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游梁式抽油机冲次软测量方法研究

仪器仪表学报 2017年第12期38卷 2972-2979页

作者：赵怀军常文婷张燕朱凌建西安理工大学机械与精密仪器工程学院西安710048

游梁式抽油机冲次是影响抽油机系统运行工况的重要参数,实时精确地测量抽油机冲次是调控及优化抽油机系统效率的基础。针对现有公式法和传感器法测量冲次,存在准确性易受实际运行条件和野外环境影响、需额外增设测量器件、故障率较高等... 详细信息

游梁式抽油机冲次是影响抽油机系统运行工况的重要参数,实时精确地测量抽油机冲次是调控及优化抽油机系统效率的基础。针对现有公式法和传感器法测量冲次,存在准确性易受实际运行条件和野外环境影响、需额外增设测量器件、故障率较高等缺陷,提出一种基于自相关理论的抽油机冲次软测量方法。即建立冲次与悬点载荷函数、驱动电机输入电功率函数的周期关联关系模型,通过采集驱动电动机输入电流、电压计算实时输入电功率,利用周期信号自相关函数与原函数同周期、噪声信号自相关函数在原点集中的特性,对输入电功率函数进行自相关运算,经去除干扰后获得电功率函数周期,依据输入电功率函数周期与抽油机冲程周期、抽油机冲次的关联关系计算得到抽油机冲次,从而在不增加外设条件下实现对抽油机冲次的软测量。仿真以及某大型油田采油六大队现场试验表明,该方法实用有效、抗扰性高、测量误差不超过1%。

关键词：游梁式抽油机冲次软测量技术自相关理论

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游梁式抽油机皮带纵向振动特性的仿真模型

振动工程学报 2014年第3期27卷 355-361页

作者：邢明明董世民燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

考虑带轮惯性质量对皮带纵向振动的影响,将皮带简化为质量分布均匀的弹性体,建立了两坐标系的弹性体纵向振动的力学模型;以力学模型为基础建立了皮带的纵向振动的数学模型;考虑皮带与带轮的相对运动对皮带各点瞬时振动形态的影响,根据... 详细信息

考虑带轮惯性质量对皮带纵向振动的影响,将皮带简化为质量分布均匀的弹性体,建立了两坐标系的弹性体纵向振动的力学模型;以力学模型为基础建立了皮带的纵向振动的数学模型;考虑皮带与带轮的相对运动对皮带各点瞬时振动形态的影响,根据皮带连续性条件给出了系统固有频率与振型函数的数值仿真模型;应用坐标变化法求解系统受迫振动的动态响应,仿真分析了系统转速波动激励与载荷波动激励下的系统响应特性。仿真结果表明:(1)系统对转速波动激励与负载扭矩波动激励的响应曲线为简谐函数,其振动幅值受到带轮惯性质量的影响;(2)带轮瞬时振动位移与其惯性质量成反比,带轮瞬时转差的波动使皮带瞬时传动比不恒定,皮带与带轮之间存在相对滑差。皮带纵向振动特性的研究方法对带轮附件驱动系统的动态特性的设计与分析具有理论与实际意义。

关键词：游梁式抽油机皮带传动纵向振动仿真模型振动特性

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游梁式抽油机分析方法

石油学报 2006年第6期27卷 116-119,124页

作者：齐俊林郭方元黄伟孙应民中国石油大学机电工程学院北京102249 中国石油长庆油田油气工艺研究院陕西西安710021

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,... 详细信息

提出了一种新的游梁式抽油机的分析方法,对游梁式抽油机进行了运动和动力解析分析。根据抽油机各处在任一瞬时所受的主动力和虚加的惯性力在任一虚速度上所作的元功率之和等于零的原理,考虑惯性的影响,应用虚功率形式的动力学普遍方程,对游梁式抽油机各部件(包括平衡块等)对曲柄输出轴扭矩的贡献进行了分析,得到了曲柄输出轴扭矩的精确解析式。利用该解析式可以定量地分析游梁式抽油机各部件对曲柄输出轴扭矩的影响,准确地进行游梁式抽油机的平衡分析和设计计算。以摆杆型游梁式抽油机为例,给出了分析过程和具体算例。

