基于磁流变液的游梁式抽油机变速节能系统的研究.pdf

中国石油大学(华东)
硕士学位论文
基于磁流变液的游梁式抽油机变速节能系统的研究
姓名:郭刚
申请学位级别:硕士
专业:无线电物理
指导教师:徐军
20090401
摘要石油是一种重要的能源。它不仅直接或间接地与人们的日常生活息息相关,而且影响着国家的现代化建设和国防建设,因此石油的勘探开发成为了各个国家战略发展中的重要环节。目前开采石油的主要方法是人工举升法,即利用各种机械装备将石油从地下结构特点决定了它的平衡效果差、曲柄净转矩脉动大、存在负转矩。载荷率低和能耗大等等突出的问题。针对上述问题,本文引入一种新兴的智能流体~磁流变液。在进行理论分析与实验研究后发现:贝锏奖ズ偷缌髑埃梢缘鹘诘缌鞯氖担>刂翟龃螅嬷涸氐转速也增大,电机与负载转速差减小,反之亦然;刂频缌鞫宰>氐挠跋煸对洞笥相对转速对转矩的影响;低车某叽缍源ǘ杏跋欤6痰陌刖对酱螅ǖ莸转矩越大,盘间距影响则非常小;帕鞅湟旱某煞侄源ǘЧ灿杏跋臁利用上述特点,据此设计出了一种变速控制装置。它可以实现三种功能:诟载拖动电动机发电前,断开传动链,即离合器功能,可杜绝抽油机向电网发电,提高电网品质,节约电能;鸩皆黾悠舳缌鳎迪秩砥舳跣〕寤鞯缌鞫缘缍挠响:渌伲婊怀萋旨跛傧洌迪治藜侗渌佟关键词:磁流变液;转矩;转速;节能汲取到地面。其中,利用最广的就是游梁式抽油机。它具有结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、产品成熟、通用化程度较高等特点。但是,常规机本身的
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指导教师签名:—名妻学位论文作者签名:斩学位论文作者签名:豇剑日期:鹉牯翟录尤日期:沙哆年滤喝日期:撕罗年铝日学位论文使用授权书关于学位论文的独创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学6或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。本人完全同意中国石油大学6有权使用本学位论文ǖú幌抻谄溆刷版和电子版褂梅绞桨ǖú幌抻冢罕A粞宦畚模垂娑ㄏ蚬矣泄夭棵机构徒谎宦畚模匝踅涣魑D康脑秃徒换谎宦畚模市硌宦畚谋徊樵摹借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、保密学位论文在解密后的使用授权同上。成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。缩印或其他复制手段保存学位论文。
第一章绪论引言弟一早珀下匕游梁式抽油机工作简单分析石油是一种重要的能源。它不仅直接或间接地与人们的日常生活息息相关,而且影石油的开采有两种方法:自喷法或者人工举升法。自喷法主要依靠井底地层压力将油气举升至地面。人工举升法则是依靠各种机械设备绯橛突⒊橛捅玫来开采石油,是一种普遍使用的方法。目前甚至在今后相当长的时期内,在内陆地区,人工举升法的首选采油设备仍将是游梁式抽油机。它具有结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、产品成熟、通用化程度较高等特点,但同时也存在着平衡效果差、曲柄净转矩脉动大、存在负为.%6谟吞锷杀局校艿缒芎姆言颊既种蛔笥摇F渲校橛突缒消耗费占总电能耗费的三分之一左右。由此可见,降低抽油机系统的能耗是非常迫切的,难度也是很大的,但相应的经济效益也相当丰厚,可大幅降低油田生产成本。图是游梁式抽油机的结构示意图。这种结构的本质是四连杆机构。连杆机构将输入端缍的圆周运动最终转化为输出端客贰⒊橛透的上下直线往复运动。这种传动过程可以详细地描述为:首先,直接接入电网的电动机带动复杂的齿轮减速机构运转,将高速降至符合生产的合理速度;其次,减速器转轴带动安装它上面的曲柄作点另一侧驴头、抽油杆也相应开始上下往复运动,周而复始,从而不断的从地下汲取石游梁式抽油机的电机一般是直接接入电网的。启动时电动机转子转速2盥响着国家的现代化建设和国防建设。因此,各个国家都将石油的勘探开发成视为战略发展中的重要环节。转矩,载荷率低和能耗大等等突出的问题。据资料显示:国内游梁式抽油机的平均运行效率仅为.%,国外平均效率略高,游梁式抽油机工作原理圆周运动;再次,固定在曲柄上的连杆拉动一侧游梁,做上下的往复运动:最后,在支油资源。.瘟菏匠橛突涸仄舳中国石油大学6火学硕士学位论文.
仍:肇专。者生产机械根本就不能起动。原因是启动时,转差率W勇┳杩箍帧洞笥谧W懦∫酝阶K偾懈钭W拥继澹诙搪返淖W尤谱橹懈杏Τ龊艽蟮牡缡坪偷缌鳎从而使得与转子电流相平衡的定子电流的负载分量也很大,因而定子电流很大,一般约为额定电流倍左右。过大的起动电流的冲击,对于电网和电动机本身都是不利的:第一、对于