齿轮导杆式抽油机用换向机构力学分析与运动仿真
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。
矿用液压注浆泵换向机构及液压系统的优化设计
简要分析了ZBYS3/10-11型煤矿用液压注浆泵使用过程中存在的一些问题:设备长时间使用后换向机构失灵,换向连接片间隙过大甚至断裂,不能适应长期稳定工作的需求。对原有换向机构存在的结构缺陷进行了阐述,并优化改进了该换向机构的结构形式;同时针对液压系统长时间工作油温过高问题,提出采用恒功率柱塞泵来降低液压系统油温,液压系统节能在20%以上,增加了泵出口单向阀,有效保护了恒功率柱塞泵,并实现了对电机的过载保护,能够较好地满足注浆作业的需求。
2D液压泵换向机构设计
2D液压泵可将电机的转动转换成柱塞的转动和往复直线运动,文章设计了一种基于传动套筒的换向机构。通过设计计算和参数优化,确定了适用于加工传动套筒和连接拨叉的材料及零件参数,采用了具有MoS涂层的ZCuSn10P1铜合金材料加工而成的套筒换向机构。试验结果表明该机构能够稳定有效地实现电机的转动向柱塞复合运动的转换。
基于输出摆角分析的抽油机换向机构优化设计
针对一种无游梁式抽油机用椭圆齿轮行星轮系换向机构输出摆角小、不能满足长冲程需求的问题,分析了该机构输出摆角大小的影响因素,将结果以图形面积表现在一对非圆齿轮副的传动比曲线中。根据分析结果,构造了满足应用需求的非圆齿轮副传动比曲线,求解非圆齿轮的节曲线方程,建立该机构的三维模型并进行运动仿真,得到输出摆角和输出角速度幅值曲线。分析结果表明,与原来的椭圆齿轮行星轮系换向机构相比,该机构增大了输出轴的摆角,从而可以增大抽油机的冲程。
电动潜油旋转式柱塞泵抽油系统设计与性能仿真
设计了一种新型电动潜油旋转式柱塞泵抽油系统。该系统主要由潜油电动机、减速器、螺旋凸轮换向机构与柱塞泵等部件组成,其特点是潜油电动机单向旋转,并带动减速器、螺旋凸轮轴单向旋转,螺旋凸轮轴带动滑块、柱塞上下往复运动,从而达到抽油的目的。建立了该抽油系统柱塞运动规律、柱塞液体载荷、减速器输出轴扭矩与电动机输入功率的仿真模型;建立了换向机构尺寸优化设计模型。仿真结果表明,该抽油系统具有良好的运动与动力性能,具有明显的节电效果。
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