針對大慶油田和河南油田原油“淺、稠、斜”的特點(diǎn),即對應(yīng)的油井主要為淺井,原油密度大,井斜角范圍以15°-42°為主。對抽油機(jī)的方案進(jìn)行了對比分析,確定了新型斜直井抽油機(jī)為曲柄滑塊換向機(jī)構(gòu)并且將磁流體平衡作為抽油機(jī)的平衡方式。曲柄滑塊換向機(jī)構(gòu)與磁流體平衡方式能夠有效的提高平衡度,并且取代了曲柄平衡重。對抽油機(jī)的載荷進(jìn)行了計(jì)算,并且對抽油機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,主要是對磁流體平衡理論計(jì)算以及磁路設(shè)計(jì)計(jì)算,通過正交實(shí)驗(yàn)對抽油機(jī)連桿進(jìn)行了尺寸計(jì)算。建立了抽油機(jī)換向機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型,對電源控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。其中磁流體平衡matlab建模分析,在原有的磁流體磁場強(qiáng)度與剪切力與磁感應(yīng)強(qiáng)度基礎(chǔ)上,通過matlab擬合函數(shù),得到了磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁力之間的函數(shù)關(guān)系及函數(shù)圖像,通過matlab對抽油機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析。用solidworks軟件對新型斜直井抽油機(jī)的三維模型進(jìn)行建立,并用ansys軟件對磁路進(jìn)行了仿真計(jì)算,得到了阻尼部分磁場強(qiáng)度與理論計(jì)算值基本一致。對曲柄滑塊機(jī)構(gòu)進(jìn)行了動力學(xué)和靜力學(xué)分析,對曲柄、連桿以及滑塊導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì),對不同的井架結(jié)構(gòu)進(jìn)行ansys仿真,并選擇合理的井架結(jié)... 

【文章來源】：西安石油大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)抽油機(jī)??１－天輪；２－移位裝置；３－滑塊；４－皮帶輪；５－制動輪；??６－電機(jī)；７－支架；８－減速箱；９－連桿；１０－曲柄；１１－底座??

?西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文???與套管間磨損加劇，極易使抽油桿損壞。因此，選用偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，引入上、下行??程速度比常系數(shù)，選擇合理的速度比。??，ｍＴ??圖２－１?偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)抽油機(jī)??１－天輪；２－移位裝置；３－滑塊；４－皮帶輪；５－制動輪；??６－電機(jī)；７－支架；８－減速箱；９－連桿；１０－曲柄；１１－底座??若抽油機(jī)設(shè)計(jì)沖程為Ｓ，若采用對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)則對應(yīng)的曲柄半徑：??Ｒ＝Ｓ／２?????ｈ?ｒ??Ｚ??Ｉ?Ｘ??圖２－２偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖??ｈ—電機(jī)支架高度，ｍ；??ｒ—不同沖程對應(yīng)的曲柄半徑，ｍ；??１一連桿長度，ｍ；??ｅ—偏心距，ｍ；??０一滑塊軌道與ｘ軸夾角；??ａ，?（３分別為曲柄、連桿與軌道的夾角，°?；（與斜面平行時為〇度，逆時針方向?yàn)檎??１０??

?西安石油大學(xué)碩士學(xué)位論文???■?ｓ????＼＼＼＾＼＼＼＼＼＼＼＞＼＼＼?ｒ＾ｊ＿??圖２－３對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖??ｒ－曲柄長度，ｍ；丨－連桿長度，ｍ；?ｓ－滑塊位移，ｍ；??ａ，Ｐ分別為曲柄、連桿與軌道的夾角（與ｙ軸正方向夾角為〇度，逆時針方向?yàn)檎??ｒ?＋一１?＝?ｓ?（２－１１）??即??ｒｅｉｅ?＋ｌｅｉｑ＞?＝ｓ?（２－１２）??２．２．３方案三??電機(jī)－皮帶輪－兩級圓柱齒輪減速箱－對心曲柄磁流體滑塊機(jī)構(gòu)。平衡方式為磁流體滑??塊平衡，選用對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作為抽油機(jī)的換向機(jī)構(gòu)。其運(yùn)動簡圖與方案二相類似。??主要是對力學(xué)模型進(jìn)行初步分析。??磁流體滑塊力學(xué)建模??Ｆ?＿?Ｍｒ?ｓｉｎ?ｔｐ??ｘ?ｒｓｉｎ（＾?＋?＜？？）??二?（２－１３）??ｐ?＿?Ｍｒ?ＣＯＳ?（ｐ??ｙ?ｒｓｉｎ（＜９?＋?ｐ）??則所需的磁力??Ｆｃ?＝?Ｆｇ＋Ｆ，?（２－１４）??Ｆ，＝＾Ｆｘ２?＋?Ｆ；?（２－１５）??其中Ｆｃ為磁流體磁力；Ｆｇ為抽油桿柱拉力；ＦＩ為滑塊受到曲柄連桿拉力。建立磁流體??磁力力學(xué)模型是磁流體平衡計(jì)算的理論基礎(chǔ)，也是新型斜直井抽油機(jī)設(shè)計(jì)的重中之重。??斜直井抽油機(jī)平衡機(jī)構(gòu)利用磁流體的剪切模式，參照飛機(jī)起落架阻尼器結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)［３７＿??３９］，磁流體流經(jīng)滑塊中阻尼通道時，會在通電情況下產(chǎn)生磁力，其阻尼通道產(chǎn)生的磁力??１２??


本文編號：3073710