雙驢頭抽油機的動力學分析與優(yōu)化設計
發(fā)布時間:2020-12-29 03:55
為了提高雙驢頭抽油機的效率、解決后驢頭柔性連接件易損壞的問題,本文對雙驢頭抽油機進行了詳細的動力學仿真分析和優(yōu)化設計。在建立雙驢頭抽油機幾何模型的基礎上,對其進行了詳盡的運動學和動力學分析;將虛擬樣機技術應用于雙驢頭抽油機的仿真動力學分析,建立了YCYJ10—5—37HB型雙驢頭抽油機的虛擬樣機模型并進行仿真測試,得到其運動學、動力學參數(shù)變化曲線;以變四桿機構的結構參數(shù)和后驢頭的初始位置為設計變量,上沖程最大扭矩因數(shù)為目標函數(shù),建立了雙驢頭抽油機的優(yōu)化設計模型;采用隨機方向法為優(yōu)化方法,并用MATLAB語言進行編程實現(xiàn)優(yōu)化算法;以YCYJ10—5—37HB型雙驢頭抽油機為對象進行了優(yōu)化設計;最后建立了優(yōu)化后的雙驢頭抽油機的虛擬樣機模型來驗證優(yōu)化結果。優(yōu)化后的雙驢頭抽油機的上沖程最大扭矩因數(shù)有所下降,后驢頭驅動繩的受力狀況得到了明顯改善。
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
六連桿抽油
6)雙驢頭抽油機[28][29][301雙驢頭抽油機是我國于%年研究開發(fā)的一種新型節(jié)能的游梁式抽油機,結構如圖1.7所示。該機以常規(guī)型游梁式抽油機為基礎模型,在其游梁后臂上增加了一個后驢頭,將連桿與游梁的轉動副聯(lián)接變?yōu)轵寗永K和后驢頭的相切聯(lián)接,從而改變了抽油機的傳動特性,較游梁式抽油機的性能和效率有所改善。必i書帽月l777場 場隊隊幼甲少瑪﹃圖1.5前置型游梁式抽油機圖1.6六連桿抽油機1、懸繩器2、吊繩3、驢頭4、游梁5、支架6、后驢頭7、橫梁8、連桿9、曲柄銷10、曲柄11、減速器12、剎車保險裝置13、底座14、皮帶輪傳動裝置巧、電動機16、電控箱圖1.7雙驢頭抽油機基本結構油田在選用抽油機時會綜合考慮以下幾個方面的因素:可靠性、效率、成本、維護。通過表1.1的對比可以看出,無游梁抽油機的共同優(yōu)點是結構比較緊湊,減輕了整機的重量,系統(tǒng)效率均有所提高,共同的缺點是抽油機的可靠性和維護的方便性遠不如常規(guī)型游梁式抽油機。由于直線電機技術發(fā)展還不成熟,直線電機抽油機有待進一步的研究。對于液壓抽油機,其比較工作環(huán)境惡劣,液壓元件容易損壞
針對游梁斷裂的問題,文獻[40]研究了雙驢頭抽油機的游梁承載能力,通過對游梁進行力學分析,得到了游梁的應力分布圖,發(fā)現(xiàn)最大應力出現(xiàn)在游梁與頂銷接觸處。最后改進了游梁與頂銷的連接方式,使游梁受力狀況有所改善。圖1.8是改進前后的游梁與后驢頭的連接方式。結合國內外抽油機的發(fā)展趨勢[3’][32}[33味口雙驢頭抽油機的特點[34][3’】,總結雙驢頭抽油機的發(fā)展趨勢如下:l)節(jié)能是抽油機發(fā)展的共同趨勢,也是雙驢頭抽油機發(fā)展的方向。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抽油機的節(jié)能技術及其發(fā)展趨勢[J]. 張曉玲,于海迎. 石油和化工節(jié)能. 2007(02)
[2]機械式礦用挖掘機鋼絲繩在MSC Adams中的建模方法[J]. 王得勝,孔德文,趙克利. 計算機輔助工程. 2006(S1)
[3]雙驢頭抽油機失載問題與解決方案[J]. 劉牧洲,張建成,周群,李羅軍. 新疆石油科技. 2006(03)
[4]直線電機抽油機研制[J]. 肖文生,周小稀,谷玉洪,張世昌. 石油學報. 2006(05)
[5]常規(guī)型抽油機多目標優(yōu)化算法設計[J]. 李克清,陳莘萌. 石油機械. 2006(08)
[6]6型雙驢頭抽油機應用與節(jié)能[J]. 王軍. 設備管理與維修. 2006(08)
[7]前置型游梁式抽油機計算分析[J]. 李祖國,袁德洲. 江漢石油職工大學學報. 2006(04)
[8]六連桿聯(lián)動變矩抽油機[J]. 張樹坪,葛艷榮. 石油礦場機械. 2006(05)
[9]節(jié)能抽油機節(jié)能效果對比試驗研究[J]. 朱君,阮晶琦,孫慧峰,王增藩,李樹群. 石油礦場機械. 2006(03)
[10]抽油機效率與電動機容量的確定[J]. 竇宏恩. 石油天然氣學報(江漢石油學院學報). 2005(S2)
碩士論文
[1]抽油機設計軟件開發(fā)及優(yōu)化設計[D]. 徐中文.大慶石油大學 2006
[2]新型抽油機關鍵器件的研究[D]. 吳維興.南京理工大學 2006
