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变矩式节能抽油机的研究

安东俊  
【摘要】: 本文对抽油机节能理论从结构上进行了深入而系统的探讨研究,并依据现有资料对机械采油节能理论进行假设和验证。从常规机存在的弊端入手,提出了新的设计方案,并根据本文节能理论假设,进行了深入的研究,找到了节能的技术关键,即后天轮的轮廓曲线,同时对悬点的运动(位移、速度、加速度)及减速器曲柄轴扭矩变化的规律给出了精确的计算公式和变化曲线。指出影响电机功率的因素是悬点扭矩的变化规律和扭矩波动的大小。其原因是后天轮轮廓曲线有效半径与理论值差异所致。电机功率与减速器曲柄轴净扭矩均方根成正比,减速器曲柄轴净扭矩是由悬点载荷产生的扭矩和平衡重产生的平衡力矩合成的;改变悬点运动规律和平衡重的滞后角可以引起净扭矩的变化,其中悬点运动规律是由后天轮曲线决定的,因此,本文依据此原理着重研究分析了后天轮曲线影响抽油及节能的变化规律。利用研究出的曲线设计成新的抽油机,模拟了该机的示功图、运动和动力曲线,并进行分析。 本文从现有抽油机(渐开线形)入手,来研究分析抽油机节能的技术关键,是一项研究方法上的创新;经过研究分析,对抽油机结构上节能规律进行理论假设,并进行验证,是一项理论创新;依据悬点载荷变化而设计出天轮曲线也是一项创新。以上创新都是前人所没有的,是本文的显著特点。 该理论方法对今后抽油机的研究、设计提供了新方法、新理论。


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