游梁式抽油機(jī)的動態(tài)仿真與優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、抽油機(jī)是油田有桿抽油系統(tǒng)的地面驅(qū)動設(shè)備,其數(shù)量占油田采油設(shè)備總數(shù)的90％以上,其中以游梁式抽油機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。由于其主體結(jié)構(gòu)為四連桿機(jī)構(gòu),其運動速度、加速度峰值、扭矩因數(shù)峰值、曲柄軸凈扭矩峰值都較大,扭矩曲線波動亦較大,存在負(fù)扭矩,能耗較大。因此,只有對游梁式抽油機(jī)的運動學(xué)和動力學(xué)性能進(jìn)行充分研究,優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù)和動力性能,才能從根本上解決抽油機(jī)的節(jié)能問題。本文首先在建立游梁式抽油機(jī)幾何模型的基礎(chǔ)上,對懸點運動規(guī)律、懸點載荷、減速箱曲

2、柄軸扭矩以及各個桿件的受力情況進(jìn)行了詳盡的分析,為抽油機(jī)的運動學(xué)和動力學(xué)仿真提供了理論基礎(chǔ)。其次,根據(jù)游梁式抽油機(jī)的機(jī)構(gòu)特點,考慮了雙曲柄、多個平衡塊、雙連桿等各部件的幾何尺寸、質(zhì)量和連接方式,采用ADAMS軟件建立了抽油機(jī)虛擬樣機(jī)模型,通過仿真運算得到抽油機(jī)相關(guān)的動力學(xué)參數(shù)。第三,以某一型號的抽油機(jī)為例建立優(yōu)化設(shè)計模型,采用MATLAB優(yōu)化工具箱編程實現(xiàn)優(yōu)化算法。從優(yōu)化的結(jié)果來看,抽油機(jī)的運動學(xué)和動力學(xué)特性得到了明顯的改善。最后,建立