【摘要】：基于液壓抽油機開發(fā)研究的重要性,提出了一種新型節(jié)能液壓抽油機的設(shè)計方案。該機采用了雙井平衡結(jié)構(gòu),使得一側(cè)抽油桿下降的重力勢能直接為另一側(cè)抽油桿的上升提供動力,從而減小了裝機功率,實現(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)性抽油;利用比例控制技術(shù)和功率適應(yīng)性變量泵,使壓力和流量同時滿足系統(tǒng)的要求,并使系統(tǒng)按預(yù)定速度曲線工作,達(dá)到較高的控制精度,產(chǎn)生了顯著的節(jié)能效果。
【圖文】：

ê蛻角?的采油作業(yè)，從而使液壓抽油機的發(fā)展成為一種趨勢。目前，國外已經(jīng)有成熟的液壓抽油機產(chǎn)品，國內(nèi)的相關(guān)單位也研制出一些相關(guān)產(chǎn)品，并取得了一定的節(jié)能效果。但一般是通過蓄能器直接或間接先儲存能量再釋放的形式對能量進(jìn)行回收利用，由于能量轉(zhuǎn)換過程中的損耗以及轉(zhuǎn)換元件的效率不容忽視，使得能量回收利用率不高，，本文作者提出了一種新型節(jié)能液壓抽油機的設(shè)計方案，不但充分回收利用重力勢能并采用了節(jié)能的液壓控制策略，而且通過雙井實現(xiàn)了連續(xù)性抽油，節(jié)能效果顯著。1系統(tǒng)工作原理抽油機液壓系統(tǒng)原理如圖1所示。圖1抽油機液壓系統(tǒng)原理圖

。滾輪19及支撐托起連接件和滑輪，可防止油缸密封單邊磨損。蓄能器20的作用是緩沖換向造成的沖擊并減小壓力脈動。常開式電磁溢流閥22的作用是當(dāng)檢測到動滑輪15、16的連接件斷開造成抽油桿失速時，電磁溢流閥得電，回油經(jīng)過溢流閥后再回油箱25，實現(xiàn)了對油缸的保護(hù)功能。3系統(tǒng)參數(shù)分析計算3.1確定初始參數(shù)以某油田液壓抽油機樣機為參考，確定系統(tǒng)初始工作參數(shù)為:懸點載荷:120kN;工作行程:3m;沖次:4次/min;運動周期:15s;液壓缸行程:1.5m。3.2速度曲線設(shè)計根據(jù)實際運行工況分析，設(shè)計抽油桿的速度曲線為梯形曲線如圖2所示，以實現(xiàn)加速、勻速和減速運動。由圖2所示，抽油桿的最大運動速度為0.6m/s，抽油桿加速和減速運動時間Δt均為1s。圖2抽油桿速度曲線圖3.3液壓缸受力分析由于雙井平衡，故作用在油缸活塞桿上的總載荷為加減速時的慣性力、克服密封形成的阻力、滑輪與鋼絲繩間的摩擦力和回油背壓形成的阻力。即F=Fm+Fs+Ff+Fb式中:Fm為活塞桿所受慣性力;Fs為密封阻力;Ff為滑輪與鋼絲繩間的滾動摩擦力;Fb為回油背壓形成的阻力。(1)Fm的計算由于抽油桿的最大速度v為0.6m/s，設(shè)定加減速時間Δt為1s，則加速度為a=v/Δt=0.6m/s2由于雙井一起運動，質(zhì)量加倍，則慣性力為Fm=2ma=2×120×103/9.8×0.6=14694N(2)Fs的計算Fs=2ΔpfA式中:Δpf為克服液壓缸密封件摩擦阻力所需的空載壓力(Pa)，由相關(guān)手冊取Δpf=0.2MPa;A為柱塞桿的有效面積，此值未知，初步估計為50cm2。由于·102·機床與液壓第44卷
【作者單位】： 東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院液壓與氣動研究所;
【分類號】：TE933.1;TH137

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本文編號：2517698