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。

CYJ5-1.8-18HY型整体弯游梁式抽油机的设计和应用

CYJ5-1.8-18HY型整体弯游梁式抽油机采用游梁平衡方式,优化了抽油机的结构参数,提高了最大冲程工况的悬点承载能力。该机型的平衡调整通过加减配重质量,可针对悬点载荷峰值精确调整,有效削减减速器峰值扭矩,平衡率高而且易于调整和保持,节能并保护抽油机。现场测试表明,该抽油机在进行调参作业时节省人力,在恶劣工况下的平衡率仍可达到85%以上,节电效果显著,性能价格比高。

常规抽油机改造成旋转驴头抽油机性能测试

针对我国陆地各主要油田人工开采的现状及常规采油设备存在的问题，提出了对常规抽油机进行增程改造的依据、方案及基本内容，并以CYJ10－3－53HB型常规抽油机改造成CYJ10－4．2－53HF（改）型旋转驴头抽油机为例，介绍了改造机的试制情况。按照GB11649－89《游梁式抽油机》及SY5212—87《游梁式抽油机质量分等》标准，对改造机承载时主要构件的应力、支架晃动度、悬点投影、噪音及电参数等进行了严格测试。测试结果和现场试验表明，改造机不仅具有一定承载能力，使用方便，可靠性高，而且增产、节能效果显著。与常规机相比，日产液量提高12％以上，每吨液成本降低8％以上。

异形游梁式抽油机几何参数的求解方法

针对异形游梁式抽油机几何参数计算较为复杂的特点,提出了一种简单的计算方法:反求法。在此基础上,建立了计算模型,并推导出了曲柄的位置与游梁后臂和连杆长度的关系表达式,最后以CYJB12-4.8-53HB异形游梁式抽油机为实例进行了几何参数的计算。

B游梁抽油机的性能分析

将游梁式抽油机的游梁设计成具有弯曲尾游梁的结构 ,并在尾游梁上配置一定量的平衡块 ,同时改变尾轴承座的位置 ,通过特殊的游梁平衡和曲柄平衡的综合平衡作用 ,能够有效地减小抽油机净扭矩的峰值和谷值的绝对值 ,减缓抽油机输出扭矩的波动 ,并减小抽油机主要构件的受力 。

16型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机

为了满足深井油区中后期开发的需要 ,研制成功CYJY16— 5 4— 89HF/B型异相游梁异相曲柄复合平衡抽油机。抽油机结构设计采用异相曲柄平衡和异相游梁平衡 ;游梁平衡重重心到游梁旋转中心连线与游梁后臂的夹角λ =2 2° ,游梁平衡重质量 6 5 0 0kg ,游梁平衡重最大平衡力臂 4 2 15mm ,最小平衡力臂 2 6 6 6mm ;曲柄偏置角τ =- 7° ,曲柄平衡重最大平衡扭矩 2 0 3kN·m ,游梁平衡重的平衡效应占总平衡效应 (曲柄水平时 )的 37%。

变矩式曲柄连杆无游梁抽油机设计

在游梁式抽油机的基础上，将摇杆改成变径天车轮，连杆改成柔性传动件，设计了变矩式曲柄连杆无游梁抽油机计算结果表明，这种无游梁抽油机动力性能明显优于游架式抽油机，具有良好的节能效果，且兼有游梁式抽油机结构简单、工作可靠、维护方便等优点。

异相型抽油机运动和动力特性分析

为深入理解异相型抽油机的工作特性,以10型机为研究对象,对比分析了常规机和异相机的运动特性、负载特性和扭矩特性。理论分析结果表明:异相机的扭矩因数曲线更接近正弦曲线,且峰值减小。悬点速度和加速度峰值都低于常规机,具有节能、降载及运行平稳等特点。

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。

基于应力测试的双驴头抽油机游梁失效研究

双驴头抽油机是油田广泛采用的一种节能型抽油机,针对运行中产生的与后驴头连接处的游梁裂纹、断裂问题,利用电阻应变测量技术对该型抽油机游梁、后驴头等主要承载构件进行了现场静、动态应力测试。结果表明,游梁体尾部连接孔承受的载荷对游梁产生撕裂性拉应力。在对游梁进行受力分析的基础上,基于Von Miss屈服条件,引入有效应力和有效应力幅的概念对游梁疲劳强度进行评估,分析了裂纹产生的原因为受力特性和疲劳破坏,并针对已生产和新设计的抽油机分别给出了解决问题的方法。

常规游梁式抽油机节能改造

分析了游梁下偏平衡技术的平衡机理和结构受力特点,介绍了运用该技术对常规游梁式抽油机进行节能改造的生产实践。在不改变抽油机运行参数和同等平衡率水平的条件下,对改造前后的运行电流、功率、功率因数以及有功、无功电量等参数进行了测试和对比,验证了运用该技术改造常规游梁式抽油机的节能效果,具有使用和推广价值。

竖游梁塔架式抽油机的运动分析

对新型长冲程抽油机——竖游梁塔架式抽油机的运动分析方法进行了研究,导出了该机悬点位移、速度及加速度的计算公式。计算实例表明,该机在工作行程的悬点加速度变化平稳、峰值小,与常规型抽油机相比,可有效降低最大悬点载荷。

