游梁式抽油机后驴头曲线参数分析与优化
发布时间：2021-12-24 10:49
目前,双驴头抽油机因为其本身冲程长、节能好、动载荷小、工作稳定、易启动等优点被广泛用于石油开采。但是,根据现场实用调研,发现该机型在使用过程中存在节能效果不明显和后驴头悬绳易断等缺点。针对上述问题,本文主要对后驴头曲线参数进行分析和优化,选择节能效果最好的曲线参数。论文的主要内容如下:首先分析常规型游梁式抽油机的不足,对四杆机构与抽油系统能耗关系进行探讨,对比多种新型节能抽油机的应用范围,得出双驴头游梁式抽油机被广泛应用的原因以及未来的发展方向;通过矢量多边形法对多种不同后驴头曲线形式的双驴头抽油机进行几何简化模型建立,分析运动特性和动力特性的计算,并建立详细数学模型,为后续能耗分析与参数优化建立了基础;对双驴头抽油机抽油系统能耗因素进行分析,得知抽油系统是一个整体,其能量损耗为8个子系统的乘积,确定抽油机后驴头对抽油系统能耗的具体影响;利用MATLAB软件以不同尺寸参数模拟出双驴头抽油机的运动规律和动力变化规律,并对后驴头曲线形式为圆弧形式（单圆弧、双圆弧、三圆弧）和阿基米德廓线形式的双驴头抽油机进行能耗定量分析;应用遗传算法中的蝙蝠算法,选择减速器净扭矩的均方根值最小为目标函数,对...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规型游梁式抽油机（2）常规型游梁式抽油机的缺陷常规型游梁式抽油机因为其本身结构简单、工作状况可靠以及维修方便被长时间广泛
4图1-2带副连杆双四杆抽油机（2）异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机是近些年来研究使用性能较好的抽油机型，如图1-3所示为该抽油机的一般型号结构。从图中外观结构来看，异相型游梁式抽油机与常规型游梁式抽油机外观几乎一样，但是，与常规型抽油机机构不一样的是异相型游梁式抽油机增大了减速器和支架这两者间的距离，使得极位夹角也随之增大；其次异相型游梁式抽油机的平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成的一定夹角，即平衡相位角[10]。而此种型号抽油机的极位夹角相对而言变大，则抽油机整体运动时上冲程过程中曲柄转动的角度增加，而在下冲程过程中时角度减小，这有利于上冲程过程中的悬点加速度和悬点载荷减小，使得抽油机平稳运动。而平衡相位角的存在会使减速器净扭矩曲线波动变化均匀，减小电动机输出功率，从而降低能耗，目前在多个油田上使用，效果良好。图1-3异相型游梁式抽油机（3）前置型游梁式抽油机
4图1-2带副连杆双四杆抽油机（2）异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机是近些年来研究使用性能较好的抽油机型，如图1-3所示为该抽油机的一般型号结构。从图中外观结构来看，异相型游梁式抽油机与常规型游梁式抽油机外观几乎一样，但是，与常规型抽油机机构不一样的是异相型游梁式抽油机增大了减速器和支架这两者间的距离，使得极位夹角也随之增大；其次异相型游梁式抽油机的平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成的一定夹角，即平衡相位角[10]。而此种型号抽油机的极位夹角相对而言变大，则抽油机整体运动时上冲程过程中曲柄转动的角度增加，而在下冲程过程中时角度减小，这有利于上冲程过程中的悬点加速度和悬点载荷减小，使得抽油机平稳运动。而平衡相位角的存在会使减速器净扭矩曲线波动变化均匀，减小电动机输出功率，从而降低能耗，目前在多个油田上使用，效果良好。图1-3异相型游梁式抽油机（3）前置型游梁式抽油机
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空信息网络集中控制器部署优化策略研究[J]. 冉金鹏,赵尚弘,王翔. 计算机科学与探索. 2020(06)
[2]蝙蝠算法研究及应用综述[J]. 许德刚,赵萍. 计算机工程与应用. 2019(15)
[3]链条式抽油机平衡度与能耗的关系探讨[J]. 孙东,杨勇,綦耀光,张芬娜,贾文强,董明霞. 石油矿场机械. 2018(01)
[4]基于遗传算法的蝙蝠优化算法研究[J]. 翁健高,白琳,易向阳,李道丰. 广西大学学报(自然科学版). 2017(03)
[5]抽油机井平衡比与能耗的关系[J]. 陈晓贺,陈俊聪,袁舟. 油气田地面工程. 2014(01)
[6]CYJS6-3-18HB双驴头游梁式抽油机研制与推广应用[J]. 王革联. 中国石油和化工标准与质量. 2012(03)
[7]提高抽油机系统效率分析[J]. 杨静. 中国石油和化工标准与质量. 2011(08)
[8]CYJ7-2.5-26HY型抽油机设计及应用[J]. 黄伟,刘显,吉效科,林泉,高长乐,龚晓明. 石油矿场机械. 2010(05)
[9]曲柄轴净扭矩趋近直线形态的抽油机传动机构研究[J]. 任涛. 现代制造工程. 2010(04)
[10]抽油机的节能措施研究[J]. 马明俊. 科技信息. 2009(31)
硕士论文
