塔架式数控抽油机运动学及动力学特性分析_张喜顺

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２．３悬点位移根据其运动特性，可得悬点位移计算公式为１ ω ２（段）烄Ｓｗ＝Ｒ１ｔＡＢ２ｔ０１（Ｓｗ＝Ｒ１ｔＲ１ｔ－ｔＢＣ段） ω ω（０＋０）２
摘要：塔架式数控抽油机的传动效率高、冲程长、易于调平衡，且能实现抽汲参数无级调整，节能效果显著。根据该抽油机的结构特点及运动特征，推导了悬点速度、加速度、位移计算公式。根据力矩平衡原理，建立了减速器扭矩计算模型。通过实例计算，并与常规游梁式抽油机相关参数对比，分析了其运动学和动力学特性。为塔架式数控抽油机 — 深井泵系统配置合理生产参数提供理论支持。关键词：抽油机；塔架式；数控；悬点运动规律；扭矩中图分类号：ＴＥ９３３．１文献标识码：Ａ

塔架式数控抽油机运动学及动力学特性分析
张喜顺，吴晓东，周朝，张越，任宗孝
（）中国石油大学石油工程教育部重点实验室，北京１０２２４９ ①
（）２
２悬点运动规律
塔架式数控抽油机的运动只在上、下死点附近存在加、减速度，其余行程是匀速运动，如图１所示（假，设加速、减速时间相等）可以应用分段函数来表示。
１１ ω（２ＳＲｔＲｔＲｔ－ｔｔＣＤ段） ω ω ｗ＝１０＋１１＋１０－１）（２２ｔ０烅１ ω（２Ｓｗ＝Ｒ１ｔＲ１ｔＲ１ｔ－２ｔｔＤＥ段） ω ω ０＋１－０－１）（２ｔ０（Ｓｗ＝Ｒ１ｔＲ１ｔＲ１ｔ－３ｔｔＥＦ段） ω ω ω（０＋１－０－１）１１ ω（２Ｓｗ＝Ｒ１ｔＲ１ｔ－３ｔｔＦＡ段） ω ０－０－２１）（２２ｔ０烆（）３式中，Ｓｗ为悬点位移，ｍ。
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２０１２年第４１卷第８期第６３页（）文章编号：１００１３４８２２０１２０８００６３０３－－－
石油矿场机械ＯＩＬＦＩＥＬＤＥＵＩＰＭＥＮＴＱ
（）：２０１２，４１８６３～６５
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（ＭＯＥＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｉｎｅｅｒｉｎＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｉｎ０２２４９，Ｃｈｉｎａ）ｙｙｆｇｇ，ｙｆｊｇ１
［］１２－３］。超大载荷［
随着油田采油机械向着高效、节能的方向发展，
４］。２出现了许多新型节能抽油机［我国研１世纪初，
制了塔架式数控抽油机，解决了游梁式抽油机存在的问题。塔架式数控抽油机具有机械传动效率高、易于调参、可实现长冲程、低冲次生产、精确调平衡
１工作原理
塔架式数控抽油机主要由基础、塔架、传动和控
］４５－。机械部分由原动机、制４部分组成［减速机构、
ω 烄ａＲ１（ＡＢ段）ｗ＝ｔ０
（ａＢＣ段）ｗ＝０
轮组和平衡机构组成；控制部分由控制柜和无线控制器组成。与常规游梁抽油机相比，减少了起换向作用的四连杆机构，提高了传动效率。塔架式数控抽油机用计算机控制电机的自动换带动减速机构，通过钢丝绳等柔性连接件与悬绳向，器、光杆相连，带动井下抽油泵柱塞上下往复运动，抽汲井内液体。
Fra Baidu bibliotek
，且无法实现超长冲程、
２０１２０２１５ ① 收稿日期：－－，张喜顺（男，河北张家口人，博士研究生，主要从事油气田开发１９８３２０１０年毕业于燕山大学油气田开发专业，作者简介：－）：。方面的研究，Ｅ－ｍａｉｌｚｈａｎｘｉｓｈｕｎ００１＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎｇ
·６４·
０１２年８月石油矿场机械２
等优点，在大庆油田第十采油厂得到了推广应用。其运动和动力特性有别于常规抽油机。本文研究推导了该型抽油机悬点速度、加速度、位移及减速箱扭矩等计算模型。／；式中，ｖｍｓＲ１为主动轮半径，ｍ； ω ｗ为悬点速度，／；；为主动轮角速度，或减速）时间，ｒａｄｓｔｓ０为加速（；。ｔｓｔ为运行时间，ｓ１为匀速时间，２．２悬点加速度根据其运动特性，可得悬点加速度计算公式为