再制造双圆弧齿轮单齿切削机床设计

目前抽油机减速器双圆弧齿轮使用一段时间后会出现单个齿破损或多个齿间隔破损的情况,现有的修复方法效率低。针对这种情况,提出设计一种对修复后的再制造双圆弧齿轮进行再加工的切削机床,验证再制造双圆弧齿轮单齿加工的可行性。结合再制造双圆弧齿轮单齿展成加工理论,对单齿加工机床的刀具运动部件、齿向螺旋进给部件、齿形展成进给部件以及工件运动部件进行设计,最终得到满足加工要求的再制造双圆弧齿轮单齿切削机床。分析再制造双圆弧齿轮单齿加工的误差后,提出一种减小再制造双圆弧齿轮轴向齿距误差的方法。

类椭圆型采油螺杆泵举升性能分析

鉴于对类椭圆型采油螺杆泵举升性能研究较少的现状,建立了类椭圆型采油螺杆泵有限元模型,通过对螺杆泵接触带泄漏位置判定和接触应力计算分析,给出了临界接触应力随低压腔室压力变化的关系式,为该型螺杆泵的举升压力计算分析提供了高效快捷的方法。分析了不同腔室压差情况下临界接触应力与低压腔室压力的关系以及举升压力随螺杆泵级数变化的规律。研究结果表明:类椭圆型螺杆泵最易发生泄漏的位置通常出现在其窄带上,并且均在1/3导程范围内;随着低压腔室压力的增大,临界接触应力随之减小;随着螺杆泵级数的增加,举升压力增大,但增速逐渐变缓,因此在螺杆泵工作时,由下至上,单级腔室对采油螺杆泵举升压力的贡献逐渐减小。研究结果可为类椭圆型螺杆泵的设计提供参考。

井下作业工具的虚拟装配技术

介绍了虚拟制造和虚拟装配的的概念 ,阐述了在虚拟环境中进行产品装配的过程 ;提出了运用 3DSMAX软件进行零件造型 ,运用MultiGen对造型进行预处理的实体建模方法 ;探索了模型导入、零件装配、可达性检测等关键性技术 ;应用该技术实现了井下作业工具封隔器的虚拟装配 .

直线外包络非摆线型单螺杆泵定-转子成形方法研究

为了提高采油螺杆泵的采油效率并延长其使用寿命,在分析摆线线型定-转子共轭副设计方法的基础上,得出(2∶3型)非摆线线型定-转子共轭副的成形方法,即将一条直线段作为发生线按外滚法包络转子线型,再用转子线型按内滚法包络定子线型。随后从几何方面和运动方面分析了非摆线型单螺杆泵定-转子线型的形成原理,推导出转子的线型(即转子端面曲线)方程。用该转子线型成形方法得到的转子线型可直接作为采油螺杆泵转子轮廓线,无需由骨线向外做等距曲线再得到轮廓线,因此不会出现轮廓线打扣现象。研究成果可为非摆线型单螺杆泵的设计及改进提供参考。

一种变径式新型节能抽油机

分析了常规游梁抽油机能耗大的主要原因,阐述了新型节能抽油机的主要技术参数、节能原理、结构特点,给出了该机与 CYJ10-3-53HB常规游梁抽油机的节能对比及工业现场试验的能耗对比测试结果。该机采用柔性传动,通过变径天轮,降低了扭矩峰值及波动,大大缓解了冲击载荷,节电效果明显,提高了整机的使用寿命;同时,实现了修井作业悬点不让井口,降低了作业成本;由于采用通用10型游梁机的基础,便于大面积推广。

基于Matlab的单螺杆泵线型打扣分析

根据单螺杆泵定子骨线及其等距曲线的形成原理,利用Matlab软件对单螺杆泵定子骨线打扣现象进行了深入剖析,并利用数值法绘出了单螺杆泵定子头数、变幅系数和不打扣条件下的最大等距半径之间的关系图形。结果表明:当定子头数确定时,变幅系数与不打扣最大等距半径的关系曲线为递减规律;当变幅系数确定时,定子头数越小,允许的不打扣半径越大。

椭圆转子采油单螺杆泵线型分析

椭圆转子采油单螺杆泵是双头单螺杆泵的一种简化线型,加工方便,但是存在共轭线型不准确的弊端。结合双头单螺杆泵定子轮廓线的形成理论,利用相关软件,得到精确的定子轮廓曲线,并对1种油田实际应用的椭圆转子采油单螺杆泵进行误差分析。结果表明,Ф88.9mm(3(1/2)英寸)油管椭圆转子采油单螺杆泵定子在x=25.295mm处磨损最严重,线型误差最大;理论计算的排量值接近实际排量。

类椭圆型螺杆泵与常规采油螺杆泵举升性能对比

为进一步研究类椭圆型采油螺杆泵的举升性能,以普遍应用的单头单螺杆泵作为参考基准,按照排量一致的原则,求出类椭圆型采油螺杆泵和双头短幅内摆线型螺杆泵的结构参数,并建立模型进行有限元分析,计算3种螺杆泵的临界接触应力,并根据压力场分布规律得出对应的总举升压力。分析结果表明:在理论排量一致的前提下,举升性能从大到小依次是类椭圆型螺杆泵、双头短幅内摆线型螺杆泵、单头单螺杆泵。研究内容及结果可为类椭圆型采油螺杆泵的设计及实际应用提供参考。

