抽油机曲柄轴扭矩及电机功率计算.ppt

一、曲轴扭矩的计算1。计算扭矩的基本公式在曲柄连杆系统和步进梁系统中，33，360可通过扭矩平衡获得，33，360在曲柄连杆系统中，33，000在步进梁系统中，33，000在步进梁系统中，33，000在步进梁系统中，0，000在消除Fp中。复式平衡条件下的扭矩计算公式可得：曲柄平衡抽油机，则扭矩计算公式为：式中：游梁平衡抽油机，则扭矩计算公式为：代表曲轴悬点载荷产生的扭矩，称为油井载荷扭矩，可写成：凌、称为扭矩系数或扭矩系数，即曲轴悬点载荷产生的扭矩(载荷扭矩)与悬点载荷的比值。表示由曲柄及其在曲柄轴上的平衡重量引起的扭矩，称为曲柄平衡扭矩，可写成：曲柄轴上的负载扭矩和曲柄平衡扭矩之间的差值，称为净扭矩，表示为：其中： 当考虑抽油机本身的结构不平衡时：其中B -抽油机的结构不平衡值等于当连杆与曲柄销脱离时，为了保持游梁处于水平位置而需要施加在光杆上的力。 为了简化计算，可以忽略游梁的摆角和游梁平衡块的惯性矩的影响，所以力矩计算公式简化为：复合平衡：曲柄平衡：游梁平衡：2。最大扭矩公式的计算非常麻烦，因为扭矩随着曲柄角度的变化而变化。然而，在应用分析中，往往只需要知道曲轴的最大扭矩，所以最大扭矩的计算大多采用近似计算公式或经验公式。(1)计算最大扭矩的近似公式当将抽油机悬点的运动简化为简谐运动，忽略抽油机系统惯性和游梁摆角的影响，并认为最大峰值扭矩出现在曲柄角时， 实际上是由结构不平衡和泵装置的平衡重量在悬挂点产生的平衡力，它代表实际平衡的悬挂点的负载值，因此，它被称为实际有效平衡值。 为了使抽油机工作在平衡状态，实际需要的有效平衡值应该是：这时，抽油机达到平衡状态，即工作在平衡状态。通常认为最大扭矩和最大负载出现在相同的曲柄角位置。当或未考虑悬挂点载荷变化时，达到最大值。(2)计算最大扭矩的经验公式，前苏联的Rama Zhanov在1957年分别用示功图计算了曲柄销处的切向力，并通过回归分析得到了计算最大扭矩的经验公式(国际单位制)。1.扭矩系数的计算，图10-6。此外，因为这表明扭矩因子的值也可以通过将悬挂点的运动速度除以曲柄的旋转角速度来获得。吊点载荷数据来源吊点载荷数据通常从示功图中获取，吊点在任意位移下对应的吊点载荷值可在示功图中读取。悬点位移与曲柄角的关系要画出扭矩曲线，必须先找出悬点载荷与曲柄角的变化关系。图10-13，4。扭矩曲线的应用悬挂点负载和平衡机构产生的扭矩与电机输入曲轴的扭矩相平衡。因此，扭矩曲线可用于确定最大扭矩并检查扭矩是否超过扭矩。此外，它还可用于检查抽油机的平衡情况，计算平衡，确定电机的输出功率，检查功率的利用情况，并利用均方根转矩选择电机功率。(1)检查扭矩是否超过。当负扭矩出现时，意味着减速箱b的驱动轮(2)平衡的判断和计算当检查平衡并计算调整平衡时，通常的标准是上冲程和下冲程的峰值扭矩相等，即如果上重和下重较轻，需要增加平衡扭矩。相反，这意味着平衡太重，需要减小平衡扭矩。对于峰值扭矩不等的抽油机井，为了达到平衡，首先要计算曲柄的最大平衡扭矩。为了简化计算，可以根据上下冲程扭矩曲线的峰值差计算平衡半径的调整值：当为正时，平衡重位置应向外移动；如果是负面的，它会向内移动。在实际生产中，油井的某些变化会改变抽油井的平衡，不可能保持上冲程和下冲程扭矩的峰值完全相等。人们普遍认为，只要使用，抽油机就能保持良好的平衡。，(3)功率分析齿轮箱输出的瞬时功率等于瞬时扭矩和曲柄角速度的乘积，即一个冲程的平均功率为： 可以根据上述公式利用扭矩曲线获得齿轮箱的平均输出功率。由于通过悬挂点负载计算扭矩时忽略了从曲柄到悬挂点的传动效率，因此根据扭矩曲线计算的功也是光杆功率。除了确定适用于抽油机工作特性的类型外，还应确定适用于各种抽油机工作能力的电机容量，即功率大小。电机功率与曲轴扭矩之间的关系为、传动比、传动效率、冲程数、电机转数，所需电机功率为：曲轴扭矩在工作过程中发生变化，应将其等效电流或等效扭矩作为均方根值计算，即等效扭矩：用固定扭矩代替变化的实际扭矩，使其电机的加热条件相同，则该固定扭矩称为实际变化扭矩的等效扭矩