽油机是一种摆轮采用变径技术的无游梁式抽油机。进行运动学计算时，由于大小两个摆轮采用变径技术，而且相位不同，悬点位移、速度、加速度与曲柄转角之间的关系很难用数学式直接表达出来。针对这一问题，给出了双变径摆轮抽油机运动学计算的一种简单有效的方法：假设柔性件的长度不变，利用数值计算的方法进行求解。第一步，求出小摆轮转角与曲柄转角之间的数值对应关系；第二步，求出悬点位移与大摆轮转角之间的数值对应关系。由于大小两摆轮为同一个构件，悬点位移与曲柄转角之间的数值对应关系可由以上两步联立求出，进而利用差分法可求出悬点速度和加速度与曲柄转角的关系。     

游梁式抽油机分析方法

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。     

辅助连杆式抽油机运动过程的计算机模拟

将常规游梁抽油机与辅助连杆综合构成一种辅助连杆式抽油机,在对抽油机做了受力分析和冲程计算后,推导出抽油杆增程系数和连杆驱动力增力系数计算式。在此基础上,采用I-DEAS软件对该机的各零件做了实体造型,并构造了机器的装配系统和运动机构,随后用计算机模拟系统的运动过程,得到系统中各主要运动件的运动曲线及抽油杆的各项运动参数曲线。模拟结果表明,这种抽油机运动更平稳,其冲程是常规游梁抽油机的4316倍,速度和加速度各减少约77%,且保留了机械换向和结构简单的优点。     

调径变矩抽油机在长庆油田的应用

调径变矩抽油机是在前置式游梁抽油机的基础上采用新型平衡方案的一种节能型抽油机。根据该抽油机的结构特点和运动特征,推导出其悬点速度、加速度及曲柄扭矩等计算模型。利用该模型,对CYJ8-3—26HY型调径变矩抽油机与CYJ8—3—48B型常规游梁式抽油机在冲程3m、冲次5．5次·min^-1工况下的悬点速度、加速度及曲柄轴扭矩进行了模拟计算和对比。调径变矩抽油机与常规抽油机相比,具有速度变化平稳、悬点加速度相对较小、在相同的抽汲工况下峰值扭矩小、均方根扭矩小、且消除了负扭矩等特点,其平衡效果远好于常规抽油机,可有效地延长抽油机和驱动电机的寿命,其装配电机功率小于常规抽油机。同时介绍了调径变矩抽油机在现场采油中的应用情况。为检验调径变矩抽油机现场使用效果,对常规抽油机、复合平衡抽油机及调径变矩抽油机的使用参数进行了测试,认为该型抽油机节电效率高,具有推广使用价值。     

下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机的节能效果分析

应用波动方程描述抽油杆柱的振动,建立了抽油机悬点动力示功图的仿真方法;考虑了地面各机构传动效率对复合平衡游梁式抽油机各节点功率的影响,建立了地面各单元分效率与电动机实耗功率的仿真方法。仿真结果表明,与单独的曲柄平衡游梁式抽油机相比,复合平衡游梁式抽油机的节电率随游梁平衡重质量的增加而增加,其节电的根本原因是四杆机构的平均运行效率随游梁平衡重质量的增加而增加,与传统的复合平衡游梁式抽油机相比,游梁平衡重下偏对地面各单元的分效率与节电率影响甚小。由于复合平衡游梁式抽油机（包括下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机）不能明显减小曲柄轴扭矩波动,因此复合平衡游梁式抽油机不具有降低装机功率的特点,因此,下偏杆铃复合平衡游梁式抽油机的节电效果与传统的复合平衡游梁式抽油机基本相同。     

无游梁抽油机几个重要参数的计算

一种长寿命非金属柔性带的面世，可能使无游梁抽油机再获发展机遇。在介绍了无游梁抽油机的基本结构后，给出了这种抽油机光杆百分比、悬点速度和加速度、曲柄轴净扭矩等几个设计中重要参数的计算公式。     

发展低矮抽油机和柔性杆配套技术的几点思考

介绍了国内典型低矮抽油机的技术原理及优缺点;探讨了目前国内发展节能抽油机的主要矛盾;模拟了低矮抽油机和柔性杆结合的设计计算指标;分析了发展低矮抽油机与柔性杆配套技术面临的问题,并对单曲柄倍程柔式抽油机扩大应用应注意的问题提出了建议。