机械工程硕士论文：卷筒式抽油机综合评价结构设计有限元分析

1、机械工程硕士论文：卷筒式抽油机设计研究【中文摘要】本文对国内外新型节能抽油机及其技术水平进行了分析 , 提出了卷筒式抽油机的设计方案 , 对 WCYJG 12-06-18-Z型卷筒式抽油机的选型、设计进行了研究。完成的主要工作有以下几个部分 : 本文首先根据现阶段我国油田开发对抽油机的具体要求 , 对比分析了游梁式抽油机和各种新型节能抽油机的优缺点 , 提出了卷筒式节能型抽油机的工作原理和布置方案 , 制定了卷筒式抽油机的基本参数 ; 完成了 WCYJG12-06-18-Z 型卷筒式抽油机主要零部件 , 如平衡箱、卷筒、钢丝绳、天车轮、移动让位机构、机架等的选型设计和强度校核, 利用 Soli

2、d works 软件建立了主要零部件的三维模型 , 利用 Ansys 软件对机架进行了有限元分析计算 ; 完成了卷筒式抽油机的运动、动力分析, 得到了抽油机工作过程中悬点位移、速度、加速度的变化规律及其数学表达式。对悬点载荷在上下冲程工作过程中的变化进行了计算 ,得到了卷筒式抽油机的示功图 ; 根据抽油机控制的要求 , 确定了可编程逻辑控制器和变频器为中心的卷筒式抽油机控制系统 , 该系统可以满足冲程长度无级调节、上下冲程速度分别控制的要求 , 实现了自动化和智能化控制 ; 最后确定了抽油机综合评价指标集 , 利用层次分析法得到了不同评价指标 .【英文摘要】 In this paper, th

3、e new energy-saving pumpingunits and their level of technology in domestic and international oilfield were analyzed, a design of thereel-pumping unit was proposed, a type selection and design of WCYJG12-06-18-Z-type roll-pumping unit was studied. The major works done are as follows:A comparative ana

4、lysis of theadvantages and disadvantages between beam pumping unit and various new-type energy-saving pumping unit was done in connection with the specific requirements of present pumping.【关键词】卷筒式抽油机综合评价结构设计有限元分析【英文关键词】 Roll-pumping unit Comprehensive evaluation Structural design Finite element anal

5、ysis【目录】卷筒式抽油机设计研究摘要4-5Abstract5-6第一章绪论9-171.1本课题的背景及意义9-101.2 国内外抽油机的发展与现状10-141.3 节能技术在抽油机上的应用14-151.4本课题的主要研究内容15-17第二章卷筒式抽油机设计17-302.1卷筒式抽油机方案设计17-18 2.1.1卷筒式抽油机基本参数 172.1.2 卷筒式抽油机工作原理 17-182.2卷筒式抽油机结构设计18-29 2.2.1钢丝绳的选型计算 18-192.2.2 平衡系统结构设计19-202.2.3电动机的选型计算 20-212.2.4卷筒的结构设计21-242.2.5减速器的选型计算

6、 24-252.2.6导向天轮结构设计 25-272.2.7卷筒式抽油机机架结构设计 27-282.2.8 卷筒式抽油机让位机构28-292.3 卷筒式抽油机特点 29-30第三章 卷筒式抽油机运动及载荷分析30-42 3.1 卷筒式抽油机的运动分析30-333.1.1悬点速度分析 313.1.2悬点位移分析31-323.1.3悬点加速度分析 32-333.2卷筒式抽油机悬点载荷分析33-383.2.1 悬点静载荷及其变化规律33-37 3.2.2 悬点动载荷的大小和变化规律 37-383.3卷筒式抽油机的示功图38-403.4 本章小结 40-42第四章 卷筒式抽油机机架有限元分析 42-5

7、04.1卷筒式抽油机机架有限元模型的建立42-454.2卷筒式抽油机机架的有限元分析结果45-484.3卷筒式抽油机机架的稳定性分析48-50第五章卷筒式抽油机控制系统 50-605.1卷筒式抽油机的控制要求505.2 卷筒式抽油机控制系统50-59卷筒式抽油机控制系统的原理50-52信号采集部分的主要构成52-53信号处理部分的主要构成53-55电机驱动部分的主要构成55-595.3本章小结 59-60第六章卷筒式抽油机综合评价60-686.1抽油机综合评价指标的建立60-626.2 评价指标加权系数的确定62-65 6.3 卷筒式抽油机的模糊评价65-67 6.4本章小结67-68 结论

8、68-69参考文献 69-71致谢 71-72附录 72-83 出师表两汉：诸葛亮先帝创业未半而中道崩殂， 今天下三分， 益州疲弊， 此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。将军向宠，性行淑均，晓畅

9、军事，试用于昔日，先帝称之曰愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。“能 ”，是以众议举宠为督：亲贤臣， 远小人， 此先汉所以兴隆也； 亲小人， 远贤臣， 此后汉所以倾颓也。 先帝在时，每与臣论此事， 未尝不叹息痛恨于桓、 灵也。 侍中、尚书、 长史、 参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，