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。     

游梁式抽油机分析的数值法

当游梁式抽油机的结构比较复杂时,用解析法来分析比较烦琐,采用数值法就成为明智的选择。为此,建立了抽油机运动所满足的1组控制方程,用数值法求出一个曲柄转动周期的一系列悬点位移的离散值,利用这些离散值对悬点位移进行Fourier级数逼近,再对逼近后的表达式连续求导分别得到悬点速度和悬点加速度。在此运动分析的基础上,应用动能定理的功率方程,分别考虑游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,得到求解曲柄输出轴扭矩的表达式。给出用数值法对常规型游梁式抽油机进行分析的例子,应用表明,数值法通用性强,精度可以控制,是一种可靠的游梁式抽油机分析方法。     

游梁式抽油机井井下泵功图测试方法

提出了一种利用加速度传感器测量抽油泵冲程从而得到游梁式抽油机井井下泵功图的直接测试方法,并进行了实验验证和现场测试。分析了加速度传感器输出的带有冲击干扰的低频弱信号的特性,对周期信号及其漂移进行了建模分析,得出了长时间积分累计误差及其对测量结果的影响。根据消去原理设计了隔直去噪滤波器,建立了其数学模型,通过隔直去噪滤波器可将漂移分量从采集信号中分离出来。实验验证及现场测试结果表明:原始加速度数据经隔直去噪滤波器滤波和二次积分后能够得到无漂移位移信号,从而得出井下泵功图,数据测量精度在±2.0%以内,且测量误差随着冲次增大而减小;提出的井下泵功图测试方法可实现对泵效的计算和冲程损失直接测量,为游梁式抽油机工艺分析提供依据。图15表1参12     

游梁行星轮组合式长冲程抽油机

游梁行星轮组合式长冲程抽油机的设计要点是，在旋转驴头上固接一个与之同轴心的行星齿轮，在机架上固接一个以游梁支点为圆心的齿轮轨同驴头行星齿轮相啮合，使驴头既可随游梁摆动，还可大角度自转，从而有效地增大冲程。导出了这种抽油机的悬点速度、加速度及冲程的计算公式。最后还将这种抽油机同常规游梁抽油机和无游梁长冲程抽油机作了比较。     

三型抽油机结构改造

改造游梁式抽油机,采用增加连杆和游梁后臂有效长度的方案,可使上冲程时间长于下冲程时间,上冲程悬点的速度、加速度和最大载荷下降,这不但改善了抽油机的工作性能,增加了抽油机的使用寿命,还可减小泵固定阀阻力,提高吸入压力,增大排量系数,提高产液量。实践证明,产液量可提高7.65％～32.3％。     

复合天轮式长冲程抽油机悬点运动分析

LCYJ10-8-105HB型复合天轮式长冲程抽油机与φ57mn、φ70mm抽油泵配合使用,不仅排量大,而且可进行环空测试,以录取井下资料和进行油井动态分析。对这种抽油机进行结构分析及悬点位移、速度和加速度的计算结果表明,与常规游梁抽油机相比,在冲程与冲次乘积相同的情况下,其最大悬点加速度要低得多,因而可显著地降低悬点动载荷,明显改善机、杆、泵的工作条件。     

竖游梁塔架式抽油机的运动分析

对新型长冲程抽油机——竖游梁塔架武抽油机的运动分析方法进行了研究。导出了该机悬点位移、速度及加速度的计算公式。计算实例表明,该机在工作行程的悬点加速度变化平稳、峰值小。与常规型抽油机相比．可有效降低最大悬点载荷。     

变速驱动抽油机井运行参数变化规律研究

利用变频调速智能控制技术对游梁式抽油机冲次进行无级调节,可以改变1个冲程周期内的悬点速度与加速度;建立了抽油机变速运行的数学仿真模型,模拟出悬点示功图和减速箱输出轴扭矩的变化规律。计算结果表明,变速后减小了悬点载荷中的最大惯性载荷,增大了最小载荷,从而降低抽油机载荷的波动程度;曲柄扭矩峰值降低,可以选用小额定功率电机,使其在较高负荷下运行,达到一定的节能效果。现场试验测试结果也证明了变频调速智能控制技术数学模型的可靠性。     

