游梁式抽油機虛擬樣機測試及有限元仿真分析.pdf

1、游梁式抽油機是一種機械式采油裝置，它的核心工作機構(gòu)是曲柄搖桿機構(gòu)，因為游梁驢頭的往復擺動像是在磕頭一般，所以游梁式抽油機也俗稱“磕頭機”。它是游梁式抽油機采油系統(tǒng)的地面部分，通過抽油桿柱與井下部分的抽油泵配合將地下的原油抽汲到地面上來。目前，游梁式抽油機占全部機械采油井的80％以上，但是存在總體效率低的問題，我國是能源消耗大國，隨著能源日益緊缺，完善和發(fā)展游梁式抽油機節(jié)能研究，對于抽油機井節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟效益具有重要意義。
　　

2、本文針對某型號異相型曲柄平衡游梁式抽油機進行研究，對其進行了運動學和動力學理論分析和虛擬樣機測試與有限元仿真分析，并以游梁式抽油機最大輸入功率最小為目標函數(shù)進行了優(yōu)化分析。
　　首先根據(jù)異相型游梁式抽油機的結(jié)構(gòu)和工作原理特點，對異相型游梁式抽油機的懸點位移、速度、加速度公式進行了推導，對游梁式抽油機的懸點載荷、曲柄扭矩及計算方法進行了分析推導，為后文虛擬樣機測試與有限元仿真分析做好了理論準備。
　　其次，使用ADAMS201

3、4虛擬樣機技術(shù)對游梁式抽油機進行了運動學和動力學精確測試。對懸點運動規(guī)律、懸點沖程長度進行了仿真驗證。對抽油機各桿件鉸接處進行力與力矩測試，發(fā)現(xiàn)有微小擾動，經(jīng)過頻譜分析得出是由于抽油機工作頻率的2倍頻率所導致的。
　　再次，對游梁式抽油機的關(guān)鍵部件進行了靜力學分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動力學分析。通過對支架的靜力學分析，得出應力應變較小，滿足使用要求。使用ANSYS Workbench軟件對游梁式抽油機進行了瞬態(tài)動力學仿真，仿真驗證了游