本文選題：換向裝置 + 非圓齒輪　； 參考：《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：石油是工業(yè)發(fā)展最為重要的能源之一,抽油機(jī)的研發(fā)是抽油設(shè)備生產(chǎn)制造的重要環(huán)節(jié)。抽油機(jī)設(shè)備組成中,換向裝置是實(shí)現(xiàn)抽油運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵,傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)效率低下,已逐漸不能滿足石油生產(chǎn)要求,國內(nèi)外對(duì)采用新型換向裝置的無游梁式抽油機(jī)的設(shè)計(jì)層出不窮。本課題通過對(duì)滾筒式抽油機(jī)換向方式的研究,結(jié)合非圓齒輪行星輪系的運(yùn)動(dòng)特性,設(shè)計(jì)一種無切換式自動(dòng)換向裝置。該裝置整體結(jié)構(gòu)簡單,可避免結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障頻出等問題,運(yùn)行時(shí)換向平穩(wěn),能夠提高抽油機(jī)換向運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性和對(duì)多種工況的適用性。首先,通過對(duì)滾筒式抽油機(jī)工作原理分析并結(jié)合非圓齒輪及行星輪系運(yùn)動(dòng)規(guī)律,確定抽油機(jī)換向裝置傳動(dòng)方案,對(duì)方案中輪系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用于該輪系的非圓齒輪副進(jìn)行嚙合傳動(dòng)分析,確保輪系傳動(dòng)可達(dá)到抽油機(jī)換向運(yùn)動(dòng)要求。其次,進(jìn)行換向裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)該方案所采用的非圓齒輪節(jié)曲線公式進(jìn)行推導(dǎo),根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求并參照標(biāo)準(zhǔn)圓齒輪參數(shù),確定非圓齒輪設(shè)計(jì)參數(shù),并對(duì)齒輪齒廓曲線進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)輪系結(jié)構(gòu)及換向裝置其他零部件按照尺寸配合進(jìn)行設(shè)計(jì),分別建立三維模型并進(jìn)行換向裝置整體裝配。將裝置模型導(dǎo)入ADAMS中進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,通過結(jié)果對(duì)比分析,檢驗(yàn)換向裝置運(yùn)動(dòng)是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然后,對(duì)滾筒抽油機(jī)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分析所設(shè)計(jì)非圓輪系換向裝置對(duì)滾筒抽油機(jī)工作性能的影響。進(jìn)行非圓齒輪副、裝置箱體以及換向裝置整體模態(tài)分析。通過分析各階模態(tài)振型及相應(yīng)固有頻率,獲得設(shè)計(jì)強(qiáng)度薄弱點(diǎn)及共振發(fā)生頻段,并提出改進(jìn)方案。最后,進(jìn)行滾筒抽油機(jī)換向裝置運(yùn)動(dòng)性能測試。所搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)部分、數(shù)據(jù)采集及控制部分以及測試軟件部分。通過各傳感器及測試軟件對(duì)換向裝置各運(yùn)動(dòng)量及振動(dòng)量進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、處理及顯示。通過不同實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比對(duì)換向裝置運(yùn)動(dòng)及振動(dòng)特性進(jìn)行分析。將非圓行星輪系應(yīng)用于抽油機(jī)換向裝置,從傳動(dòng)方案的提出到搭建平臺(tái)進(jìn)行換向裝置性能測試,多方面驗(yàn)證該設(shè)計(jì)的可行性。因此行星輪系在換向裝置上的應(yīng)用,可以為抽油設(shè)備的研發(fā)提供一種新思路。
[Abstract]:Petroleum is one of the most important energy in industrial development, and the research and development of pumping unit is an important link in the production and manufacture of pumping equipment. In the equipment composition of pumping unit, the reversing device is the key to realize the pumping movement. The traditional beam pumping unit has been unable to meet the requirements of oil production because of its low efficiency. The design of beamless pumping units with new reversing devices is emerging all over the world. Based on the research of reversing mode of cylinder pumping unit and the motion characteristics of non-circular gear planetary gear train, a non-switching automatic reversing device is designed in this paper. The whole structure of the device is simple, which can avoid the problems of complex structure, frequent failure and smooth commutation, which can improve the stability of reversing motion of pumping unit and its applicability to various working conditions. First of all, by analyzing the working principle of the cylinder pumping unit and combining the motion law of the non-circular gear and planetary gear train, the transmission scheme of the reversing device of the pumping unit is determined. The meshing transmission analysis of the gear train structure and the non-circular gear pair applied to the gear train is carried out to ensure that the gear train transmission can meet the requirements of the reversing motion of the pumping unit. Secondly, the structure of reversing device is designed. The formula of non-circular gear pitch curve used in this scheme is deduced. According to the motion requirement and the standard circular gear parameters, the design parameters of non-circular gear are determined, and the tooth profile curve is designed. The gear train structure and other parts of the commutator are designed according to the dimensions, the 3D models are established and the whole assembly of the commutator is carried out. The device model is imported into ADAMS to simulate the motion, and the results are compared and analyzed to verify whether the movement of the reversing device meets the design requirements. Then, the integral structure of the roller pumping unit is designed, and the influence of the non-circular gear train reversing device on the working performance of the roller pumping unit is analyzed. The whole modal analysis of non-circular gear pair, device box and commutator is carried out. The weakness of design strength and the frequency band of resonance are obtained by analyzing the modes of each order and the corresponding natural frequencies, and an improved scheme is put forward. Finally, the motion performance of the reversing device of the roller pumping unit is tested. The experimental platform consists of mechanical structure, data acquisition and control, and testing software. The data of movement and vibration of reversing device are recorded, processed and displayed by sensors and test software. The motion and vibration characteristics of the commutator are analyzed by comparing different experimental data. The non-circular planetary gear train is applied to the reversing device of the pumping unit. The feasibility of the design is verified from the transmission scheme to the setting up of the platform for the performance test of the commutator. Therefore, the application of planetary gear train in reversing device can provide a new idea for the research and development of pumping equipment.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH132.425;TE933.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 綦耀光,劉健,肖世宏,王自衛(wèi);天輪式抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力特性分析[J];石油機(jī)械;2000年12期

