新型節(jié)能抽油機(jī)研制

【摘要】： 本文對(duì)新型節(jié)能抽油機(jī)理論進(jìn)行了深入的探討，并根據(jù)機(jī)械采油的節(jié)能原理進(jìn)行了分析與討論。從常規(guī)機(jī)存在的弊端入手，提出了新的傳動(dòng)設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了深入的研究，找到節(jié)能的技術(shù)關(guān)鍵，即后天輪的輪廓曲線。對(duì)懸點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(位移、速度、加速度)及減速器曲柄扭矩的規(guī)律同時(shí)給出了精確的計(jì)算公式及變化曲線。指出影響電機(jī)功率的因素有兩項(xiàng)：一是曲柄軸凈扭矩的峰值，一是扭矩波動(dòng)的大小(即波動(dòng)系數(shù))。凈扭矩是由懸點(diǎn)載荷造成的扭矩和平衡重產(chǎn)生的平衡力矩兩項(xiàng)的合成，改變懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和平衡重的偏置角可以引起凈扭矩的變化。其中懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由設(shè)計(jì)的特殊曲線作為變徑輪廓曲線決定的。因而本文依據(jù)此原理研究了整體方案，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化處理，取得了理論上的一組最佳匹配參數(shù)。對(duì)節(jié)電原理進(jìn)行分析，模擬各類井況示功圖、運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力曲線，并展開討論。 除方案設(shè)計(jì)外，還進(jìn)行了主要零部件的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。通過理論計(jì)算和對(duì)新型機(jī)與常規(guī)機(jī)性能對(duì)比可以看出，本機(jī)具有顯著的節(jié)電效果。 新型抽油機(jī)對(duì)油田的節(jié)能降耗，降低成本將起到推動(dòng)作用。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)電 抽油機(jī) 運(yùn)動(dòng) 動(dòng)力分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2002
【分類號(hào)】：TE933
【目錄】：

• 第1章 抽油機(jī)發(fā)展概況8-12
• 1.1 抽油機(jī)簡介8
• 1.2 國內(nèi)、外抽油機(jī)發(fā)展水平及趨勢8-10
• 1.2.1 國內(nèi)、外抽油機(jī)發(fā)展概況8-9
• 1.2.2 抽油機(jī)發(fā)展趨勢及抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展9-10
• 1.3 本課題研究的理論及現(xiàn)實(shí)意義10-12
• 1.3.1 本課題提出的依據(jù)10-11
• 1.3.2 本課題研究的理論意義及應(yīng)用價(jià)值11-12
• 第2章 新型抽油機(jī)設(shè)計(jì)方案確定12-19
• 2.1 目前游梁機(jī)存在的主要問題12-14
• 2.2 新型抽油機(jī)總體方案確定14-18
• 2.2.1 新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)原則14
• 2.2.2 新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)14
• 2.2.3 新型抽油機(jī)參數(shù)的確定14-15
• 2.2.4 新型抽油機(jī)設(shè)計(jì)方案的確定15-18
• 2.3 本章小結(jié)18-19
• 第3章 新型抽油機(jī)技術(shù)原理19-38
• 3.1 新型抽油機(jī)節(jié)電技術(shù)原理19-22
• 3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)22-35
• 3.2.1 運(yùn)動(dòng)分析22-24
• 3.2.2 設(shè)計(jì)變量的選擇24
• 3.2.3 約束條件的確定24
• 3.2.4 目標(biāo)函數(shù)的確定24-25
• 3.2.5 優(yōu)化結(jié)果25-35
• 3.3 本機(jī)性能分析35-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第4章 新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算38-67
• 4.1 新型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)38
• 4.1.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)38
• 4.1.2 井下工況參數(shù)38
• 4.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算38-47
• 4.2.1 初始位置(下死點(diǎn))時(shí)的有關(guān)參數(shù)計(jì)算38-40
• 4.2.2 計(jì)算曲柄半徑R40-43
• 4.2.3 計(jì)算曲柄在任意轉(zhuǎn)角φ時(shí)的天輪轉(zhuǎn)角θ43-44
• 4.2.4 懸點(diǎn)位移S_i44
• 4.2.5 懸點(diǎn)速度V_i44-45
• 4.2.6 懸點(diǎn)加速度α_i45-47
• 4.3 動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算47-49
• 4.3.1 懸點(diǎn)載荷47-49
• 4.4 曲柄軸扭矩及電機(jī)功率的計(jì)算49
• 4.5 對(duì)應(yīng)不同沖程(S=5，4.2，3.6)曲柄回轉(zhuǎn)半徑的計(jì)算49-54
• 4.5.1 下死點(diǎn)時(shí)(初始位置)θ′及R′的計(jì)算49-51
• 4.5.2 計(jì)算曲柄半徑R′51-54
• 4.5.3 計(jì)算曲柄半徑R'54
• 4.6 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算54-66
• 4.6.1 曲柄銷強(qiáng)度校核54-55
• 4.6.2 懸繩器設(shè)計(jì)55-56
• 4.6.3 鋼絲繩頭強(qiáng)度計(jì)算56-58
• 4.6.4 調(diào)整螺栓強(qiáng)度設(shè)計(jì)58-61
• 4.6.5 曲柄軸承設(shè)計(jì)61
• 4.6.6 聯(lián)組窄V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算61-63
• 4.6.7 天輪軸的強(qiáng)度校核63-65
• 4.6.8 天輪軸軸承的壽命驗(yàn)算65-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第5章 樣機(jī)效果與結(jié)論67-69
• 5.1 樣機(jī)現(xiàn)場試驗(yàn)及效果評(píng)價(jià)67-68
• 5.1.1 樣機(jī)現(xiàn)場試驗(yàn)67
• 5.1.2 效果評(píng)價(jià)67-68
• 5.2 效益分析推廣前景68
• 5.2.1 綜合效益分析68
• 5.2.2 推廣應(yīng)用前景68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 結(jié)論69-70
• 參考文獻(xiàn)70-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果71-72
• 致謝72-73
• 個(gè)人簡歷73

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