调径变矩抽油机悬点载荷计算

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1、２０１１年第４０卷石油矿场机械第１１期第３７页ＯＩＬＦＩＥＬＤＥＱＵＩＰＭＥＮＴ２０１１，４０（１１）：３７～４０文章编号：１００１－３４８２（２０１１）１１－００３７－０４调径变矩抽油机悬点载荷计算汤敬飞，吴晓东，马国瑞，高照敏（中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京１０２２４９）①摘要：为了计算调径变矩抽油机的惯性载荷和摩擦载荷，研究了该抽油机的悬点运动规律，得到了悬点运动速度、加速度和曲柄转角的关系式，推导出悬点惯性载荷计算式和抽油

2、杆柱摩擦载荷计算式。以ＣＹＪ８－３－２６ＨＹ型抽油机为例，把相关计算式编写入计算程序并运行，绘制出悬点惯性载荷、摩擦载荷和总载荷与曲柄转角的关系曲线。为进一步研究此类新型抽油机提供理论支持。关键词：抽油机；载荷；计算中图分类号：ＴＥ９３３．１０２文献标识码：ＡＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＳｕｓｐｅｎｓｉｏｎＰｏｉｎｔＬｏａｄｏｎＡｄｊｕｓｔａｂｌｅＤｉａｍｅｔｅｒＰｕｍｐｉｎｇＵｎｉｔＴＡＮＧＪｉｎｇ－ｆｅｉ，ＷＵＸｉａｏ－ｄｏｎｇ，ＭＡＧｕｏ－ｒｕｉ，ＧＡＯＺｈａｏ－ｍｉｎ（ＭＯＥＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅ

3、ｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｉｎｅｒｔｉａｌｌｏａｄａｎｄｆｒｉｃｔｉｏｎｌｏａｄｏｆｄｉａｍｅｔｅｒａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔ，ｉｔｓｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｐｏｉｎｔｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｐｏｉｎｔｖｅｌｏｃｉｔｙ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｒａｎｋａｎｇｌｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈ

4、ｕｓ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｒｏｄｌｏａｄａｎｄｔｈｅｒｅ－ｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｕｃｋｅｒｒｏａｄｆｒｉｃｔｉｏｎｌｏａｄｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄ．Ａｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｒａｗｃｕｒｖｅｓｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｉｎｅｒｔｉａｌｌｏａｄ，ｆｒｉｃｔｉｏｎｌｏａｄａｎｄｔｏｔａｌｌｏａｄｗｉｔｈｃｒａｎｋａｎｇｌｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘａｍ－ｐｌｅｏｆＣＹＪ８－３－２６ＨＹｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ａｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｗａｓｇｉｖｅｎｏｎｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｃｕｒｖｅｏ

5、ｆｉｔ，ｐｒｏｖｉｄｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｓｕｐｐｏｒｔｔｏｔｈｉｓｎｅｗｔｙｐｅｏｆｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔｆｏｒｆｕｒｔｈｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｅｌｌｐｕｍｐｉｎｇｕｎｉｔ；ｌｏａｄ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ符号说明Ｊ—曲柄销与游梁转轴的距离，ｍ；ψ２—机架与游梁的夹角上部（曲柄轴与游梁转轴连线将Ｋ—基杆长度，ｍ；ψ分成上、下２部分），ｒａｄ；Ｒ—曲柄半径，ｍ；α—按顺时针方向从曲柄量到连杆的夹角，ｒａｄ；θ１—曲柄与机架的夹角，θ１＝－θ，ｒａｄ；Ａ—游梁前臂长，ｍ；θ２—基杆与水平面夹角，ｒａｄ；ｄθω

6、—曲柄旋转角速度，ω＝，常数，ｒａｄ／ｓ；ｄｔθ—曲柄旋转的角度，ｒａｄβ—游梁与连杆的夹角，ｒａｄ；—机架位置角，已知值，ｒａｄ；２；Ｃ—游梁转轴至连杆轴承的长度，ｍ；ｆｐ—柱塞截面积，ｃｍ２；Ｌ—连杆长度，ｍ；ｆｒ—抽油杆截面积，ｃｍ２；ψ—机架与游梁的夹角，ｒａｄ；ｆｔｆ—油管的流通断面面积，ｃｍψ１—机架与游梁的夹角下部（曲柄轴与游梁转轴连线将μ—流体粘度，Ｐａ·ｓ；ψ分成上、下２部分），ｒａｄ；Ｌ１—抽油杆长度，ｍ；①收稿日期：２０１１－０５－０８作者简介：汤敬飞（１９８７－），男，安徽马鞍山人，硕士研究生，主要从事油气田开发技

7、术研究，Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｉｎｇｆｅｉ＿ｔａｎｇ＠１２６．ｃｏｍ。·３８·石油矿场机械２０１１年１１月ｄｔ与悬点运动速度相同，ｍ／ｓ；ｍ—油管内径与抽油杆直径之比，ｍ＝，无因次；ｄｒ—由试验确定的阀流量系数；ξ—液体密度，ｋｇ／ｍ３；ρｌ２；ｆｏ—阀孔截面积，ｃｍ２２ｈ—液体通过流动阀时产生的扬程损失，ｈ＝ｆｐｖｐ，ｍ；Ｗｒ—杆柱载荷，Ｎ；２２２ξｆｏｇＷｌ—液柱载荷，Ｎ。ｖｐ—柱塞运动速度，当把抽油杆看成是非弹性杆柱时，调径变矩抽油机（又称二

8、级平衡游梁抽油机）是π３θ１＝２π－θ２－θ－＝π－θ－θ２（３）在前置式游梁式抽油机上采用新型平衡方案的新型２２由正弦定理得抽油机，取消了曲柄平衡，将传统的直游梁设计成３段折线