摆动导杆式抽油机优化设计及其性能分析研究.pdf

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1、分类号TE99学号152020350密级全日制专业学位硕士学位论文题目摆动导杆式抽油机优化设计及其性能分析研究作者姓名南振江导师姓名、职称任涛教授学科(专业领域)名称机械工程提交论文日期2018年5月30日I学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

2、申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__________日期：__________I中文摘要论文题

3、目：摆动导杆式抽油机优化设计及其性能分析研究专业：机械工程硕士生：南振江（签名）指导教师：任涛（签名）摘要本文通过分析游梁式抽油机实际使用存在高能耗、低效率的问题和各种新型节能抽油机的研究现状，提出另一种节能型摆动导杆式抽油机。本文首先对摆动导杆式抽油机的工作原理和节能机理进行简单的介绍。摆动导杆式抽油机由电动机、减速器、曲柄、滚轮、摆动导轨、机架和钢绳等构成，通过曲柄上的滚轮在导杆导轨上的滚动，带动导轨以机架为支点做上下摆动，从而实现抽油机的上下冲程。由于滚轮在导杆导轨上的滚动，使得曲柄对导轨作用力随悬点载荷大小的变化而自行调整，曲柄轴净扭矩始

4、终处于最佳状态，净扭矩曲线非常平缓，载荷不均匀系数CLF趋近于1，大大降低了电动机的装机功率，电动机输出功率均匀性得到了极大的提高。运用解析法对摆动导杆机构进行运动学分析，并得到驴头悬点的位移、速度和加速度公式和运动学曲线。利用ADAMS仿真分析软件对摆动导杆机构进行仿真分析并验证理论计算的正确性。对抽油机的悬点载荷进行分析并得到悬点载荷的理论示功图。对摆动导杆式抽油机进行动力学分析并求得各项动力学性能参数。对比分析常规型抽油机，摆动导杆式抽油机的节能效率明显优于常规型抽油机。最后,利用三维设计软件设计出摆动导杆式抽油机的数字样机并绘制出各个零件

5、的二维图，为抽油机的生产加工提供技术支持。利用ANSYSWorkbench有限元分析软件对抽油机的关键零部件如导轨、滚轮和支架等进行受力分析和强度校核，并且给出相应的应力、应变云图。关键词：摆动导杆式抽油机;方案设计;运动学和动力学分析；节能；有限元分析论文类型：应用研究（本文得到陕西省工业科技攻关项目（2015GY110）研究资金的资助）II英文摘要Subject:OptimizationDesignandPerformanceAnalysisofSwingCrank-slideBarBeamPumpingUnitSpeciality:Mech

6、anicalEngineeringName:NanZhenjiang（signature）Instructor:RenTao（signature）ABSTRACTBasedontheanalysisoftheproblemsoflowefficiencyandhighenergyconsumptionofbeampumpingunitandtheresearchstatusofnewtypeenergy-savingpumpingunit,anewmodeswingcrank-slidebarbeampumpingunitisputforward

7、.First,abriefintroductiontotheworkingprincipleandenergysavingmechanismoftheswingcrank-slidebarbeampumpingunit.Aswingcrank-slidebarbeampumpingunitcomposesofmotor,reducer,crank,slider,guiderod,frameandwirerope.Upanddownstrokeisperformedbyslidermovingalongguide-rodguideapparatus

8、resultingguiderodupanddownmovementagainstsupportingpointofpumpingfra