雙驢頭抽油機(jī)的動力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2020-12-29 03:55
為了提高雙驢頭抽油機(jī)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(jī)進(jìn)行了詳細(xì)的動力學(xué)仿真分析和優(yōu)化設(shè)計。在建立雙驢頭抽油機(jī)幾何模型的基礎(chǔ)上,對其進(jìn)行了詳盡的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析;將虛擬樣機(jī)技術(shù)應(yīng)用于雙驢頭抽油機(jī)的仿真動力學(xué)分析,建立了YCYJ10—5—37HB型雙驢頭抽油機(jī)的虛擬樣機(jī)模型并進(jìn)行仿真測試,得到其運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)參數(shù)變化曲線;以變四桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和后驢頭的初始位置為設(shè)計變量,上沖程最大扭矩因數(shù)為目標(biāo)函數(shù),建立了雙驢頭抽油機(jī)的優(yōu)化設(shè)計模型;采用隨機(jī)方向法為優(yōu)化方法,并用MATLAB語言進(jìn)行編程實現(xiàn)優(yōu)化算法;以YCYJ10—5—37HB型雙驢頭抽油機(jī)為對象進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計;最后建立了優(yōu)化后的雙驢頭抽油機(jī)的虛擬樣機(jī)模型來驗證優(yōu)化結(jié)果。優(yōu)化后的雙驢頭抽油機(jī)的上沖程最大扭矩因數(shù)有所下降,后驢頭驅(qū)動繩的受力狀況得到了明顯改善。
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
六連桿抽油
6)雙驢頭抽油機(jī)[28][29][301雙驢頭抽油機(jī)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(jī),結(jié)構(gòu)如圖1.7所示。該機(jī)以常規(guī)型游梁式抽油機(jī)為基礎(chǔ)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(zhuǎn)動副聯(lián)接變?yōu)轵?qū)動繩和后驢頭的相切聯(lián)接,從而改變了抽油機(jī)的傳動特性,較游梁式抽油機(jī)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(jī)圖1.6六連桿抽油機(jī)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(jī)16、電控箱圖1.7雙驢頭抽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)油田在選用抽油機(jī)時會綜合考慮以下幾個方面的因素:可靠性、效率、成本、維護(hù)。通過表1.1的對比可以看出,無游梁抽油機(jī)的共同優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊,減輕了整機(jī)的重量,系統(tǒng)效率均有所提高,共同的缺點是抽油機(jī)的可靠性和維護(hù)的方便性遠(yuǎn)不如常規(guī)型游梁式抽油機(jī)。由于直線電機(jī)技術(shù)發(fā)展還不成熟,直線電機(jī)抽油機(jī)有待進(jìn)一步的研究。對于液壓抽油機(jī),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(xiàn)[40]研究了雙驢頭抽油機(jī)的游梁承載能力,通過對游梁進(jìn)行力學(xué)分析,得到了游梁的應(yīng)力分布圖,發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力出現(xiàn)在游梁與頂銷接觸處。最后改進(jìn)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(jìn)前后的游梁與后驢頭的連接方式。結(jié)合國內(nèi)外抽油機(jī)的發(fā)展趨勢[3’][32}[33味口雙驢頭抽油機(jī)的特點[34][3’】,總結(jié)雙驢頭抽油機(jī)的發(fā)展趨勢如下:l)節(jié)能是抽油機(jī)發(fā)展的共同趨勢,也是雙驢頭抽油機(jī)發(fā)展的方向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)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(jī)械式礦用挖掘機(jī)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(jī)輔助工程. 2006(S1)
[3]雙驢頭抽油機(jī)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(jī)抽油機(jī)研制[J]. 肖文生,周小稀,谷玉洪,張世昌. 石油學(xué)報. 2006(05)
[5]常規(guī)型抽油機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化算法設(shè)計[J]. 李克清,陳莘萌. 石油機(jī)械. 2006(08)
[6]6型雙驢頭抽油機(jī)應(yīng)用與節(jié)能[J]. 王軍. 設(shè)備管理與維修. 2006(08)
[7]前置型游梁式抽油機(jī)計算分析[J]. 李祖國,袁德洲. 江漢石油職工大學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[8]六連桿聯(lián)動變矩抽油機(jī)[J]. 張樹坪,葛艷榮. 石油礦場機(jī)械. 2006(05)
[9]節(jié)能抽油機(jī)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(jī)械. 2006(03)
[10]抽油機(jī)效率與電動機(jī)容量的確定[J]. 竇宏恩. 石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報). 2005(S2)
