曲柄滑塊式叢式井抽油機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析.pdf

1、叢式井抽油機(jī)是近些年來開發(fā)的一種新型抽油機(jī)，叢式井抽油機(jī)是利用一套傳動系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)拖動相鄰的多口油井同時采油，最大限度地滿足叢式井采油工藝的需要，節(jié)約電力消耗，提高抽油機(jī)和抽油系統(tǒng)使用壽命及抽油效率。目前，國內(nèi)在針對叢式井的多井聯(lián)動集成采油方面的專項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有了一些研究成果，但在集成采油方案的設(shè)計和可靠性方面還存在著諸多技術(shù)問題。因此，設(shè)計了曲柄滑塊式叢式井抽油機(jī)。
　　機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)分析，是在給定原動件運(yùn)動規(guī)律的條件下，對其余活動件上

2、各點(diǎn)的軌跡、位移、速度和加速度等運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行分析以及基于仿真軟件的運(yùn)動學(xué)仿真，通過位移和軌跡分析，可以確定構(gòu)件運(yùn)動行程，通過速度和加速度分析，可以確定構(gòu)件的速度和加速度的大小和變化規(guī)律，同時，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析對抽油機(jī)速度波動的調(diào)節(jié)、動力平衡等動態(tài)性能的分析也十分重要，是動力學(xué)分析的基礎(chǔ)。機(jī)構(gòu)的動力學(xué)分析的目的是計算機(jī)構(gòu)的運(yùn)動副反力、力矩、功率等，分析抽油機(jī)的平衡機(jī)理以及基于仿真軟件的動力學(xué)仿真和參數(shù)優(yōu)化，為抽油機(jī)的強(qiáng)度、剛度、壽命、結(jié)構(gòu)優(yōu)

3、化、電機(jī)功率的計算等提供數(shù)據(jù)，是抽油機(jī)性能分析的基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)曲柄滑塊式叢式井抽油機(jī)傳動方案設(shè)計及傳動方案特點(diǎn)。
　　(2)抽油機(jī)運(yùn)動學(xué)分析。對抽油機(jī)的滑塊進(jìn)行了位移、速度、加速度的分析，繪制出了相應(yīng)的曲線。抽油機(jī)運(yùn)動學(xué)仿真，通過仿真曲線與理論計算曲線的對比，驗(yàn)證了運(yùn)動學(xué)理論計算的正確性。
　　(3)抽油機(jī)動力學(xué)分析。包括:懸點(diǎn)載荷、運(yùn)動副反力、曲柄軸凈扭矩、電動機(jī)功率的分析，同時繪制出了曲柄

4、扭矩曲線。分析了曲柄滑塊式叢式井抽油機(jī)的平衡機(jī)理。運(yùn)用ANSYS軟件對影響抽油機(jī)運(yùn)動穩(wěn)定性的滑軌進(jìn)行了結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析，實(shí)現(xiàn)了兩種方案滑軌結(jié)構(gòu)的優(yōu)選。分析結(jié)果表明，方案二滑軌的變形和應(yīng)力均小于方案一滑軌，在穩(wěn)定性方面更具有優(yōu)勢。基于ADAMS的抽油機(jī)動力學(xué)仿真，通過仿真曲線與理論計算曲線的對比，驗(yàn)證了動力學(xué)理論計算的正確性。基于ADAMS的抽油機(jī)參數(shù)優(yōu)化，通過對抽油機(jī)連桿長度的優(yōu)化可知，在抽油機(jī)沖程（即曲柄長度）一定的前提下，選取長度較長