针对游梁式抽油机冲程小、耗能大、运动性能差的缺陷,以及无游梁式抽油机普遍存在的可靠性不高、传动不平稳的问题,提出了一种通过机械特性实现纯机械无切换式换向的长冲程抽油机换向装置设计方案。通过逆平行四边形机构和齿轮并联输入2K-H行星轮系,在并联齿轮特定传动比下实现装置换向。新型换向装置避免了电机和链条换向的可靠性问题以及非圆齿轮换向的振动问题;相对于曲柄摇杆换向,在传动效率上有所提升。对换向装置进行了运动分析,并通过多参数运算仿真对比,分析了各参数对装置运动性能的影响。结果表明,新型换向装置的下冲程时间相比上冲程较短,有助于提高生产效率;可根据实际工作需求调节机构参数,以适应工况要求,在实际应用时有更高的设计兼容性;可实现高效可靠的换向工作,在塔架抽油机未来发展中有广泛的应用前景。

针对常规游梁式抽油机不易实现低冲次的运动特性,分析了一种齿轮导杆式抽油机用换向机构。该换向机构主要由长杆不完整齿轮、齿条移动框、滚筒等构成。介绍了齿轮导杆式抽油机换向机构及其原理,建立了换向机构的力学模型;根据接触冲击算法,利用SolidWorks和Adams对换向机构进行了联合动力学仿真。结果表明,该换向机构在上冲程速度平缓,在下冲程存在加速度突增;对比该抽油机在3种不同冲次下的加速度仿真曲线,该抽油机满足低产井的生产要求;对比常规式和齿轮导杆式抽油机的加速度理论曲线,该抽油机上冲程的悬点加速度均小于常规抽油机,运动特性更优,更适用于低产井的采油作业;冲次变化对部件接触力影响较大。研究为后续换向机构强度计算提供了数据支撑。

主要阐述了抽油机模拟测试台的液压与控制系统设计，包括系统工作原理、液压系统原理图、主要元件的选型计算及PLC控制系统设计。系统的关键技术是：①采用压力补偿监控比例排量控制器来控制的变量轴向柱塞泵为液压系统流量的变换提供了控制的快速性和便捷性；②系统压力的变换则由两个电液比例控制溢流阀来实现，因此，通过对输入电信号的控制，就可以控制液压系统的流量、压力；⑧PLC技术的应用，通过固化的程序，实现了测试台的傻瓜式操作。此测试台的液压系统为抽油机检测提供了变化载荷，更符合实际工况。

抽油机液力耦合器传动技术是在电动机输出端加装液力耦合器．通过专用传动轴将液力耦合器直接与抽油机减速器连接。抽油机液力耦合器传动技术可以实现电机的轻载启动，并把传统的皮带传动改变为齿轮硬性传动．从而降低了抽油机的启动峰值电流，解决了抽油机皮带传动过程中的打滑、丢转现象，提高了机械传动效率，节约了抽油机的生产能耗，减少了皮带的维护成本。

针对现有抽油机换向装置存在的效率低、稳定性差等问题,设计一种非圆齿轮行星轮系换向装置。该装置采用W-W型行星轮系,应用非圆齿轮传动,在输入端角速度恒定的情况下实现输出端的正反转运动,从而完成抽油机的自动换向。齿轮传动具有传动效率高,稳定性好的特点,可有效解决抽油机换向时存在的问题。通过换向装置设计实例,进行理论分析及ADAMS仿真,分别得到输出摆角及角速度变化曲线图,通过对比分析,从理论上验证了该设计可实现抽油机的平稳换向。

由于抽油机自身的特点,抽油机减速器刹车装置在抽油机的日常维护保养以及维修当中充当安全卫士的角色,直接关系到现场操作人员的安全。为此文中介绍了一种抽油机减速器刹车综合性能检测装置。

针对抽油机用减速器皮带轮在野外工作中经常面临的拆卸、更换难问题，通过对国外套类零件的研究，设计了一种新型的快卸套连接结构代替传统的皮带轮与主动轴直接连接的结构，达到皮带轮安装、拆卸方便的目的，同时消除了皮带轮脱落的隐患，提高了减速器的可靠性。

由于游梁式抽油机工作效率较低,能耗大,使得节能型抽油机备受青睐.分析了游梁抽油机的节能原理,提出几种以节能为目的的游梁辅助平衡方案并分析了各种方案的优缺点,在此基础上提出一种新型游梁动平衡智能调节方案.该新型游梁抽油机动平衡智能调节装置对原机改动小,采用控制系统控制伺服电机动作,进而实现摆杆摆角0°～90°变化,拓宽了调平衡范围,可实现远程实时动态调平衡,且调平衡快速精确.由此得出结论：游梁辅助平衡装置的设计应综合考虑调平衡范围、环境适应性、结构紧凑性、安装便捷性和可靠性等因素,以进一步提高游梁辅助平衡装置应用的规范性、适用性和可靠性.

介绍了目前大多抽油机厂家关于抽油机三条腿结构支架的制造方法,并指出了抽油机三条腿结构支架制作方法上存在的缺陷和不足。对支架结构进行了优化改进,并研制了新型抽油机三条腿结构支架气动组对工装,开展了配套工艺的设计。应用实践表明：通过结构优化改进,利用抽油机三条腿结构支架气动组对工装,采用新工艺制作的支架,可以保证支架的精度,实现同型号支架可以互换,提高了生产效率,减轻了工人的劳动强度。

抽油机节能增效一直是生产中迫切需要解决的问题。为此作者设计了一种采用了新型节能液压系统的游梁式抽油机将液压传动技术与机械正平衡方法有机结合采用可编程序控制器PLC作为核心控制组件的控制系统对液压传动系统发出指令来自动完成可将换向时的动能回收利用减少了驱动功率节能效果显著。本文介绍了该新型节能液压系统游梁式抽油机的PLC控制系统I/O接线图、程序框图和梯形图。