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游梁式抽油机后驴头曲线参数分析与优化

【摘要】:目前,双驴头抽油机因为其本身冲程长、节能好、动载荷小、工作稳定、易启动等优点被广泛用于石油开采。但是,根据现场实用调研,发现该机型在使用过程中存在节能效果不明显和后驴头悬绳易断等缺点。针对上述问题,本文主要对后驴头曲线参数进行分析和优化,选择节能效果最好的曲线参数。论文的主要内容如下:首先分析常规型游梁式抽油机的不足,对四杆机构与抽油系统能耗关系进行探讨,对比多种新型节能抽油机的应用范围,得出双驴头游梁式抽油机被广泛应用的原因以及未来的发展方向;通过矢量多边形法对多种不同后驴头曲线形式的双驴头抽油机进行几何简化模型建立,分析运动特性和动力特性的计算,并建立详细数学模型,为后续能耗分析与参数优化建立了基础;对双驴头抽油机抽油系统能耗因素进行分析,得知抽油系统是一个整体,其能量损耗为8个子系统的乘积,确定抽油机后驴头对抽油系统能耗的具体影响;利用MATLAB软件以不同尺寸参数模拟出双驴头抽油机的运动规律和动力变化规律,并对后驴头曲线形式为圆弧形式(单圆弧、双圆弧、三圆弧)和阿基米德廓线形式的双驴头抽油机进行能耗定量分析;应用遗传算法中的蝙蝠算法,选择减速器净扭矩的均方根值最小为目标函数,对CYJS6-2.5-18HB型号的双驴头抽油机型号进行尺寸参数优化。

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