抽油桿的接箍偏磨仿真及實驗研究.pdf

1、目前大部分油田采用有桿抽油機，抽油機采用抽油桿向井下泵傳遞動力，細長抽油桿受多種外界載荷影響，在抽油過程中產(chǎn)生桿管接觸，并造成抽油桿接箍與油管的偏磨，導致脫管、斷裂、油管磨穿等嚴重后果，因此，研究抽油桿接箍與油管之間的偏磨機理，解決抽油桿接箍偏磨的技術(shù)有重要實用價值。
　　本文詳細論述了抽油桿在抽油過程中所受的載荷，指出動載荷是產(chǎn)生偏磨的主要原因。根據(jù)振動的相關(guān)理論建立了抽油桿縱向和橫向振動頻率計算方法。對抽油桿井下屈曲及由此引起

2、的偏磨現(xiàn)象進行了論述，指出屈曲可以引起抽油桿接箍脫扣。
　　本文分析了抽油桿接箍產(chǎn)生偏磨的原因，根據(jù)實際工況設(shè)計了抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機構(gòu)，利用CATIA和動力學分析軟件ADAMS對抽油桿旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和抽油桿進行了運動學仿真，表明通過步進式旋轉(zhuǎn)抽油桿及接箍，可以使接箍均勻磨損，大幅度延長接箍壽命，從而驗證了抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機構(gòu)設(shè)計的合理性。
　　對抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機構(gòu)安裝前后的抽油桿進行了動力學仿真，對抽油桿上不同位置接箍所受摩擦力

3、的數(shù)據(jù)曲線進行了分析，表明抽油桿旋轉(zhuǎn)防偏磨機構(gòu)可以有效降低抽油桿接箍的偏磨和摩擦時間。利用ADAMS/Vibration模塊對抽油桿進行了振動仿真，得到了抽油桿在安裝旋轉(zhuǎn)機構(gòu)前后的模態(tài)及對應(yīng)振形，由抽油桿的模態(tài)圖可以看出，安裝抽油桿防偏磨機構(gòu)后可明顯增加抽油桿與接箍之間的預緊力，有效減輕抽振動對抽油桿的傷害，降低抽油桿與抽油管之間的碰撞接觸，減小抽油桿接箍的機械磨損。
　　對抽油桿接箍材料進行了激光表面淬火和離子注入N+處理，并進