柔性機(jī)構(gòu)在常規(guī)型抽油機(jī)中的應(yīng)用與研究.pdf

1、常規(guī)型游梁式抽油機(jī)是油田生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的抽油設(shè)備，使用至今已經(jīng)有上百年的歷史。隨著油田的開發(fā)和世界各國對(duì)石油需求量的激增，常規(guī)型抽油機(jī)已經(jīng)不能滿足油田的需求。因此，優(yōu)化和改進(jìn)常規(guī)型抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)開發(fā)具有更好的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力性能的新型抽油機(jī)是十分必要的。
　　首先，對(duì)剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析與計(jì)算。結(jié)果表明，剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在缺陷，導(dǎo)致了抽油機(jī)的能耗過大、工作效率低。因此，設(shè)計(jì)了柔性構(gòu)件及柔性四桿機(jī)構(gòu)，并將其

2、應(yīng)用到抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)中，取代了剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)中的剛性尾軸承總成結(jié)構(gòu)，得到了具有節(jié)能效果好、平衡性能較佳的柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)。
　　其次，根據(jù)柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的幾何關(guān)系和構(gòu)件運(yùn)動(dòng)關(guān)系特性，分析了柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)特性，并計(jì)算得到了其主要性能參數(shù)。通過對(duì)比分析兩種結(jié)構(gòu)抽油機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，表明柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的懸點(diǎn)最大加速度小于同規(guī)格、同工況的剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)，懸點(diǎn)加速度的變化幅度也降低了，使得抽油機(jī)所承受的動(dòng)載荷減小，提高了抽

3、油機(jī)的工作壽命，體現(xiàn)了柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)良好的運(yùn)動(dòng)性能;柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的減速器曲柄軸凈扭矩曲線變化平緩，不存在負(fù)扭矩，提高了整機(jī)的工作效率。
　　最后，建立了剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)及柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的虛擬樣機(jī)模型，利用ADAMS軟件，在相同油井工況條件下，分別對(duì)剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)和柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的虛擬樣機(jī)進(jìn)行了多體動(dòng)力學(xué)仿真分析。結(jié)果表明，柔性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)的支架受力、前驢頭懸繩受力和曲柄銷受力，相對(duì)于剛性機(jī)構(gòu)抽油機(jī)而言均有所減小，結(jié)構(gòu)的改變使抽油機(jī)主