新型节能抽油机研制
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摘要
本文对新型节能抽油机理论进行了深入的探讨，并根据机械采油的节能原理进行了分析与讨论。从常规机存在的弊端入手，提出了新的传动设计方案，并进行了深入的研究，找到节能的技术关键，即后天轮的轮廓曲线。对悬点的运动(位移、速度、加速度)及减速器曲柄扭矩的规律同时给出了精确的计算公式及变化曲线。指出影响电机功率的因素有两项：一是曲柄轴净扭矩的峰值，一是扭矩波动的大小(即波动系数)。净扭矩是由悬点载荷造成的扭矩和平衡重产生的平衡力矩两项的合成，改变悬点运动规律和平衡重的偏置角可以引起净扭矩的变化。其中悬点运动规律是由设计的特殊曲线作为变径轮廓曲线决定的。因而本文依据此原理研究了整体方案，对设计参数进行了优化处理，取得了理论上的一组最佳匹配参数。对节电原理进行分析，模拟各类井况示功图、运动和动力曲线，并展开讨论。
除方案设计外，还进行了主要零部件的强度设计。通过理论计算和对新型机与常规机性能对比可以看出，本机具有显著的节电效果。
新型抽油机对油田的节能降耗，降低成本将起到推动作用。
The paper has a profound on the theory of New energy-saving type pumping unit, and an analysis is done on principal of mechanical petroleum production through the abuse of conventional pumping unit, a new drive scheme is presented, through profound studying, the energy-saving key is found, that is the configuration curve of small hoisting sheave , the exact calculation formula and variation curve are given for suspension center motion (displacement, velocity, acceleration) and the variation law of speed reducer shaft there are two factors that affect the power of motor : one is the pure peak torque of crank , the other one is torque fluctuation . while the pure torque is combined by suspension center torque and balancing weight torque, so the change If pure torque can be achieved by changing the motion low of suspension center and offset angle . In which the motion law of suspension center is decided by designing a special curve for varied diameter wheel. The paper designs the scheme, the designing parameters are optimized. A set of optimal parameters are achieved in theory. Besides the scheme design , the main elements are also designed in strength.
Through the calculation on theory and the contrast of new type pumping unit with the conventional one, it can be found that the new type pumping unit has sharp energy-saving effect.
This kind of pumping unit will promote energy-saving and production costs cut.
除方案设计外，还进行了主要零部件的强度设计。通过理论计算和对新型机与常规机性能对比可以看出，本机具有显著的节电效果。
新型抽油机对油田的节能降耗，降低成本将起到推动作用。
The paper has a profound on the theory of New energy-saving type pumping unit, and an analysis is done on principal of mechanical petroleum production through the abuse of conventional pumping unit, a new drive scheme is presented, through profound studying, the energy-saving key is found, that is the configuration curve of small hoisting sheave , the exact calculation formula and variation curve are given for suspension center motion (displacement, velocity, acceleration) and the variation law of speed reducer shaft there are two factors that affect the power of motor : one is the pure peak torque of crank , the other one is torque fluctuation . while the pure torque is combined by suspension center torque and balancing weight torque, so the change If pure torque can be achieved by changing the motion low of suspension center and offset angle . In which the motion law of suspension center is decided by designing a special curve for varied diameter wheel. The paper designs the scheme, the designing parameters are optimized. A set of optimal parameters are achieved in theory. Besides the scheme design , the main elements are also designed in strength.
Through the calculation on theory and the contrast of new type pumping unit with the conventional one, it can be found that the new type pumping unit has sharp energy-saving effect.
This kind of pumping unit will promote energy-saving and production costs cut.
引文
[1] 栾庆德．机械原理．兵器工业出版社，1993：13-54页
[2] 栾庆德．机械优化设计基础及应用．大庆石油学院，1998：98-132页
[3] 栾庆德．常见平面机构的电算程序设计．哈工大出版社，1993：45-98页
[4] 张自学．国内外新型抽油机．石油工业出版社，1994：1-20页
[5] 陶景明．采油机械．石油工业出版社，1998：1-40页
[6] 王鸿勋．采油工业原理．石油工业出版社，1981：120-153页
[7] 陈立周．机械优化设计．上海科技出版社，1982：98-104页
[8] 濮良贵．机械设计．高等教育出版社，1994：53-106页
[9] 付则绍．机构设计学．成都科技大学出版社，1988：96-120页
[10] 万邦烈．采油机械的设计计算．石油工业出版社，1988：1-20页
[11] 姚春冬．石油钻采机械．石油工业出版社，1994：10-20页
[12] 董世民．抽油机设计与计算机实现．石油工业出版社，1994：10-90页
[13] 刘庆吉．实用最优化方法．黑龙江科学技术出版社，1995：80-120页
[14] 刘洪智．异形游梁式抽油机．石油工业出版社，1997：1-20页
[15] 王当芳．复合天轮式长冲程抽油机．石油工业出版社，1995：20-30页
[16] Lubinki Arthur, Althouse W. S: JPT, 6,655 1962:30-40P
[17] Thomas O. Allen & Alan P. Roberts "production opration" Vol 1987:20-60P
[18] 钟平．抽油机井高效节能技术．国外油田工程，2000，02：13-16页
[19] 刘会新．节能型双驴头抽油机在油田的应用．石油矿场机械．1996，3：1-10页
[20] 姚春冬．一种新型抽油机的性能分析．石油机械．1996，2：21-22页
[21] 薄保中．抽油机电机的节能改造．节能技术 2000，2：19-20页
[22] 王玉敏．油田地面工程节能降耗技术．石油规划设计 2000，3：10-11页
[23] 赵之善．论抽油机的合理拖动．石油机械．1998，6：8-9页
[24] 罗澍滋．三驴头节能抽油机的研制．石油机械．2000，7：10-11页
[25] 张连山．国外抽油机的技术发展．石油机械．1999，4：1-20页
[26] 郑刚锐．节能型抽油机的现状和发展．应用能源技术．2000，3：1-3页
[27] 刘振明．抽油机—体化技术的研究与应用．石油规划设计．2000，3：10-12页
[28] 闫敬东．抽油机用节能电动机节电效果测试和评价．石油机械．2000，4：20-21页
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