Optimum Structural Design of a Chain-Driving Pumpin

In this paper the pumping unit of type QLCJ14-6 is studied.Through the belt driving unit,the mo-tor drives the driving sprocket in which the rotation rate has been reduced by the reduction ge arbox.The locus chain moves between the driving sprocket and upper sprocket which are vertically set.There's a special chain element in the locus chain,which drives the reciprocating holster with the main shaft linchpin and slide block.The r reciprocating g holster could only move up and down when the locus chain moves in a circle.In this way the up and down stroke of the sucker rod and the mac hine is realized.The lower end of the reciprocating holster is con-nected with the equilibrium system to make the structure balance.The balancing cylinder is re-placed by the balancing block to make the structure simplified.

风冷式热泵机组结构优化设计及散热性能研究

基于ANSYS ICEM软件对风冷式热泵机组进行物理建模和网格划分,在常规制冷工况下利用Fluent软件对运行机组进行温度场及速度场仿真模拟。分析其散热过程,并结合实验监测的方式进行研究。针对夏季高温风冷式热泵机组散热效率低下的问题,设计了一种辅助散热系统并进行结构优化,通过水帘预冷与雾化喷淋装置强化换热过程,提高散热效率、减少散热死区,并通过实验测试不同辅助装置对机组散热性能的影响。研究结果表明,增加辅助散热系统可有效提高机组散热效率。相同室外空气状态下,综合散热性能、蒸发效率以及经济性方面,雾化喷淋装置相比水帘预冷装置更有优势。

功率回收型液压抽油机的设计原理

阐述了抽油机的设计要求及国内外现有无梁式液压抽油机的基本特点，提出了一种新型无梁式液压抽油机──功率回收型液压抽油机的设计原理。这种液压抽油机用蓄能器作为能量储存元件，用变量泵—马达作为动力执行机构，通过改变变量果—马达排量大小来改变其输出扭矩的大小，不仅使交量泵—马达和抽油杆在往复运动中互为动力和负载，实现功率回收，而且可调节抽油杆的运动速度或冲次，是一种结构紧凑、耗能少、冲程长、载荷大的新型液压抽油机。

游梁式节能抽油机的原理及性能对比

以双驴头、偏轮式、摆杆式和下偏杠铃式游梁节能抽油机为研究对象,给出了4种抽油机设计结构及节能原理;然后在同一工况下,以偏置式抽油机为参照,对比分析了4种节能抽油机的节能效果.分析结果表明:双驴头抽油机的节电率最高可达32.72%,摆杆式抽油机节电率为23.02%,偏轮式抽油机节电率为22.09%.

游梁式抽油机用节能电动机及其控制方法

游梁式抽油机系统效率不高与电动机的选取和电动机运行效率低有较大关系。分析了抽油机用电动机运行效率低和功率因数低的原因，提出了新的电动机设计和控制方法，即将电动机定于绕组设计为两个功率按一定比例分配又可以并联工作的双绕组；根据电动机的电流判断负载情况，使电动机具有与不同负载相匹配的三种功率，从而使电动机能在不同负载的情况下以较高负载率运行，提高了电动机效率和功率团数，达到节能的目的。

灯泡贯流泵机组支撑形式比较

为了优化贯流泵机组支撑结构，提高其综合性能，将贯流泵机组支撑划分为主轴系轴承座支撑、灯泡体支撑和泵体支撑3个层次．研究了3种典型贯流泵机组的支撑形式；通过受力分析，计算了主轴变形和疲劳强度安全系数；从泵机组可靠性、安装维修性、总体结构和泵装置水力性能等方面，比较了几种支撑形式．从主轴轴承数量、布置及安装、灯泡体支撑和泵体支撑等方面，提出了灯泡贯流泵机组支撑的设计原则和方法．结果表明：灯泡贯流泵机组支撑形式不但影响可靠稳定性能和安装维修性能，还严重影响系统水力性能．电机转子和水泵叶轮挠度分别为0．19～0．39mm和0．22～0．62mm，滑动轴承和滚动轴承油膜厚度分别为0．41～0．53mm和0．12～0．17mm：为了保证运行时电机空气间隙和水泵叶片间隙均匀，导轴承座安装高程应考虑转子和叶轮的挠度以及导轴承的油膜厚度．合理布置导轴承，灯泡体采用辐射板支撑，进人孔与灯泡体底部主支撑合用，采用金属管泵段式结构，可以提高灯泡贯流泵机组的可靠性能和水力性能．结果对灯泡贯流泵机组的优化设计具有参考价值．

