浅析双驴头抽油机驴头强度校核

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。浅析双驴头抽油机驴头强度校核　　摘要：双驴头抽油机在现场使用时，经常出现驴头开裂现象，针对这一问题，对驴头和游梁进行三维建模，用有限元分析软件对驴头进行分析，确定驴头强度。　　关键词：双驴头抽油机；驴头；游梁；三维建模；有限元；分析　　DOI：//　　双驴头抽油机有别于游梁式抽油机，它是在常规游梁式抽油机的结构上进行设计的，双驴头抽油机是在游梁

2、后臂加装后驴头，用吊绳替代连杆连接。这种设计改变了游梁与连杆之间的连接方式，改变了传力特性，改善了抽油机的性能。它除了具有结构简单，适用性强，运行可靠，工作寿命长，维护方便等常规游梁式机的优点，同时还具有附加动载荷小，有较好的节能效果等优点，是一种应用于油田的节能型地面采油设备。　　双驴头抽油机在现场使用过程中出现了一些问题，�对出现的问题，我们在现场实地考察，将常出现的问题进行归类，驴头游梁在使用中多次出现开裂的情况，针对这种情况，我们选择常用的抽油机型号进行研究。在研究中对抽油机出现故障的部件做三维建模，进行有限元

3、分析和疲劳寿命计算，依据理论分析和计算结果，并根据现场使用情况提出改进措施。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　1模型　　建立三维模型　　依据图纸建三维模型。游梁主体是方箱形结构，由钢板焊接而

4、成，在游梁中间焊接支有支架，与支架上的轴承座相连。前驴头和后驴头均为钢板焊接而成。前驴头在驴头两侧有调节螺栓，用来调节驴头左右对称情况。后驴头在侧板上有连接孔，用销轴来连接游梁，销轴用压板固定。　　用CATIA软件建立双驴头抽油机前、后驴头和游梁的三维模型。材料使用钢材Q235-B，钢材的弹性模量值取210×106Pa，泊松比值取。　　确定边界条件　　依据前、后驴头和游梁的结构确定边界条件，前驴头与游梁是固定约束，使用软件的固结联接，后驴头与游梁是接触约束，使用软件的接触联结。游梁与固定支架连接的轴是故支约束。在理想状

5、态下，前、后驴头和游梁受三个载荷：前、后驴头吊绳拉力和部件的自重载荷。　　根据示功图，前驴头在最大及最小工作载荷时受力情况见下表。　　对最大载荷和最小载荷位置分别进行有限元计算。　　有限元网格为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校

6、进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　有限元网格采用四面体单元，采用catia软件内的有限元分析功能，自动划分有限元网格。由于自动划分的网格在处理固结联接时，可能不匹配，在计算过程中，对不匹配的零件进行了手动单元划分。模型网格及所受载荷条件如图1所示。　　2对部件进行应力分析　　最大载荷时的应力分布　　根据示功图，前驴头在最大工作载荷为64kN时，曲柄转角为25?，连杆长3121mm，后臂长2299mm。　　图2为最大载荷时的应力分布图，前、后驴头上的应力最大值区域位于驴头与游梁的连接处。游梁上在游梁与支架的连接位置处应

7、力最大值。除局部应力稍大外，模型大部分区域的应力值都不高，低于50MPa。　　从部件承受最大载荷时的应力分析中可以得知，承受最大载荷时，应力集中现象产生在驴头与游梁连接处，应力值为168MPa，这部分结构需要加强。　　最小载荷工况时的应力分布　　根据示功图，在悬点最小工作载荷为时，曲柄转角为220?，连杆长为5899mm，后臂长为1601mm。　　对驴头和游梁组合的部件进行应力分析时，在最小载荷时部件的应力分布图上可以看到，部件最大应力为96MPa。从分析得到的总体应力图上看，应力值最大的部位在前驴头与游梁的连接处。游

8、梁上应力最大值区域在游梁与支架连接处。部件大部分区域的应力值较低，小于20MP。为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装