Study of Seals on Long Stroke and Reciprocating Motion Condition

The equipment has a high and strict requirement of dynamic seals, especially working with Long stroke reciprocating motion under a sandy condition and with a great deal of gas. The seal form of power cylinder on the underground part of hydraulic power rodless type oil extraction equipment is studied. We design three seal structures, do the performance testing and the life testing with related equipment. It turned out that the seal form that combines gap seal with sand prevention techniques has high performance, longer life. The power cylinder works stably and reliably.

基于螺线管和线圈盘的新型混合式斥力机构分析

斥力机构凭借其快速性在中压直流领域得到广泛应用,为解决高压断路器长行程驱动速度和效率低等关键问题,该文对比分析线盘式和螺线管式机构的原理和特点,综合两者优点提出了适合长行程的串联混合式斥力机构的设计思想。基于有限元分析方法建立仿真模型,分析串联混合式、线盘式以及螺线管式机构的运动特性,研究串联混合式机构瞬态磁场分布以及机构间的影响规律,初步验证其可行性。然后对串联混合式机构进行结构紧凑型优化设计,设计一种新型混合式斥力机构,进行运动特性对比分析。研究表明,新型混合斥力机构综合线盘式机构的快速性和螺线管机构的持续性的优点,具有响应速度快、适合长行程快速驱动的特点,在电容电压1 000V,容量5 000μF条件下,响应时间0.5ms,60mm全行程时间5.6ms。该文为高压断路器长行程快速斥力机构的研制提供了参考依据。

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。

改进型大行程板式铅剪切阻尼器力学模型及减震控制研究

传统铅剪切阻尼器的大变形能力不足,且通常易出现耗能效率偏低及稳定性较差等问题。在普通大行程板式铅剪切阻尼器(LSD-LS)的基础上,提出改进型大行程板式铅剪切阻尼器(ILSD-LS)的构造和设计方法。利用铅的理想刚塑性本构关系,建立了改进型大行程板式铅剪切阻尼器力学模型。通过模拟仿真和性能试验结果进一步验证ILSDLS比LSD-LS具有更优越的出力、耗能能力和稳定性,且提出的阻尼力计算方法合理准确。考虑普通地震动和长周期地震动特性,对安有ILSD-LS的高层结构进行弹塑性时程分析。结果表明采用ILSD-LS的高层建筑结构减震率较高,且长周期地震动作用下的ILSD-LS减震效果更佳。

双线圈和螺线管复合式电磁斥力机构运动特性分析

为了满足高压直流断路器对其操动机构快速性和高电压等级的要求,针对126 kV真空断路器设计了一种适用于长行程且具有较高分合闸速度的新型电磁斥力机构,其由双线圈和螺线管式电磁斥力机构串联而成。首先,运用有限元方法进行电磁力仿真模拟,通过对机构的电磁斥力和位移/时间特性分析,初步验证了其可行性。然后,采用单一变量法对其运动特性进行仿真分析,得到了机构间相互配合关系和参数优化设计原则。最后,为降低分闸弹跳,设计电磁式缓冲器,分析了缓冲驱动电路参数和缓冲投入时间对缓冲特性的影响。研究表明:该电磁斥力机构具有刚分速度大,加速时间长,适用于长行程驱动的特性。在分闸电容3500μF、电压1200 V,缓冲电容3500μF、电压1800 V参数群组配合下,所设计电磁斥力机构全行程开断时间较短,仅有5.41 ms。

双变径摆轮式抽油机的设计与性能分析

双变径摆轮式抽油机系在连杆式无游梁抽油机基础上设计出的一种长冲程抽油机。这种抽油机具有一大一小两个偏心摆轮，且初始相位角不同。对双变径摆轮式抽油机所作的运动和动力分析以及与不变径摆轮式抽油机和游梁式抽油机性能的比较表明，这种抽油机的性能明显优于游梁式抽油机，也优于不变径摆轮式抽油机，节能效果显著，且结构简单，工作可靠，成本较低。

宽带长冲程抽油机的运动和动力分析

根据机械系统动力学原理，建立了宽带长冲程抽油机系统运动微分方程和动力学方程。采用几何法分段求解动力学微分方程组，由编制的相应计算机程序确定出抽油机在一周期内的运动参数与动力参数变化规律，为合理选择电动机、设计机械换向装置及平衡重缓冲装置提供了理论依据。

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。

CYJBZ10-8-73HY摆轮增程式长冲程抽油机悬点运动分析及其应用

根据四连杆机构和滑轮组机构的特点和工作原理 ,对CYJBZ10 - 8- 73HY摆轮增程式长冲程抽油机进行了运动分析 ;推导了悬点位移的计算公式 .根据该公式 ,应用数值法计算了悬点的速度和加速度 ;给出了该抽油机现场运行的对比测试数据 .摆轮增程式长冲程抽油机利用链条行程是摆轮行程的 2倍 ,实现了增程 ,与其它类型长冲程抽油机相比具有质量轻、高度低、稳定性好等特点 .理论计算和现场实践都表明 ,与CYJ - 3- 4 8HB抽油机相比 ,其节电幅度为 2 6 % ,启动电流下降4 1% ,平均日增油 10 .76t.

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。

大行程平动与大角度旋转平面电机设计

在集成电路制造领域,为实现对硅片的加工和检测,运动台需要承载硅片进行三自由度大行程运动,包括沿x、y轴的大行程平动和绕z轴的大角度旋转。针对上述运动需求,本文以圆形线圈无铁心永磁平面电机为研究对象,利用圆形线圈的旋转不变性,采用洛伦兹法则对其进行电磁建模,得出满足平面电机运动控制需求的实时解析模型。然后,利用基于Moore-Penrose伪逆法的电磁力和力矩解耦策略,以电机连续最大功耗最小为评价指标,对平面电机参数进行优化设计。依据设计结果,加工制作了实验样机,并基于样机平台对本文提出的实时电磁模型进行了验证,模型计算结果与实验结果一致;电机进行电磁力和力矩解耦时,最大出力误差小于6%。最后,利用样机实现了100 mm×100 mm的面内大行程平动和绕z轴360°转动,验证了电磁模型与电机结构的有效性。

塔架式长冲程抽油机原理及应用

塔架式长冲程抽油机（20-22型）是配合油田采用新工艺而研制开发的。在给出其工作原理的基础上,进行了运动规律分析;阐述了基本技术参数和相关操作功能。该机具有长冲程、软性换向、对称对拉、高度平衡、高效节能、大载荷等特点,经过辽河油田试用,效果良好。