游梁式抽油机优化设计方法的回顾和展望

游梁式抽油机优化设计方法的回顾和展望胡辰（胜利石油管理局采油工艺研究院）在８０年代以前，人们普遍认为游梁式抽油机设计应遵循两条重要准则：第一，悬点加速度变化的曲线尽可能接近有同样冲程长度的余弦曲线；第二，连动装置对称。否则，就会沿游梁产生一个相当大的...     

游梁式抽油机扭矩曲线平衡测试新方法

针对常规游梁式抽油机扭矩曲线平衡法中扭矩因数不准确的缺点,提出了一种仅依赖于实测悬点位移时间序列的扭矩曲线平衡测试新方法。推导了基于四连杆尺寸比值的悬点位移公式和扭矩因数表达式,给出了游梁式抽油机抽油泵装置能正常工作的四连杆尺寸比值范围,得到了基于实测悬点位移时间序列的扭矩因数计算方法。验证计算表明,这种扭矩因数计算方法有较高的精度。根据扭矩因数和悬点载荷计算得到扭矩曲线,从而可以判断抽油机的平衡状况。结合实例,给出了这种方法的具体应用。     

文摘·题录

复合天轮式长冲程抽油机悬点运动分析[刊]/王当芳等//石油机械.-1992,20(11).-1～5 LCYJ10-8-105HB型复合天轮式长冲程抽油机与φ57mm、φ70mm抽油机配合使用,不仅排量大,而且可进行环空测试,以录取井下资料和进行油井动态分析。对这种抽油机进行结构分析及悬点位移、速度和加速度的计算结果表明,与常规游梁抽油机相比,在冲程与冲     

游梁式抽油机示功图检测新方法

目前的抽油机载荷测量方法是在悬点处加装载荷传感器,位移测量采用拉线式传感器,存在诸多缺点,造成示功图检测现场维护工作量较大,难以实现长期的在线测量。为此,提出了一种利用电动机输出扭矩和转数计算油井载荷和位移的油井示功图在线检测新方法。通过测量1个冲程电动机的转数,建立了抽油杆位移和电动机转数的对应关系,将抽油机的冲程长度均匀分成130个采集点,通过输入抽油机配重、曲柄半径、冲程长度等参数,采用总线通讯获取电动机输出扭矩,建立动态悬点载荷的数学模型。现场应用表明,绘制的油井示功图能够较好地反映油井工况,具有一定的应用价值。     

斜直井有杆泵抽油系统抽汲参数的计算

通过对比斜直井与竖直井游梁式抽油机悬点载荷,得出了在大角度斜直井条件下上冲程悬点载荷不会有很大变化,而下冲程悬点载荷却要显著减小的结论。为了使斜直井抽油机能合理地工作,对抽油杆柱受力进行了分析,并论述了计算斜直井游梁式抽油机冲程长度和冲次的方法。     

斜直井有杆泵抽油系统抽吸参数的计算

通过将斜直井与竖直井游梁式抽油机的悬点载荷对比,得出了大角度斜直井所用抽油机的上冲程悬点载荷没有太大变化,而下冲程时,悬点载荷却要减小很多的结论。为了使斜直井抽油机能合理地工作,文中对抽油杆柱进行了受力分析,论述了斜直井游梁式抽油机冲程长度和冲次的计算方法。     

基于Pro/E的抽油机运动学分析

对抽油机悬点做了运动学理论分析,得出悬点位移、速度和加速度计算公式。采用Pro/E软件的Mechanism模块对南阳二机石油装备(集团)有限公司生产的CYJY10—3—53HB型抽油机进行机构运动学仿真研究,得出抽油机悬点位移、速度和加速度随时间变化曲线。研究结果表明,这种抽油机1个冲程过程中,悬点速度时刻在发生变化,加速度也不断地跟随变化,运动规律复杂。从研究中可以看出,借助先进的计算机仿真技术,在抽油机开发初期就可对其结构进行优化,可大大缩短产品生产周期,降低成本。     