碩士論文
[1]抽油機(jī)設(shè)計軟件開發(fā)及優(yōu)化設(shè)計[D]. 徐中文.大慶石油大學(xué) 2006
[2]新型抽油機(jī)關(guān)鍵器件的研究[D]. 吳維興.南京理工大學(xué) 2006
[3]抽油機(jī)用直線感應(yīng)電機(jī)及其變頻調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D]. 王亞軍.南京理工大學(xué) 2006
[4]雙驢頭抽油機(jī)游梁承載能力研究[D]. 馮志鵬.大慶石油學(xué)院 2003
[5]游梁式抽油機(jī)拖動系統(tǒng)變頻控制的研究[D]. 歐立生.沈陽工業(yè)大學(xué) 2002
[6]油田在役常規(guī)游梁式抽油機(jī)的增程與節(jié)能改造研究[D]. 王守民.浙江大學(xué) 2002
本文編號:2944955
【文章來源】:南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
六連桿抽油
6)雙驢頭抽油機(jī)[28][29][301雙驢頭抽油機(jī)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(jī),結(jié)構(gòu)如圖1.7所示。該機(jī)以常規(guī)型游梁式抽油機(jī)為基礎(chǔ)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(zhuǎn)動副聯(lián)接變?yōu)轵?qū)動繩和后驢頭的相切聯(lián)接,從而改變了抽油機(jī)的傳動特性,較游梁式抽油機(jī)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(jī)圖1.6六連桿抽油機(jī)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(jī)16、電控箱圖1.7雙驢頭抽油機(jī)基本結(jié)構(gòu)油田在選用抽油機(jī)時會綜合考慮以下幾個方面的因素:可靠性、效率、成本、維護(hù)。通過表1.1的對比可以看出,無游梁抽油機(jī)的共同優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較緊湊,減輕了整機(jī)的重量,系統(tǒng)效率均有所提高,共同的缺點是抽油機(jī)的可靠性和維護(hù)的方便性遠(yuǎn)不如常規(guī)型游梁式抽油機(jī)。由于直線電機(jī)技術(shù)發(fā)展還不成熟,直線電機(jī)抽油機(jī)有待進(jìn)一步的研究。對于液壓抽油機(jī),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(xiàn)[40]研究了雙驢頭抽油機(jī)的游梁承載能力,通過對游梁進(jìn)行力學(xué)分析,得到了游梁的應(yīng)力分布圖,發(fā)現(xiàn)最大應(yīng)力出現(xiàn)在游梁與頂銷接觸處。最后改進(jìn)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(jìn)前后的游梁與后驢頭的連接方式。結(jié)合國內(nèi)外抽油機(jī)的發(fā)展趨勢[3’][32}[33味口雙驢頭抽油機(jī)的特點[34][3’】,總結(jié)雙驢頭抽油機(jī)的發(fā)展趨勢如下:l)節(jié)能是抽油機(jī)發(fā)展的共同趨勢,也是雙驢頭抽油機(jī)發(fā)展的方向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]抽油機(jī)的節(jié)能技術(shù)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(jī)械式礦用挖掘機(jī)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(jī)輔助工程. 2006(S1)
[3]雙驢頭抽油機(jī)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(jī)抽油機(jī)研制[J]. 肖文生,周小稀,谷玉洪,張世昌. 石油學(xué)報. 2006(05)
[5]常規(guī)型抽油機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化算法設(shè)計[J]. 李克清,陳莘萌. 石油機(jī)械. 2006(08)
[6]6型雙驢頭抽油機(jī)應(yīng)用與節(jié)能[J]. 王軍. 設(shè)備管理與維修. 2006(08)
[7]前置型游梁式抽油機(jī)計算分析[J]. 李祖國,袁德洲. 江漢石油職工大學(xué)學(xué)報. 2006(04)
[8]六連桿聯(lián)動變矩抽油機(jī)[J]. 張樹坪,葛艷榮. 石油礦場機(jī)械. 2006(05)
[9]節(jié)能抽油機(jī)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(jī)械. 2006(03)
[10]抽油機(jī)效率與電動機(jī)容量的確定[J]. 竇宏恩. 石油天然氣學(xué)報(江漢石油學(xué)院學(xué)報). 2005(S2)
碩士論文
[1]抽油機(jī)設(shè)計軟件開發(fā)及優(yōu)化設(shè)計[D]. 徐中文.大慶石油大學(xué) 2006
[2]新型抽油機(jī)關(guān)鍵器件的研究[D]. 吳維興.南京理工大學(xué) 2006
[3]抽油機(jī)用直線感應(yīng)電機(jī)及其變頻調(diào)速控制系統(tǒng)研究[D]. 王亞軍.南京理工大學(xué) 2006
[4]雙驢頭抽油機(jī)游梁承載能力研究[D]. 馮志鵬.大慶石油學(xué)院 2003
[5]游梁式抽油機(jī)拖動系統(tǒng)變頻控制的研究[D]. 歐立生.沈陽工業(yè)大學(xué) 2002
[6]油田在役常規(guī)游梁式抽油機(jī)的增程與節(jié)能改造研究[D]. 王守民.浙江大學(xué) 2002
本文編號:2944955
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