游梁式抽油机随动平衡设计与试验研究

发布时间：2017-10-01 20:07

  本文关键词：游梁式抽油机随动平衡设计与试验研究

  更多相关文章： 游梁式抽油机 随动平衡 优化设计 虚拟样机 节能降耗

【摘要】：本文针对游梁式抽油机曲柄平衡后,减速箱输出扭矩波动剧烈、负扭矩现象严重以及能耗大等问题,提出游梁式抽油机随动平衡的研究。根据抽油机变矩平衡原理设计研究一种游梁随动平衡装置,以达到降低曲柄轴扭矩峰值和负扭矩、提高抽油机平衡效果的目的,从而实现抽油机的节能运行。本文采用理论分析与试验研究相结合的方法,研究游梁式抽油机采用随动平衡后的平衡效果。以CYJ10-3-37HB型抽油机为研究对象,首先通过建立随动平衡连杆机构运动学优化分析模型,对随动平衡机构进行优化设计,确定各杆件几何参数,然后建立常规机与随动平衡抽油机虚拟样机仿真模型,对不同冲次下的常规机与随动平衡抽油机的平衡效果进行仿真分析,通过对其曲柄轴扭矩曲线进行对比得出,游梁式抽油机采用随动平衡后,曲柄轴净扭矩峰值、均方根值都得到了降低,曲柄轴净扭矩曲线负扭矩明显减小,扭矩曲线趋于平缓,平衡效果得到改善。根据对比分析结果,游梁式抽油机采用随动平衡后,平衡重质量大大减小。理论研究结果表明,游梁式抽油机采用随动平衡方式可以达到系统节能降耗的目的。通过建立游梁式抽油机随动平衡室内试验系统,进行室内试验及测试,并对抽油机试验模型进行理论仿真分析。试验结果表明,在3 min-1、6 min-1、9 min-1冲次状态下游梁式抽油机采用随动平衡后,抽油机电功率都有较大程度的降低,有功节电率分别为6.02%、6.70%、6.90%。通过对试验数据与仿真数据进行对比,得出实验数据与仿真数据基本吻合,验证了仿真模型的准确性。本课题的研究成果和结论为游梁式抽油机随动平衡装置的工程应用奠定理论和试验基础。
【关键词】：游梁式抽油机 随动平衡 优化设计 虚拟样机 节能降耗
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE933.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景与意义8
• 1.2 抽油机节能技术研究现状8-10
• 1.3 抽油机平衡研究现状10-11
• 1.4 本文主要研究内容11-12
• 第二章 抽油机随动平衡设计与优化12-26
• 2.1 抽油机特性理论简介12
• 2.2 抽油机随动平衡方案的设计与选择12-14
• 2.3 抽油机随动平衡机构优化14-25
• 2.3.1 机构优化设计理论研究14-17
• 2.3.2 抽油机随动平衡机构数学优化模型的建立17-22
• 2.3.3 MATLAB编程求解22-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 随动平衡抽油机建模与虚拟样机仿真分析26-49
• 3.1 虚拟样机技术与ADAMS动力学仿真软件26
• 3.2 常规抽油机虚拟样机的建立26-34
• 3.2.1 抽油机结构参数及井况数据计算26-28
• 3.2.2 常规抽油机虚拟样机仿真分析28-34
• 3.3 随动平衡抽油机虚拟样机的建立34-44
• 3.3.1 随动平衡抽油机虚拟样机仿真分析34-37
• 3.3.2 随动平衡抽油机与常规抽油机平衡效果对比分析37-44
• 3.4 随动平衡主要部件强度校核44-47
• 3.4.1 随动摆杆强度校核44-46
• 3.4.2 随动尾轴强度校核46-47
• 3.5 本章小结47-49
• 第四章 随动平衡抽油机室内试验研究49-64
• 4.1 实验方案的确定49
• 4.2 随动平衡抽油机室内模拟实验台搭建49-51
• 4.3 数据采集系统51-52
• 4.4 实验设计方案52-63
• 4.4.0 试验抽油机模型虚拟样机仿真分析52-54
• 4.4.1 常规抽油机试验研究54-57
• 4.4.2 随动平衡抽油机试验研究57-60
• 4.4.3 试验结果分析60-63
• 4.5 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-68
• 作者简介、发表文章及研究成果目录68-70
• 致谢70-71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 谢斌;李静静;鲁倩倩;毛恩荣;;联合收割机制动系统虚拟样机仿真及试验[J];农业工程学报;2014年04期

2 宋志强;;机械优化设计方法综述[J];呼伦贝尔学院学报;2012年05期

3 董立立;赵益萍;梁林泉;朱煜;段广洪;;机械优化设计理论方法研究综述[J];机床与液压;2010年15期

4 刘亚磊;郭登明;易先忠;胡秀琴;林杨;;基于MATLAB优化工具箱的机械优化设计[J];现代机械;2006年06期

5 郭登明,艾薇,谷志峰,孙三明,高惠良;游梁式抽油机的节能改造[J];钻采工艺;2002年03期

6 苏德胜,刘先刚,吕卫祥,丁建林,刘苏,邱晓峰,任永林;游梁式抽油机节能机理综述[J];石油机械;2001年05期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 武伟伟;抽油机节能型变频驱动装置研究[D];华中科技大学;2012年

2 曹保金;基于MATLAB的机械设计方法研究[D];西华大学;2010年

3 欧阳新;节能型抽油机研究[D];大庆石油学院;2007年

，

本文编号：955393