扇形驴头抽油机的研制

在游梁式抽油机的基础上，通过将摇杆改成由大小两个扇面组成的扇形驴头，将连杆改成柔性传动件，研制出了扇形长冲程抽油机。工业试验结果表明，这种无游梁抽油机的动力性能明显优于游梁式抽油机：最大悬点加速度降低15．9％，最大扭矩因数降11．15％，平衡率提高35．2％，节能效果良好。另外，这种抽油机兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。

CYJY12-4.8-73HB型偏置抽油机支架的改进设计

介绍了抽油机改进设计的状况;论述了CYJY12-4.8-73HB型偏置抽油机支架结构改进设计的具体过程;并利用ANSYS分析软件对改进后的支架进行了典型工况的应力及位移有限元分析。在此基础上,对支架进行了刚度、静强度、疲劳强度和稳定性校核计算。结果表明:支架经过改进设计之后,不仅结构趋于合理,安全可靠,而且重量下降了13.50%,对提高抽油机的设计质量降低制造成本都具主要意义。

皮带抽油机机架的结构优化设计

通过三维ANSYS软件建立皮带抽油机机架的三维模型,运用该软件对皮带抽油机架结构进行分析,得到机架最大应力和位移的分布云图,由分析结果得到一些结论。在此基础上对抽油机机架进行结构优化,提出3种改进结构模型,对3种结构模型进行分析,得到相应的位移和应力分布云图。结果表明:即使抽油机的结构设计符合要求,也可进行进一步的结构优化,更改斜支撑结构和角钢型号,对主要受力位置进行改进,改善受力状态,结构会更趋于合理,经济适用。

变曲柄转速游梁式抽油机结构设想

设想了一种以非圆齿轮副作为游梁式抽油机减速器最后一级传动副的变曲柄转速抽油机的结构。利用非圆齿轮副的变传动比特性，达到在不减少冲次的前提下降低游梁式抽油机最大输入扭矩的目的。计算结果表明：这种变曲柄转速游梁式抽油机与同型号、同冲次非变曲柄转速游梁式抽油机相比，在同样工况条件下，其最大输入扭矩可降低２０％以上。

变臂型游梁式节能抽油机设计

针对我国油田开采的现状和抽油机的使用状况，提出了变臂型游梁式抽油机的设计方案。对变臂型游梁式抽油机的几何计算、运动分析进行了推导。以１０型４．２ｍ抽油机为例，对常规型和变臂型游梁式抽油机的性能参数进行了计算和分析对比。结果表明，变臂型游梁式抽油机结构紧凑、体积小、重量轻，且动力性好、能耗低，比常规型游梁式抽油机节能１５％以上。

游梁式摇块机构抽油机的运动及动力性能分析

抽油机载荷的波动性是造成电动机效率降低和轴功率过高的最主要原因,也直接导致了抽油机能耗过高。根据游梁结构和摇块机构,设计了新型游梁式摇块机构抽油机的传动机构,使抽油机的载荷曲线呈微小波动形态,提高了电动机效率,降低了电动机的轴功率,实现了抽油机的高效节能。建立了传动机构的运动和动力学数学模型,以MATLAB优化工具箱为平台,对传动机构进行全参数优化设计,并以实际载荷工况对抽油机的性能和节能效果进行了对比分析。

一种新型液压抽油机的方案设计与计算

采用双向变量泵和双向定量马达的新型液压抽油机由动力传动系统、换向系统、平衡系统、悬挂系统、导向系统和机架底座系统组成，其液压系统可实现低压下的行程控制，避免换向冲击。文中介绍了其结构、工作原理和基本工作参数的计算。小型模拟样机经室内模拟试验表明，这种抽油机具有工作性能稳定、结构合理、换向可靠、工作动载小和配备功率小等特点。

