下偏杠铃型抽油机工作性能仿真研究.pdf

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1、2008年第37卷第6期第6页石油矿场机械OILFIEI．DEQUIPMENT2008，37(6)：6～9文章编号：i001-3482(2008)06-0006-04下偏杠铃型抽油机工作性能仿真研究王惠明，吴世辉，梁政，朱海燕(西南石油大学机电工程学院，成都610500)摘要：介绍了下偏杠铃型抽油机的结构特点和工作原理。在几何学、运动学、动力学模型和评判曲柄轴扭矩的最佳判据模型的基础上开发了仿真软件，通过与普通型游梁抽油机仿真结果的比较，肯定了下偏杠铃型抽油机在工作性能上确实优于普通游梁抽油机，为进一步合理配置抽油机，实现结构优化、节约能源提供了科

2、学方法和理论基础。关键词：下偏杠铃；计算机仿真；数学模型；节能抽油机中图分类号：TE933．1文献标识码：APeratingPerformance’sSimulationofaBiasedDownwardBarbellTypePumpingUnitWANGHui—ming，WUShi—hui，LIANGZheng，ZHUHai—yan(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)Abstract：Compar

3、edwithconventionalpumpingunits，abiased．downwardbarbelltypepumpingunitanditsstructuralcharacteristicandoperatingprincipleareintroduced．Thegeometrical，ki—nematics，kineticmodelandjudgingcrankshafttorque’Sthemostefficiencyequationmodelarealsoestablished．OnthismodeIfoundation。thesi

4、mulatedsoftwareiSexploited．Comparedwiththeemulationresultofconventionalpumpingunits，thebiaseddownwardbarbelltypepumpingunitsareadvancedatworkcapability．Thetheoreticalfoundationandscientificmethodarepro-videdforfartheroptimizingthepumpingunitstructure，configuringthepumpingunitr

5、easona—bly，savingenergy．Keywords：biaseddownwardbarbell；computersimulation；mathematicalmodel；energy-savingpumpingunit游梁式抽油机目前仍是国内外各大油田的主要机械采油设备，但是存在工作效率低、能耗大的缺点。国内外的专家都在开展节能抽油机的研究和新产品的开发工作，在常规游梁抽油机设计的基础上推出了许多改进的新方案，例如调径变矩型和下偏杠铃型等节能抽油机。下偏杠铃游梁复合平衡抽油机继承和保留了原常规游梁式抽油机的全部优点，具有结构简单、可靠

6、、耐用、维护费用低的优点，尾部采用下偏杠铃游梁复合平衡装置，改善整机的受力条件，延长了抽油机的使用寿命U-z]。下偏杠铃型抽油机是新型的节能抽油机，虽然国内外建立了许多有关抽油机系统优化设计的数学仿真模型，并开发出各种仿真软件。但对下偏杠铃型这种新型抽油机进行系统的仿真研究却很少，没有系统地开发下偏杠铃型节能抽油机仿真软件。本文在借鉴常规游梁抽油机和调径变矩型抽油机运动学和动力学分析的基础上，对下偏杠铃游梁复合平衡抽油机进行了类似的运动学和动力学分析，确定了最佳平衡计算模型，并进行了软件设计，选定了最佳的仿真模型。．收稿日期：2007—12—29基

7、金项目：“石油天然气装备”教育部重点实验室资助(2006STS02)；西南石油大学研究生创新基金(CXJJ27078)作者简介：王惠明(1981一)，男，辽宁盖州人，硕士研究生，主要从事石油机械的现代分析与设计。第37卷第6期f惠明，等：下偏杠铃型抽油机T作性能仿真研究1结构特点及工作原理1．1结构特点下偏杠铃游梁复合平衡抽油机是在原常规游梁抽油机的游梁尾端，在利用变矩原理和五条曲线理论的基础上设计和改造的一种新型节能抽油机，即在游梁上增加简单的下偏杠铃装置，故而称之为下偏杠铃游梁复合平衡抽油机。其结构有内插式和外翘式2种。内插式下偏杠铃装置运行在

8、减速器之上、支架与两连杆之间、小横梁之下的有效空间，由于没有增加新的空间，因此，具有结构紧凑的特点；外翘式下偏杠铃装置利用