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常规抽油机优化设计
大 庆 石 油 学 院 学 报 第 30 卷 第 1 期 2006 年 2 月 J OU RN AL O F DA Q IN G P E TROL EU M IN STI TU TE Vol . 30 No . 1 Feb . 2006 常规抽油机优化设计 1 2 2 闵志滨 , 刘 颖 , 栾庆德 ( 1. 大庆油田有限责任公司 第二采油厂 , 黑龙江 大庆 1634 14 ; 2 . 大庆石油学院 机械科学与工程学院 , 黑龙江 大庆 1633 18) 摘 要 :根据优化理论 ,建立了 CYJ 10 - 3 - 37 HB 抽油机的数学模型 ,并求出一组最优参数 ,分析了其运动和动力性 能. 现场试验结果表 明: 优化后抽油机 的传动性能得到改善 , 曲柄轴转矩峰值和波动 明显降低 , 最大加速度下降 10 . 227 % ,最大速度下降6 . 960 % ,载荷不均匀因数下降20 . 373 % ,节电率为 20 . 183 %. 该方案同样适用于其他常规机. 关 键 词 :抽油机 ; 优化设计 ; 节能 ( ) 中图分类号 : TE933 . 1 文献标识码 :A 文章编号 :1000 189 1 2006 0 1 0 117 03 0 引言 常规抽油机作为主要的采油设备广泛地应用于油田生产中 ,但由于其转矩因数与同类型节能抽油机 相比偏大 ,致使曲柄轴上的净转矩峰值变大 ,波动变大 ,能耗随之变大[ 1 ] . 因此 ,改造在用的常规机 , 降低 其能耗 ,实现节能成为油田生产的迫切要求. 1 优化模型 1 . 1 设计变量 常规抽油机的运动见图 1. 在原有的工况下, 力求改造件要 少且方案可行, 因此, 选取连杆长度 P , 游梁后臂长度 C 作为设 计变量, 即 T T ( ) X = [ P C] = [ x 1 x2 ] . 1 1. 2 目标函数 选取曲柄轴转矩因数 T F 的均方根最小为 目标函数[ 2] , 即 2π 1 2 ( ) θ ( ) F x = min TF d , 2 2π0 ∫ ( ) 将式 2 改写为 ( TF2 Δθ) i i ( )
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