滚筒式抽油机无切换换向机构设计

换向机构是滚筒式抽油机的主要部件。无切换换向机构是在分析以往滚筒式抽油机机械换向机构的基础上设计出的一种新式换向机构。它的主要原理是采用大摆角正反转的曲柄－齿轮、齿条换向机构，把电动机的旋转运动转变为小齿轮的往复摆动；小齿轮的往复摆动可通过滚筒、柔性件及天车轮转变为悬点的上下直线运动。介绍了这种换向机构的结构特点、运动及动力分析情况。采用这种换向机构设计出了滚筒式抽油机。分析、计算及设计实例表明，无切换换向机构对减少和消除滚筒式抽油机换向时引起的冲击是十分有效的。由于在换向机构内增加了减速齿轮，所需减速器的尺寸也相应减小。采用这种机构设计出的滚筒机具有结构紧凑、重量轻及减速器寿命长等优点。

双摆增程式抽油机的几何尺寸计算及运动分析

双摆增程式抽油机是利用链条行程为摆轮行程两倍的原理实现增程的。与其他类型的长冲程抽油机相比，这种抽油机具有整机重量轻、高度低、稳定性好等优点。给出了双摆增程式抽油机的几何尺寸计算公式。根据四连杆机构和滑轮组机构的特点和运动原理，对双摆机进行了运动分析；导出了四连杆机构的角速度和角加速度、悬点速度和悬点加速度的计算公式及光杆冲程的计算公式。指出若能克服链条寿命低这一缺点，这种抽油机将会有较大发展。

宽带长冲程抽油机平衡梁式机架的设计与计算

介绍了宽带长冲程抽油机平衡梁式机架的结构特点。分析了驱动带包围长度变化情况，并对机架中的拉杆、钢丝绳、平衡梁及塔架的受力进行了分析和计算。

新型异形旋转驴头增程式抽油机

在分析六杆增程式抽油机和异形游梁式抽油机的基础上，提出了集这两种抽油机优点于一体的新型异形旋转驴头增程式抽油机，其关键技术是旋转驴头后轮廓变径圆弧面的设计。它既有常规抽油机结构简单、耐用、易于操作和维护的优点，又能达到增加冲程的目的。此外，还可减小抽油机减速器扭矩和电动机功率，实现节能。其零部件具有互换性、通用性，便于对常规抽油机进行改造，能获得较好的社会经济效益。

链条抽油机无侧弯力矩换向平衡装置

针对现有链条抽油机换向平衡机构故障率高、可靠性差的问题，提出了无侧弯力矩换向平衡装置的设计方案，并进行了受力分析。这种装置采用双悬索结构，使悬点载荷、链条力和平衡力组成的力系处于传动链条运动平面内，消除了现有链条抽油机往返架前后方向的侧弯力矩。此外还增设了导向缓冲装置。这些措施改善了整机受力状况，提高了链条寿命，减少了换向冲击和导轨磨损。换向平衡装置集换向和平衡于一体，采用小重块平衡方式，平衡率达90％以上。现场应用表明，这种装置的可靠性明显优于现有链条抽油机的换向平衡机构，且结构简单，性能优良。

抽油机新型曲柄自动调平衡机构设计与应用

为降低工人劳动强度、减少能耗、提高效率,增加抽油机使用寿命,实现抽油机调平衡的自动化,以CYJY10-4. 2-53HF型抽油机为修正目标,完成曲柄自动调平衡的结构和参数设计。对关键传动件螺杆进行选型和基于第四强度理论校核。运用Ansys Workbench进行有限元强度分析,得出螺杆理论校核与模拟结果基本一致,理论计算可取,整体结构满足强度要求。最后将抽油机进行现场试验,测得其平衡度满足要求,节能效果良好。所以此抽油机具有一定的推广应用前景。

曲柄导杆式抽油机的设计计算

介绍了新型曲柄导杆式节能抽油机的结构组成,并推导出了曲柄导杆式抽油机的几何计算、运动计算和动力计算的理论公式。以CYJD12-4．8-73HB型曲柄导杆抽油机为计算实例,论述了曲柄导式抽油机的性能特点,并与常规游梁式抽油机进行了对比。计算结果表明:曲柄导杆式抽油机在满足使用条件下,可节电21％以上,是一种有发展前途的长冲程抽油机。