新型抽油机节能机理研究及优化设计

【摘要】：随着工业化与城市化脚步的加快，能耗问题日益凸显，尤其是石油行业，因此节能降耗成为了各行各业所关心的话题。当前，传统的常规游梁式抽油机凭借其简单的四连杆机构、方便的安装与维修以及较低廉的成本仍然是各大油田的主流机型，占有非常重要的地位，但是其在运行过程中平衡效果比较差，电机平均负载率较低，能耗问题比较明显。因此发展新型的节能型抽油机是今后采油工业的首要任务。 新型抽油机的研发涉及理论力学、材料力学、金属工艺、结构设计、机械制图、机械加工以及虚拟样机技术等诸多技术领域。本文主要是利用虚拟样机技术针对一种已投产的新型抽油机的传动原理以及结构参数展开优化分析研究。具体研究内容如下： 1.简要介绍了抽油机的发展现状以及所存在的问题，阐述了抽油机的发展方向。 2.详细介绍了游梁式抽油机的基本组成、结构布局、工作原理以及节能手段。 3.分析了新型抽油机的结构组成以及节能特点。 4.利用ADAMS软件建立新型抽油机的虚拟样机模型，通过对其结构参数的仿真分析验证新型抽油机结构的合理性。 5.阐述了游梁式抽油机的平衡原理，分析了新型抽油机的平衡方式，然后利用ADAMS软件对其游梁平衡块的质量进行优化，使其达到进一步节能的目的。根据上一章优化后所得到的新型抽油机的输入功率确定其所匹配电机的额定功率。 【关键词】：常规游梁式抽油机 虚拟样机技术 新型抽油机 ADAMS 仿真分析 优化设计
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE933.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9
• 1.2 国内外发展现状9-13
• 1.2.1 游梁式抽油机10-11
• 1.2.2 无游梁式抽油机11-13
• 1.3 抽油机的节能技术13-14
• 1.3.1 制造工艺13-14
• 1.3.2 测试诊断技术14
• 1.3.3 现场服务14
• 1.4 目前存在的问题14
• 1.5 抽油机发展方向14-16
• 1.5.1 智能控制是抽油机发展的方向14-15
• 1.5.2 向无游梁化发展15
• 1.5.3 采油设备向通用化和个性化发展15-16
• 1.6 本论文的研究内容16-17
• 第二章 游梁式抽油机概述17-26
• 2.1 有杆抽油系统的组成17-18
• 2.2 游梁式抽油机的基本参数18-20
• 2.2.1 悬点载荷18
• 2.2.2 冲程长度18-19
• 2.2.3 最大冲程冲次19-20
• 2.2.4 减速箱输出轴扭矩20
• 2.3 游梁式抽油机的分类20-22
• 2.3.1 按照基本参数分20
• 2.3.2 按照结构分20-21
• 2.3.3 按照平衡方式分21-22
• 2.4 游梁式抽油机的表示方法22-23
• 2.5 游梁式抽油机的结构组成23-24
• 2.6 游梁式抽油机的工作原理24-25
• 2.7 游梁式抽油机的节能手段25
• 2.8 本章小结25-26
• 第三章 新型抽油机的工作方式以及节能机理探讨26-30
• 3.1 新型抽油机的结构特点26-27
• 3.2 新型抽油机的结构组成27-28
• 3.3 新型抽油机的工作过程28-29
• 3.4 新型抽油机的节能特点29
• 3.5 本章小结29-30
• 第四章 新型抽油机结构参数的优化验证30-39
• 4.1 虚拟样机技术30
• 4.1.1 虚拟样机技术的产生30
• 4.1.2 虚拟样机技术的应用30
• 4.2 ADAMS 软件简介30-32
• 4.3 抽油机结构参数的优化设计32-38
• 4.3.1 优化目标32-34
• 4.3.2 参数化建模34-35
• 4.3.3 优化设计35-38
• 4.4 本章小结38-39
• 第五章 新型抽油机的平衡方式研究及优化设计39-47
• 5.1 游梁式抽油机的平衡39-40
• 5.1.1 不平衡的原因39
• 5.1.2 不平衡所造成的后果39
• 5.1.3 平衡原理39-40
• 5.2 新型抽油机的平衡方式40-41
• 5.3 游梁平衡块质量优化41-44
• 5.4 与常规抽油机的比较44-45
• 5.5 电机额定功率的确定45-46
• 5.6 本章小结46-47
• 第六章 结论与展望47-49
• 6.1 本文结论47
• 6.2 展望47-49
• 参考文献49-52
• 发表论文和科研情况说明52-53
• 致谢53-54

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