[1]有杆抽油系统效率和平衡分析研究[D]. 金钟辉.西安石油大学 2015
[2]柔性机构在常规型抽油机中的应用与研究[D]. 邢金玲.兰州理工大学 2014
[3]不同后驴头弧线形式的双驴头抽油机动力学仿真研究[D]. 闫金铸.东北石油大学 2012
[4]有杆抽油系统能耗与节能技术研究[D]. 吴雪琴.长江大学 2012
[5]异型游梁式抽油机后驴头结构优化设计[D]. 姜彬.大庆石油学院 2009
[6]双驴头抽油机的动力学分析与优化设计[D]. 连颍.南京理工大学 2007
[7]双驴头抽油机CAD系统研究[D]. 杨冬平.中国石油大学 2007
本文编号：3550350
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规型游梁式抽油机（2）常规型游梁式抽油机的缺陷常规型游梁式抽油机因为其本身结构简单、工作状况可靠以及维修方便被长时间广泛
4图1-2带副连杆双四杆抽油机（2）异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机是近些年来研究使用性能较好的抽油机型，如图1-3所示为该抽油机的一般型号结构。从图中外观结构来看，异相型游梁式抽油机与常规型游梁式抽油机外观几乎一样，但是，与常规型抽油机机构不一样的是异相型游梁式抽油机增大了减速器和支架这两者间的距离，使得极位夹角也随之增大；其次异相型游梁式抽油机的平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成的一定夹角，即平衡相位角[10]。而此种型号抽油机的极位夹角相对而言变大，则抽油机整体运动时上冲程过程中曲柄转动的角度增加，而在下冲程过程中时角度减小，这有利于上冲程过程中的悬点加速度和悬点载荷减小，使得抽油机平稳运动。而平衡相位角的存在会使减速器净扭矩曲线波动变化均匀，减小电动机输出功率，从而降低能耗，目前在多个油田上使用，效果良好。图1-3异相型游梁式抽油机（3）前置型游梁式抽油机
4图1-2带副连杆双四杆抽油机（2）异相型游梁式抽油机异相型游梁式抽油机是近些年来研究使用性能较好的抽油机型，如图1-3所示为该抽油机的一般型号结构。从图中外观结构来看，异相型游梁式抽油机与常规型游梁式抽油机外观几乎一样，但是，与常规型抽油机机构不一样的是异相型游梁式抽油机增大了减速器和支架这两者间的距离，使得极位夹角也随之增大；其次异相型游梁式抽油机的平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与曲柄轴中心连线之间构成的一定夹角，即平衡相位角[10]。而此种型号抽油机的极位夹角相对而言变大，则抽油机整体运动时上冲程过程中曲柄转动的角度增加，而在下冲程过程中时角度减小，这有利于上冲程过程中的悬点加速度和悬点载荷减小，使得抽油机平稳运动。而平衡相位角的存在会使减速器净扭矩曲线波动变化均匀，减小电动机输出功率，从而降低能耗，目前在多个油田上使用，效果良好。图1-3异相型游梁式抽油机（3）前置型游梁式抽油机
【参考文献】：
期刊论文
[1]航空信息网络集中控制器部署优化策略研究[J]. 冉金鹏,赵尚弘,王翔. 计算机科学与探索. 2020(06)
[2]蝙蝠算法研究及应用综述[J]. 许德刚,赵萍. 计算机工程与应用. 2019(15)
[3]链条式抽油机平衡度与能耗的关系探讨[J]. 孙东,杨勇,綦耀光,张芬娜,贾文强,董明霞. 石油矿场机械. 2018(01)
[4]基于遗传算法的蝙蝠优化算法研究[J]. 翁健高,白琳,易向阳,李道丰. 广西大学学报(自然科学版). 2017(03)
[5]抽油机井平衡比与能耗的关系[J]. 陈晓贺,陈俊聪,袁舟. 油气田地面工程. 2014(01)
[6]CYJS6-3-18HB双驴头游梁式抽油机研制与推广应用[J]. 王革联. 中国石油和化工标准与质量. 2012(03)
[7]提高抽油机系统效率分析[J]. 杨静. 中国石油和化工标准与质量. 2011(08)
[8]CYJ7-2.5-26HY型抽油机设计及应用[J]. 黄伟,刘显,吉效科,林泉,高长乐,龚晓明. 石油矿场机械. 2010(05)
[9]曲柄轴净扭矩趋近直线形态的抽油机传动机构研究[J]. 任涛. 现代制造工程. 2010(04)
[10]抽油机的节能措施研究[J]. 马明俊. 科技信息. 2009(31)
硕士论文
[1]有杆抽油系统效率和平衡分析研究[D]. 金钟辉.西安石油大学 2015
[2]柔性机构在常规型抽油机中的应用与研究[D]. 邢金玲.兰州理工大学 2014
[3]不同后驴头弧线形式的双驴头抽油机动力学仿真研究[D]. 闫金铸.东北石油大学 2012
[4]有杆抽油系统能耗与节能技术研究[D]. 吴雪琴.长江大学 2012
[5]异型游梁式抽油机后驴头结构优化设计[D]. 姜彬.大庆石油学院 2009
[6]双驴头抽油机的动力学分析与优化设计[D]. 连颍.南京理工大学 2007
[7]双驴头抽油机CAD系统研究[D]. 杨冬平.中国石油大学 2007
本文编号：3550350
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