变频游梁式抽油系统运行参数的优化设计与性能仿真

综合考虑电动机端电压频率的实时变化以及电动机负载扭矩波动对电动机瞬时转速的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统曲柄运动规律、抽油杆柱纵向振动规律与系统动态参数的仿真模型。将抽汲参数、平衡装置参数、频率函数、电动机输出轴皮带轮转动惯量等系统运行参数作为优化设计变量,在保证油井产量不变、抽油机承载能力、抽油杆柱强度、平衡度和上下冲程时间分配等约束条件的基础上,以系统输入功率最低作为优化设计的目标函数,建立了变频游梁式抽油系统运行参数优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明:①在抽汲参数一定的条件下,优化实时频率可以显著改善游梁式抽油系统的动力性,具有明显的节电效果;②优化电动机输出轴皮带轮转动惯量可以降低电动机输出功率的幅值与波动程度,进一步提高变频控制游梁式抽油系统的节电效果;③综合优化抽汲参数、平衡装置参数、频率函数与电动机输出轴皮带轮转动惯量可以显著改善系统的动力性能,降低系统能耗。

摆线钢球行星传动定位精度研究

针对摆线钢球行星传动啮合点弹性变形对传动性能的影响,提出利用啮合点变形求解定位精度的方法,并分析了耦合定位精度产生的机理。建立啮合副力学模型,利用啮合点刚度通过转矩平衡方程推导出啮合副的滞后转角,应用啮合副滞后转角推出机构耦合定位精度,分析了结构参数对耦合定位精度的影响。研究结果表明,传动机构滞后转角曲线呈周期性波动,机构耦合滞后转角主要来源于减速啮合副,幅值变化主要受等速啮合副影响,结构参数变化对耦合定位精度影响较明显。研究结果为摆线钢球行星传动的传动性能与定位精度的提高提供理论支持。