CYJ5-1.8-18(H)F型游梁抽油机的动态测量分析

文章介绍抽油机在动载下主要构件的应力、悬点动载、支架及有关部位的振动位移、整机噪声等参数的测量与分析,以及用间接的方法测量输入与输出扭矩和悬点加速度。得出了该抽油机工厂试验的悬点载荷的动载系数、悬点加速度随转角的变化曲线、悬点加速度最大值发生的时刻。根据实测的应力对游梁进行了非对称循环的疲劳强度校核,最后对该抽油机的设计与制造作了评价。文章所提的测试项目和方法,对抽油机新产品的考核试验具有指导意义。     

游梁式抽油机运动参数的精确解

根据游梁式抽油机四连杆机构的几何关系和运动特点,建立了游梁的摆动方程,并由该方程得出了游梁摆角变化规律以及悬点运动的位移、速度和加速度的计算公式,从而给出了求游梁式抽油机悬点运动参数精确解的一种计算方法.以CYJ10-3-37HB型抽油机为例,计算了其悬点运动参数,并给出了与简化为简谐运动和曲柄滑块机构运动的对比曲线;分析表明,悬点的上、下死点位置不是常规认为的180°和360°(或0°)曲柄转角,因而按常规计算时悬点位移将出现负值.为此,给出了确定悬点运动死点位置的方法,并计算出CYJ10-3-37HB型抽油机在给定条件下的上、下死点位置为178°7'3"和358°2'37"曲柄转角.该方法既适用于曲柄任意方向旋转的游梁式抽油机,也适用于前置式抽油机,同时还可供研究其它类型抽油机运动规律时参考.     

YCYJ10—3—37HB摇杆游梁式抽油机

采用与现有节能游梁式抽油机完全不同的工作原理 ,研制成YCYJ10— 3— 37HB摇杆游梁式抽油机 ,其悬点最大载荷 10 0kN ;冲程 3,2 5 ,2 1m ;冲次 4 ,5 5 ,7min- 1;减速器扭矩 37kN·m ;电动机功率 2 2kW。设计时改变游梁尾部结构 ,增设摇杆和从动连杆 ,将原来游梁尾部的圆周运动改变为抛物线运动 ,从而改变抽油机工作时的受力状态 ,分散峰值扭矩 ,达到减小扭矩最大峰值和抽油机各部件受力之目的。经测试 ,摇杆游梁式抽油机的示功图面积比常规游梁式抽油机的小 ,节能 30 % ,悬点速度和加速度均降低 ,运动更平稳 ,综合性能更好。     

游梁式抽油机连杆机构尺度综合优选方法

为了判断游梁式抽油机的动力性能优劣,提出了游梁式抽油机连杆机构尺度综合优选方法。建立了尺度综合的数学模型,介绍了尺度综合的优选过程。并据此对抽油机的运动特性进行分析,认为可根据悬点的系列位移、速度及加速度曲线,对抽油机的运动特性进行分析。实例计算结果表明,用最优尺度综合产生的抽油机悬点最大加速度曲线变化更加平稳,峰值更小;以此设计的抽油机运动更加平稳,有一定的节能效果。该方法也可用于类似四连杆机构的设计。     

差速换向无游梁抽油机换向系统研究

针对现有长冲程电机-变频器换向无游梁抽油机和链条换向抽油机存在的问题,以及开采稠油及低渗透油层的迫切需求,提出一种新型长冲程抽油机———差速换向无游梁抽油机。阐述了差速换向机构内部齿轮传动与换向的工作原理,说明了长冲程、低冲次的实现方法,参数为：冲程3~8m,冲次1~4min-1,悬点载荷140kN。通过刹车盘换向控制实现任意超长冲程,换向冲击力减少50%,最大转矩仅为游梁式的30%,具有可靠、节能效果好等特点。