【摘 要】
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抽油机是油田采油的重要工作机器。当钻井工作完成后,抽油机则开始负责采油。目前自主研制的常规型游梁式抽油机使用最广泛。然而随着国内外抽油机的发展,美国Lufkin公司研制
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抽油机是油田采油的重要工作机器。当钻井工作完成后,抽油机则开始负责采油。目前自主研制的常规型游梁式抽油机使用最广泛。然而随着国内外抽油机的发展,美国Lufkin公司研制的游梁式抽油机在结构上不同于我国兰石牌抽油机,主要是以中心支撑(也叫游梁支撑)和尾部支撑的差别为主。因此对于这两种抽油机不同结构的研究成为我国研究员重点的工作,本论文研究了抽油机中心支撑不同结构对于两种抽油机性能的影响。首先对抽油机中心支撑处进行受力分析,以C-456D-305-144型抽油机为例。通过其性能参数、几何尺寸、结构组成及工作原理,建立抽油机的力学模型,然后对其进行动力学分析,利用Matlab分析中心支撑承受载荷的情况。其次,对抽油机中心支撑的重要构件轴承分析研究,分析润滑液注入不同结构对于轴承的影响。然后依据Hertz接触理论以及两类轴承的不同参数,计算分析得到两种抽油机轴承的受载情况、受载滚子的个数以及在运动周期内轴承的径向位移大小。通过分析采集得到两类轴承的振动信号,先对其振动信号进行时域和频域的分析,再对所采集到的故障振动信号进行振动分解,提取出包含了滚动轴承丰富故障信息的分量。之后运用Hilbert技术对第一分量进行包络解调,得出故障信号的包络谱,从包络图谱中找出峰值时候的特征频率,对比理论特征频率,进而比较两类轴承的故障程度与故障类型。最后,根据中心支撑关键部件的有限元分析,得出最大应力部分位于中心支撑处,进而对中心支撑的芯轴进行有限元模态分析与疲劳可靠性分析,通过分析研究得到载荷在不同结构下对中心支撑芯轴的疲劳可靠性的影响。通过比较发现,游梁式抽油机在中心支撑结构上:“Lufkin”结构优于“兰石”结构。
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