关键词：游梁式抽油机运动分析动力分析平衡分析解析式

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游梁式抽油机悬点负载耦合动力学建模

东北大学学报（自然科学版） 2016年第9期37卷 1225-1229页

作者：李翔宇高宪文侯延彬王宏日东北大学信息科学与工程学院辽宁沈阳110819 装甲兵技术学院控制工程系吉林长春130117

建立了描述游梁式抽油机悬点负载动态特性的耦合动力学模型.采用多自由度的弹簧-质量-阻尼器机械动力学系统描述抽油杆柱振动特性.综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素的影响,建立了泵腔压... 详细信息

建立了描述游梁式抽油机悬点负载动态特性的耦合动力学模型.采用多自由度的弹簧-质量-阻尼器机械动力学系统描述抽油杆柱振动特性.综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素的影响,建立了泵腔压力、进泵流体流量、泵腔内液体体积与柱塞运动之间相互关系的数学模型,得到一组描述有杆泵动态抽汲过程的新模型,确定了求解抽油杆柱振动模型的井下边界条件.采用时步有限元方法对所建杆-泵耦合动力学模型进行仿真计算.油田现场应用表明,所建模型具有较高精度,可用于抽油井负荷、泵效、扭矩和平衡度等工况参数预测及故障诊断.

关键词：游梁式抽油机悬点负载抽油杆柱抽油泵动力学建模

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游梁式抽油机皮带传动效率的仿真模型

工程力学 2013年第7期30卷 242-247页

作者：邢明明董世民崔阳陈培毅燕山大学机械工程学院秦皇岛066004

针对游梁式抽油机电动机转速存在波动、皮带传动负载扭矩波动大、皮带纵向弹性变形交变的特点,将皮带简化为无质量的具有抗拉刚度的弹簧,并综合考虑电动机转速波动、皮带与带轮之间滑动摩擦力、皮带传动瞬时负载扭矩对带轮滑动角以及等... 详细信息

针对游梁式抽油机电动机转速存在波动、皮带传动负载扭矩波动大、皮带纵向弹性变形交变的特点,将皮带简化为无质量的具有抗拉刚度的弹簧,并综合考虑电动机转速波动、皮带与带轮之间滑动摩擦力、皮带传动瞬时负载扭矩对带轮滑动角以及等效弹簧刚度的影响,建立了游梁式抽油机皮带传动装置的动力学仿真模型。根据主从动轮瞬时转速、电动机瞬时输出扭矩的仿真结果,建立了游梁式抽油机皮带瞬时传动效率的仿真模型。仿真结果表明:1)电动机转速存在波动,皮带的纵向交变弹性变形加剧了电动机转速的高频波动;2)从动轮与主动轮之间存在转差损失,降低了皮带传动效率;3)系统达到稳定状态后,皮带传动效率呈周期性变化,皮带传动效率的变化幅度取决于负载扭矩特性。皮带平均传动效率随负载扭矩幅值的增加而降低、随扭矩平衡度的降低而降低;4)游梁式抽油机皮带的平均传动效率一般低于90%。当负载扭矩幅值较大,且扭矩平衡度较低时,皮带的平均传动效率会低于85%。

关键词：游梁式抽油机皮带传动纵向弹性变形系统动力学传动效率仿真模型

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游梁式抽油机示功图的间接测量

华中科技大学学报（自然科学版） 2004年第11期32卷 62-64页

作者：张世荣李昌禧华中科技大学控制科学与工程系湖北武汉430074

用间接测量的方法来测量游梁式抽油机的示功图 ,建立了示功图的间接测量模型 ,并介绍了示功图的计算过程 .提出了通过同步点信号来获取抽油机电机功率与光杆位移对应关系的方法 .给出了该测量方法在现场的试验结果 ,并将间接测量的示功... 详细信息

