本文關(guān)鍵詞： 抽油機(jī) 虛擬樣機(jī) 有限元分析 動力學(xué)分析 優(yōu)化設(shè)計　出處：《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：石油是國際性的戰(zhàn)略資源,隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,各國對其需求量逐年增加。據(jù)中國石油經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院發(fā)布的2014國內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報告預(yù)計,2015年全年中國石油需求量約為53367萬噸。全國的原油開采,超過70%是靠采油設(shè)備完成的,有桿采油設(shè)備占采油設(shè)備總量的90%之多。但由于有桿采油系統(tǒng)的能耗問題日趨嚴(yán)重,從而造成整體抽油機(jī)系統(tǒng)運行效率的偏低,進(jìn)一步導(dǎo)致原油開采過程中的成本增加。有桿采油系統(tǒng)主要由三部分組成:地面以上設(shè)備(抽油機(jī)及其附屬系統(tǒng))、抽油桿柱、抽油泵,在這三部分中,抽油機(jī)占有重要的意義并且是能耗重要部分。目前,全球范圍內(nèi)使用最廣的抽油機(jī)是傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī),該機(jī)器雖然穩(wěn)定,但效率并不高。在此背景下,各種節(jié)能型抽油機(jī)的研究迅速展開,本文便是基于自行發(fā)明設(shè)計的新型節(jié)能型抽油機(jī)——平行四連桿抽油機(jī)(專利號:ZL200820191342.6)展開研究與論述�；谡n題組前期完成的工作,本文通過ADAMS軟件對14型四連桿抽油機(jī)進(jìn)行了動力學(xué)分析、結(jié)構(gòu)分析以及優(yōu)化設(shè)計,分析了兩種設(shè)計方案的驅(qū)動件轉(zhuǎn)矩曲線,確定了四連桿抽油機(jī)的安裝位置以及曲柄轉(zhuǎn)動方向,也對懸點的運動特性進(jìn)行分析;同時使用SolidWorks軟件建立三維模型,結(jié)合其中有限元分析軟件COSMOSWorks,對四桿主體四種潛在的危險工況進(jìn)行了裝配體有限元分析,確定了危險工況即在當(dāng)懸點處于最高位置,也發(fā)現(xiàn)僅有前長桿不滿足強(qiáng)度要求,由此進(jìn)一步對前長桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計并提出三種優(yōu)化方案,結(jié)合COSMOSWorks的分析結(jié)果,確定了更換材料以及加大板厚的優(yōu)化方案;對前短桿、后短桿以及連桿三根二力桿進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性分析,發(fā)現(xiàn)僅有連桿不滿足安全系數(shù)規(guī)定,經(jīng)優(yōu)化設(shè)計后,此問題得到解決。本文的主要工作都是通過CAD軟件建立虛擬樣機(jī)完成,由此可見虛擬樣機(jī)技術(shù)對實際工程設(shè)計有著重要的指導(dǎo)作用。
[Abstract]:Oil is an international strategic resource . With the rapid development of industry , the demand of oil pumping unit is increasing year by year . According to the development report of oil and gas industry at home and abroad in 2014 , the research and discussion are carried out on four potential dangerous working conditions of pumping unit .

【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE933.1

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