【摘要】：螺桿泵抽油桿柱在井下工作時的振動形式主要有三種:橫向振動、縱向振動以及扭轉(zhuǎn)振動,其中,扭轉(zhuǎn)振動問題是導致桿柱出現(xiàn)斷桿、脫扣等失效形式的重要因素。因此研究螺桿泵抽油桿柱扭轉(zhuǎn)振動可以延長桿柱的使用壽命,降低采油成本,具有重要的理論意義以及實際應(yīng)用價值。本文主要進行了以下幾個方面的研究:(1)通過分析螺桿泵井的主要性能參數(shù)和螺桿泵抽油桿柱在正常工作時所受的軸向以及扭轉(zhuǎn)載荷的計算方法,建立了桿柱的力學分析模型,基于振動力學理論建立了抽油桿扭轉(zhuǎn)振動微分方程,結(jié)合抽油桿柱扭轉(zhuǎn)振動的邊界條件,給出桿柱固有頻率和振型的求解方法。并建立了桿柱受迫振動的響應(yīng)模型。(2)應(yīng)用有限元分析軟件建立桿柱扭振有限元模型,并對該模型進行模態(tài)分析,求得桿柱固有頻率值,并與前一章節(jié)中理論計算得的固有頻率值進行比較,分析其誤差率。(3)分析桿柱啟動階段的運動特點和所受載荷的情況,建立桿柱啟動扭矩力學和數(shù)學模型,通過對模型的分析研究可以得知在不同啟動時間下桿柱的振動情況不同,啟動時間越長桿柱的扭矩波動越平緩,扭矩振幅越小。因此在工況允許的情況下,通過延長啟動時間可以顯著避免桿柱發(fā)生斷脫等事故。(4)分析桿柱停機反轉(zhuǎn)的原因以及桿柱防反轉(zhuǎn)的常用措施。建立桿柱能耗制動的運動學模型,并對該模型進行求解。結(jié)果表明制動電阻的大小決定了制動扭矩峰值的大小,同時決定了制動時間的長短。制動電阻越大,制動扭矩峰值越大,制動時間越短,桿柱停機越快。結(jié)果對桿柱停機制動電阻的選擇提供一定理論依據(jù)。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TE933.3
【圖文】：

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本文編號：2725935