【摘 要】
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对于中低产油井,柱塞泵举升是目前应用最广泛的井下驱动采油方法。本文综合如今技术成熟的潜油电机螺杆泵和尚处在试用阶段的直线电机驱动往复泵,设计一种旋转带往复的方案。
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对于中低产油井,柱塞泵举升是目前应用最广泛的井下驱动采油方法。本文综合如今技术成熟的潜油电机螺杆泵和尚处在试用阶段的直线电机驱动往复泵,设计一种旋转带往复的方案。主要的工作和研究成果可概括为以下几个方面。在新的方案基础上,设计出井下传动系统。依据井况选取合适的潜油电机和往复泵,传动结构的整体设计思路由行星齿轮减速器,不完全换向装置,滚珠丝杆,保护器这几个主要部分组成。潜油电机转速通过行星减速器降低到设定的范围,行星轮系输出端接不完全齿轮换向机构,实现电机的正反转。换向完成后输出轴滚珠丝杆带动往复泵上下往复运动,举升抽油。在此设计思路上完成整体传动系统模型的建立。基于已经完成的井下传动系统的模型,对行星齿轮和滚珠丝杆单独进行力学分析。根据行星齿轮的齿数,以及各齿轮尺寸建立传动系统中的行星齿轮的模型。采用动力接触有限元方法,采用有限元软件ABAQUS对齿轮轮齿啮合过程中的应力变化情况进行仿真分析,得到轮齿应力在啮合过程中随时间的变化情况。忽略滚珠丝杆的惯性力,基于接触理论和有限元基本原理,通过NX对滚珠丝杠和螺母以及滚珠进行建模,然后在分析了丝杠的支承方式和载荷情况后,应用有限元方法对丝杠进行应力分析,得出了丝杠应力状态。由结果看出,应力最大点出现在滚珠和丝杠的接触位置,与实际也是相符合的。
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