ProE的抽油机运动学分析

—36—      石 油 机 械

CHINAPETROLEUMMACHINERY  2006年 第34卷 第9

ProE的抽油机运动学分析

!设计计算#

基于Pro/E的抽油机运动学分析

艾志久 于兴军 

ProE的抽油机运动学分析

刘春全 孙妮雅(西南石油大学机电工程学院)

  摘要 对抽油机悬点做了运动学理论分析,得出悬点位移、速度和加速度计算公式。采用Pro/E软件的Mechanism模块对南阳二机石油装备(集团)有限公司生产的CYJY10—3—53HB型抽油机进行机构运动学仿真研究,得出抽油机悬点位移、速度和加速度随时间变化曲线。研究结果表明,这种抽油机1个冲程过程中,悬点速度时刻在发生变化,加速度也不断地跟随变化,运动规律复杂。从研究中可以看出,借助先进的计算机仿真技术,在抽油机开发初期就可对其结构进行优化,可大大缩短产品生产周期,降低成本。

  关键词 抽油机 运动学分析 Pro/E软件 仿真

  抽油机是油田重要的地面设备,它的性能直接

关系到采油效率的高低。掌握抽油机悬点的位移、

计的基础。杆2构、减速器成。工作时,速器传给曲柄轴。曲柄通过

连杆经横梁带动游梁作上下摆动。

抽油机悬点运动学理论分析

游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连

线做固定杆,以曲柄、连杆和游梁后臂为3个活动

杆所构成的四连杆机构,如图1所示

ProE的抽油机运动学分析

。图2 曲柄滑块机构简图

当<=0°时,游梁与连杆的连接点B在B′点,

为距曲柄轴心最远的位置,相应于悬点A下死点。

当<=180°时,游梁与连杆的连接点B点在B″

点处,为距曲柄轴心近的位置,相应于悬点A为

上死点。

O′B′=l+r, O′B″=l-r

  B点的最大位移SBmax=2r。

B点在任意时刻的位移(从<=0°算起)XB为

XB=BB′=O′B′-O′B=l+r-O′B图1 抽油机四连杆机构简图下面将抽油机简化为曲柄滑块机构计算假设条件:0<<,即曲柄半径r与连杆长度ll4

比值为有限值,则B点绕游梁支点的弧线运动近

似地看作直线运动,可把抽油机的运动简化为图2

所示的曲柄滑块运动

ProE的抽油机运动学分析

。[1]  由△O′DB得:ψO′B=O′C+BC=rcos<+lcosψ)=则 XB=l+r-(rcos<+lcosψ)=  r(1-cos<)+l(1-cos

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