2 郝懷剛;深圳市吉慶電子有限公司智能型抽油機(jī)節(jié)能增產(chǎn)初見成效[J];制造業(yè)自動(dòng)化;2001年03期

3 姚曉平;龔曉明;董宏宇;;可更換動(dòng)力的節(jié)能型抽油機(jī)[J];石油機(jī)械;2007年05期

4 李月秀;;抽油機(jī)性能及使用現(xiàn)狀淺析[J];今日科苑;2010年06期

5 張朋娟;班景輝;;抽油機(jī)安裝下偏杠鈴的應(yīng)用及效果[J];化學(xué)工程與裝備;2010年05期

6 柳清華;張剛;;抽油機(jī)不平衡治理技術(shù)研究[J];石油石化節(jié)能;2012年01期

7 戴志宏;;數(shù)字化抽油機(jī)在長慶油田采油六廠的應(yīng)用[J];石油礦場機(jī)械;2013年09期

8 劉維義;紙輪換向裝置的革新設(shè)計(jì)[J];林業(yè)科技;1985年01期

9 劉海密,鄭衛(wèi)東;動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)在抽油機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];石油礦場機(jī)械;2000年05期

10 王康軍,季祥云,羅仁全,曾祥清,于勝存;抽油機(jī)中央軸承座2種形式的分析[J];石油礦場機(jī)械;2002年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 張剛;;海塔深井抽油機(jī)不平衡原因研究[A];培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、推進(jìn)科技創(chuàng)新、推動(dòng)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式——內(nèi)蒙古自治區(qū)第六屆自然科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集[C];2011年

2 張惠;李樹菊;;抽油機(jī)采油系統(tǒng)智能化節(jié)能控制技術(shù)應(yīng)用研究[A];十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)第五屆科技論壇論文集[C];2009年

3 谷志峰;;抽油機(jī)支架的工裝設(shè)計(jì)[A];2002年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區(qū)機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（河南分冊(cè)）[C];2002年

4 廖大林;梁朋舉;;W型曳引抽油機(jī)的強(qiáng)度計(jì)算和選材[A];經(jīng)濟(jì)策論（上）[C];2011年

5 文志雄;戚克軍;李明;曾南志;;抽油機(jī)懸點(diǎn)投影測量儀[A];湖北省石油學(xué)會(huì)第十一次優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文評(píng)選會(huì)論文集[C];2004年

6 姜彬;范維巍;;抽油機(jī)吊繩封閉冷擠模具的設(shè)計(jì)[A];第三屆十省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨黑龍江省機(jī)械工程學(xué)會(huì)2007年年會(huì)論文（摘要）集[C];2007年

7 艾志久;于興軍;劉春全;孫妮雅;;基于Pro/E的抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[A];2006年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

8 李立毅;謝公才;寇寶泉;呂鋒;張艷麗;;抽油機(jī)用無刷直流直線電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)[A];2005年石油裝備技術(shù)發(fā)展學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集[C];2005年

9 李瑛;毛志高;康文萃;崔建軍;關(guān)克明;;超越離合器在抽油機(jī)上的應(yīng)用[A];石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展——寧夏第五屆青年科學(xué)家論壇論文集[C];2009年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 延長油田股份有限公司供應(yīng)處工程師 高探發(fā) 延長油田股份有限公司石油機(jī)械制造廠技術(shù)科高級(jí)工程師技術(shù)科長 尚志鵬;試論陜北油田抽油機(jī)節(jié)能改造[N];陜西科技報(bào);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 陳向宇;抽油機(jī)用非圓行星輪系換向裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];蘭州理工大學(xué);2017年

2 陳鴻飛;抽油機(jī)綜合評(píng)價(jià)體系的建立和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2007年

3 喬飛飛;往復(fù)式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];長安大學(xué);2015年

4 薛林;鏈?zhǔn)匠橛蜋C(jī)換向系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

5 朱涇涇;抽油機(jī)控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[D];東北石油大學(xué);2016年

6 申杰斌;抽油機(jī)關(guān)鍵部件的疲勞壽命研究[D];西南石油大學(xué);2016年

7 馬兵;基于新型齒輪傳動(dòng)的抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)性能分析[D];西安石油大學(xué);2016年

8 位鋒威;直驅(qū)抽油機(jī)用圓筒型永磁直線開關(guān)磁鏈電機(jī)的研究[D];河南理工大學(xué);2016年

9 郭政;大型抽油機(jī)動(dòng)態(tài)應(yīng)變檢測與分析[D];新疆大學(xué);2017年

10 王瑞;新型無齒輪曳引式抽油機(jī)的研制[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2008年

，

本文編號(hào)：1932662