游梁式抽油机分析的数值法

当游梁式抽油机的结构比较复杂时,用解析法来分析比较烦琐,采用数值法就成为明智的选择。为此,建立了抽油机运动所满足的1组控制方程,用数值法求出一个曲柄转动周期的一系列悬点位移的离散值,利用这些离散值对悬点位移进行Fourier级数逼近,再对逼近后的表达式连续求导分别得到悬点速度和悬点加速度。在此运动分析的基础上,应用动能定理的功率方程,分别考虑游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,得到求解曲柄输出轴扭矩的表达式。给出用数值法对常规型游梁式抽油机进行分析的例子,应用表明,数值法通用性强,精度可以控制,是一种可靠的游梁式抽油机分析方法。

游梁式抽油机的移动式游梁辅助平衡装置

游梁式抽油机的移动式游梁辅助平衡装置是在游梁上安装一个可移动的平衡块，通过抽油机连杆及辅助连杆（拉杆）带动平衡块沿游梁后臂往复运动，改变平衡块在游梁后臂上的位置，从而获得较好的平衡效呆。还对平衡机构的运动规律、平衡块受力及减速箱曲柄轴扭矩等进行了分析。理论计算及现场试验结果表明，该平衡装置具有降低曲柄轴扭矩峰值、减少曲柄轴扭矩波动及降低抽油机耗电等优点。

基于神经网络的游梁式抽油机示功图软测量研究

游梁式抽油机示功图是悬点载荷和悬点位移的关系图,示功图可以诊断油井的工作状况。至今没有一种有效方法实时测量示功图,主要原因是载荷传感器容易老化及使用寿命短。针对游梁式抽油机的示功图实时测量难问题,总结了现有的示功图间接测量方法后,提出了基于神经网络的示功图软测量方法。该方法的核心是实时测量游梁式抽油机的相关物理量,如电机功率、游梁摆动角度,利用神经网络的非线性逼近功能,预测抽油机悬点载荷。通过数据通信手段,把相关的现场数据传到数据中心,数据中心的示功图测量单元由神经网络预测抽油机悬点载荷,加上悬点位移,得到抽油机示功图。实验仿真表明基于神经网络的示功图软测量方法是可行的,有推广应用价值。

变向前置型游梁式抽油机设计计算

在对油田常用的常规型抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置型抽油机结构进行分析的基础上提出了一种新型的变向前置型游梁式抽油机结构,其设计思路是在考虑抽油机的动力性能、能耗的条件下,对游梁式抽油机的结构进行改进,通过将驴头倒置,在驴头与井口间增设一套变向绳轮机构,从而实现光杆运动与驴头运动反向组合。这种改进使新型抽油机具有冲程长、承载能力强、能耗低、运动平稳等优点。该抽油机结构型式在长冲程抽油机设计方面具有明显的优势。

H型钢在弯游梁抽油机上的应用设计

针对弯游梁抽油机游梁制造工艺复杂、生产周期长、效率低的问题,提出了用H型钢制作弯游梁的设计方案及制造工艺,并对H型钢弯游梁进行了强度校核,实现了缩短游梁制造周期、提高生产效率的目的;同时提出了应用H型钢做连杆可以有效地降低原材料成本的见解。

抽油机节能方案研究

针对常规游梁式抽油机表现出的诸多问题,对现有抽油机节能技术进行了分析,提出引起抽油机高能耗的主要矛盾是动态跟踪平衡与偏心曲柄平衡块的大起动惯量造成的大容量电动机匹配之间的矛盾。目前,我国油田大多为低渗贫油田和开采后期的低产油井,地层油液渗流速度慢,大冲程抽油机对其不适用,且光杆匀速运动不利于渗流充泵。基于此,制定了以悬挂偏置游梁式抽油机为基本机型,选用开关磁阻电动机为动力源的新型节能方案,并对悬挂偏置游梁式抽油机进行了动力学特性分析,对开关磁阻电动机的控制系统进行了设计分析。试验表明,该方案符合我国油田的实际情况,动态平衡度较高,电动机与悬点载荷匹配性能好,节能效果显著。

游梁拉杆式长冲程抽油机缓冲方法及力能参数计算

介绍了一种靠游梁摆动和弹簧拉杆的拉伸实现减缓长冲程抽油机动载荷的方法，确定了该机的系统质量、缓冲弹簧刚度和变形量、游梁摆角等参数，分析和计算了一个换向周期内各阶段的缓冲时间及相应的动载荷。计算实例表明：该方法可使作用在抽油杆上的最大动载荷减少１６．３％，牵引带的最大张力减少３８％，从而较明显地减轻抽油机的换向动载荷。

气平衡抽油机游梁和横梁联接螺栓的可靠性设计

气平衡抽油机在失载工况下，游梁和横梁联接螺栓因受力太大被拉断，用常规的安全系数设计法难以保证设计的可靠性。在对连杆受力作统计处理的基础上，给出气平衡抽油机游梁和横梁联接螺栓可靠性设计方法。采用这种方法，既可在给定可靠度时设计计算联接螺栓的有效直径，也可校核现有螺栓的可靠度。以ＣＹＪＱ１４－５－７３ＨＱ气平衡抽油机为例，计算了游梁和横梁联接螺栓的有效直径。