[3]抽油機用直線感應電機及其變頻調速控制系統(tǒng)研究[D]. 王亞軍.南京理工大學 2006
[4]雙驢頭抽油機游梁承載能力研究[D]. 馮志鵬.大慶石油學院 2003
[5]游梁式抽油機拖動系統(tǒng)變頻控制的研究[D]. 歐立生.沈陽工業(yè)大學 2002
[6]油田在役常規(guī)游梁式抽油機的增程與節(jié)能改造研究[D]. 王守民.浙江大學 2002
本文編號:2944955
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
六連桿抽油
6)雙驢頭抽油機[28][29][301雙驢頭抽油機是我國于%年研究開發(fā)的一種新型節(jié)能的游梁式抽油機,結構如圖1.7所示。該機以常規(guī)型游梁式抽油機為基礎模型,在其游梁后臂上增加了一個后驢頭,將連桿與游梁的轉動副聯(lián)接變?yōu)轵寗永K和后驢頭的相切聯(lián)接,從而改變了抽油機的傳動特性,較游梁式抽油機的性能和效率有所改善。必i書帽月l777場 場隊隊幼甲少瑪﹃圖1.5前置型游梁式抽油機圖1.6六連桿抽油機1、懸繩器2、吊繩3、驢頭4、游梁5、支架6、后驢頭7、橫梁8、連桿9、曲柄銷10、曲柄11、減速器12、剎車保險裝置13、底座14、皮帶輪傳動裝置巧、電動機16、電控箱圖1.7雙驢頭抽油機基本結構油田在選用抽油機時會綜合考慮以下幾個方面的因素:可靠性、效率、成本、維護。通過表1.1的對比可以看出,無游梁抽油機的共同優(yōu)點是結構比較緊湊,減輕了整機的重量,系統(tǒng)效率均有所提高,共同的缺點是抽油機的可靠性和維護的方便性遠不如常規(guī)型游梁式抽油機。由于直線電機技術發(fā)展還不成熟,直線電機抽油機有待進一步的研究。對于液壓抽油機,其比較工作環(huán)境惡劣,液壓元件容易損壞
針對游梁斷裂的問題,文獻[40]研究了雙驢頭抽油機的游梁承載能力,通過對游梁進行力學分析,得到了游梁的應力分布圖,發(fā)現(xiàn)最大應力出現(xiàn)在游梁與頂銷接觸處。最后改進了游梁與頂銷的連接方式,使游梁受力狀況有所改善。圖1.8是改進前后的游梁與后驢頭的連接方式。結合國內外抽油機的發(fā)展趨勢[3’][32}[33味口雙驢頭抽油機的特點[34][3’】,總結雙驢頭抽油機的發(fā)展趨勢如下:l)節(jié)能是抽油機發(fā)展的共同趨勢,也是雙驢頭抽油機發(fā)展的方向。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]抽油機的節(jié)能技術及其發(fā)展趨勢[J]. 張曉玲,于海迎. 石油和化工節(jié)能. 2007(02)
[2]機械式礦用挖掘機鋼絲繩在MSC Adams中的建模方法[J]. 王得勝,孔德文,趙克利. 計算機輔助工程. 2006(S1)
[3]雙驢頭抽油機失載問題與解決方案[J]. 劉牧洲,張建成,周群,李羅軍. 新疆石油科技. 2006(03)
[4]直線電機抽油機研制[J]. 肖文生,周小稀,谷玉洪,張世昌. 石油學報. 2006(05)
[5]常規(guī)型抽油機多目標優(yōu)化算法設計[J]. 李克清,陳莘萌. 石油機械. 2006(08)
[6]6型雙驢頭抽油機應用與節(jié)能[J]. 王軍. 設備管理與維修. 2006(08)
[7]前置型游梁式抽油機計算分析[J]. 李祖國,袁德洲. 江漢石油職工大學學報. 2006(04)
[8]六連桿聯(lián)動變矩抽油機[J]. 張樹坪,葛艷榮. 石油礦場機械. 2006(05)
[9]節(jié)能抽油機節(jié)能效果對比試驗研究[J]. 朱君,阮晶琦,孫慧峰,王增藩,李樹群. 石油礦場機械. 2006(03)
[10]抽油機效率與電動機容量的確定[J]. 竇宏恩. 石油天然氣學報(江漢石油學院學報). 2005(S2)
碩士論文
[1]抽油機設計軟件開發(fā)及優(yōu)化設計[D]. 徐中文.大慶石油大學 2006
[2]新型抽油機關鍵器件的研究[D]. 吳維興.南京理工大學 2006
[3]抽油機用直線感應電機及其變頻調速控制系統(tǒng)研究[D]. 王亞軍.南京理工大學 2006
[4]雙驢頭抽油機游梁承載能力研究[D]. 馮志鵬.大慶石油學院 2003
[5]游梁式抽油機拖動系統(tǒng)變頻控制的研究[D]. 歐立生.沈陽工業(yè)大學 2002
[6]油田在役常規(guī)游梁式抽油機的增程與節(jié)能改造研究[D]. 王守民.浙江大學 2002
本文編號:2944955
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