类椭圆型采油螺杆泵过流面积分析

为避免类椭圆型采油螺杆泵转子轮廓出现尖点,首先对类椭圆型螺杆泵的不过切条件进行了分析,给出了螺杆泵合理设计条件,并对螺杆泵的结构参数——偏心距与过流面积的关系进行了分析,得到偏心距是影响过流面积最主要因素的结论。然后通过对定转子线型进行分析得到了理论过流面积计算公式,并得到不同偏心距与过流面积的关系曲线。最后通过关系曲线结合不同偏心距的定转子形状,优选出偏心距的取值范围。

一种中心对中式管具夹紧装置

从结构、工作原理和设计细节方面,介绍了一种中心对中式管具夹紧装置。

变载式起升机构的动力性能

根据动力分析理论 ,讨论了变载式起升机构———游梁式抽油机的载荷、曲柄轴转矩和平衡之间的变化规律 ,考虑了构件转动惯量对机构动力性能的影响 ,给出了该机构动力分析的普遍方法 ,分析了原动机在两种工况下的效率曲线及影响效率的因素 ,提出了改善变载式起升机构动力性能的措施 .

偏心距对类椭圆形采油螺杆泵举升性能的影响

针对不同偏心距螺杆泵,计算分析了排量的变化规律,并利用有限元方法研究分析了偏心距对螺杆泵举升性能的影响,给出了不同条件下螺杆泵扬程与偏心距的定量关系。结果表明:螺杆泵排量随偏心距的增大而减小;螺杆泵接触带上临界接触应力随低压腔室内部压力的增加而减小,但此规律与偏心距的大小无关;随着偏心距的增大,螺杆泵扬程下降。

一种适应转子作行星运动的动密封装置

从结构、工作原理和设计细节方面,介绍了一种能够适应转子作行星运动的动密封装置。

一种满足电潜螺杆泵试验冷却要求的定位承扭装置

从结构、工作原理和设计细节方面,介绍了一种满足电潜螺杆泵试验冷却要求的定位承扭装置。该装置可以实现对电潜螺杆泵的冷却、定位,承受螺杆泵工作过程中的反扭矩,以及自身必须满足的密封性等多种功能。

橡胶材料力学参数对螺杆泵密封性能的影响

运用Mooney-Rivlin模型,利用有限元方法对螺杆泵定子和转子进行了接触分析,得到了不同橡胶材料的临界接触压力曲线。根据临界接触压力曲线分析了橡胶材料对螺杆泵密封性能的影响。结果表明:随着橡胶材料硬度和泊松比的增加,螺杆泵的密封性能提高。因此,为提高螺杆泵的压力,在橡胶材料的力学参数选择时尽可能选择高硬度、高泊松比。

渐开线节能抽油机的节能效果分析

分析了渐开线节能抽油机的节电原理及其特性 ,提出了采用变径小天轮、柔性四杆机构 ,优化平衡相位角、极位夹角的结构方案 ,以改变转矩因数 ,降低减速器曲柄轴净转矩峰值 ,减小转矩波动因数 ,实现输出净转矩变化平缓 ,进而达到节能的目的 .根据油井的井况及抽汲参数进行了计算 ,并与现场试验的结果对比 ,渐开线节能抽油机的有功节电率达 2 6.5 1% ,表明该机是一种有发展前景的新型抽油机 .

常规抽油机节能改造及效果分析

分析了常规抽油机的结构及耗能原因,提出了改造方案,使减速器曲柄轴净转矩峰值及波动因数降低,上、下冲程曲柄的极位夹角在10～20(°)。在不改变原抽油机基本结构条件下,重新优化了抽油机四杆机构,改善了抽油机的运动和动力性能。现场试验表明:改造后的抽油机平均节电率达15％以上,该改造方案改动件少,投资少,适于推广。

单螺杆泵密封性能的有限元分析

通过理论分析,得出了单螺杆泵压力的产生和传递规律。采用有限元方法,建立了单螺杆泵的二维模型,分析了螺杆泵定子橡胶与转子间腔体压差、腔体压力以及过盈量对接触压力的影响,得出了压差与接触压力、腔体内压力与接触压力和最大密封压力及过盈量与最大压力的关系。结果表明:压差的增大使接触压力增大;腔体内压力的增大使接触压力减小,最大密封压力降低;过盈量的增加使螺杆泵的最大压力增大。

油田注水系统能耗分布规律

建立了注水系统的能耗模型 ,以理论分析和实际测试相结合的方法 ,分析了油田地面注水系统的能量分布情况 ,采用树状管网简化技术 ,简化了环状注水管网的计算和测试方法 ,应用该方法计算和测试了喇嘛甸油田高压管网的流量和压力 。

螺杆泵定子温胀溶胀耦合变形及密封特性

采油螺杆泵工作时,定子在高温介质作用下发生温胀和溶胀,使定子脆化、膨胀等,降低螺杆泵密封性能。通过试验测得橡胶材料体积热膨胀系数及水浸和油浸时的溶胀参数,推导橡胶定子自由膨胀变形量表达式;对定子温胀变形进行有限元计算,使用温度当量法分析定子溶胀特性,耦合温胀与溶胀载荷进行有限元计算,得到型线的温胀与溶胀耦合作用变形规律。结果表明:定子发生温胀与溶胀变形时,定子型腔内表面变形量与壁厚成比例,最大变形出现在定转子接触位置;溶胀产生的变形量远高于温胀变形量。对螺杆泵密封特性进行有限元分析,得到定转子间密封带接触应力随温度与过盈量变化规律。结果表明:接触应力随温度和过盈量的增大而增大,油浸时最大接触应力高于水浸。