用间接测量的方法来测量游梁式抽油机的示功图 ,建立了示功图的间接测量模型 ,并介绍了示功图的计算过程 .提出了通过同步点信号来获取抽油机电机功率与光杆位移对应关系的方法 .给出了该测量方法在现场的试验结果 ,并将间接测量的示功图与直接测量的示功图进行了比对。

关键词：游梁式抽油机间接测量示功图同步信号

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游梁式抽油机井皮带滑动效率的仿真研究

中国机械工程 2013年第2期24卷 245-251页

作者：邢明明董世民燕山大学秦皇岛066004

针对游梁式抽油机皮带传动装置负载扭矩波动大的特点,研究了游梁式抽油机皮带的纵向振动特性、皮带与带轮之间的相对滑动速度以及皮带传动的瞬时滑动效率。将皮带简化为纵向振动的弹性体,建立了皮带在交变摩擦力激励下的纵向振动力学模... 详细信息

针对游梁式抽油机皮带传动装置负载扭矩波动大的特点,研究了游梁式抽油机皮带的纵向振动特性、皮带与带轮之间的相对滑动速度以及皮带传动的瞬时滑动效率。将皮带简化为纵向振动的弹性体,建立了皮带在交变摩擦力激励下的纵向振动力学模型与波动方程形式的数学模型;应用振型叠加法建立了皮带纵向振动的数值仿真模型;建立了皮带相对于带轮的瞬时滑动速度、瞬时滑动效率的仿真模型;仿真分析了抽油机曲柄扭矩波动幅值、皮带预紧力对皮带滑动效率的影响。仿真结果表明:抽油机曲柄扭矩波动会降低滑动效率;当抽油机曲柄扭矩存在负扭矩时,皮带滑动效率明显降低;在预紧力能保证皮带传动正常工作的情况下,再增加皮带预紧力会增大皮带的传动效率。

关键词：游梁式抽油机皮带传动装置纵向振动弹性滑动滑动效率仿真模型

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游梁式抽油机驴头悬点投影偏差的分析研究

钻采工艺 2004年第5期27卷 61-63页

作者：高长乐杨应奎马述俭纪国莲赵英杰新疆维吾尔自治区第三机床厂青海油田分公司生产运行处

通过游梁式抽油机驴头悬点投影偏差对采油生产不利影响的分析,提出控制缩小悬点投影偏差的重要性。重点研究了中央轴承座连接方式、游梁驴头组成系的刚性以及环境温度变化等因素对驴头悬点投影偏差的影响,提出从抽油机设计、制造和油田... 详细信息

通过游梁式抽油机驴头悬点投影偏差对采油生产不利影响的分析,提出控制缩小悬点投影偏差的重要性。重点研究了中央轴承座连接方式、游梁驴头组成系的刚性以及环境温度变化等因素对驴头悬点投影偏差的影响,提出从抽油机设计、制造和油田安装、管理方面应采取的技术措施。

关键词：游梁式抽油机驴头投影偏差现象悬点采油设备

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游梁式抽油机精确动力学分析的新方法

石油机械 1997年第11期25卷 4-7页

作者：吴修德汪建华刘明尧江汉石油学院机械系

在对游梁式抽油机－有杆泵系统进行动力学分析的基础上，根据机械系统的力学原理，将整个系统简化为一个等效动力学模型。计算悬点载荷考虑了抽油杆、抽油泵及悬点运动规律等实际情况，建立了一套递推公式，反映了抽油机与有杆泵系统之... 详细信息

在对游梁式抽油机－有杆泵系统进行动力学分析的基础上，根据机械系统的力学原理，将整个系统简化为一个等效动力学模型。计算悬点载荷考虑了抽油杆、抽油泵及悬点运动规律等实际情况，建立了一套递推公式，反映了抽油机与有杆泵系统之间的相互作用关系，提出了一种求超高转差率电动机驱动抽油机真实运动规律的新方法。应用本文介绍的方法能真实地反映机－泵系统之间的匹配关系，获得的运动真实，精度高，适用于各种有杆抽油设备的动力学分析。

关键词：游梁式抽油机动力学计算方法运动规律抽油机