抽油桿的接箍偏磨仿真及實驗研究.pdf

1、目前大部分油田采用有桿抽油機，抽油機采用抽油桿向井下泵傳遞動力，細長抽油桿受多種外界載荷影響，在抽油過程中產(chǎn)生桿管接觸，并造成抽油桿接箍與油管的偏磨，導致脫管、斷裂、油管磨穿等嚴重后果，因此，研究抽油桿接箍與油管之間的偏磨機理，解決抽油桿接箍偏磨的技術有重要實用價值。
　　本文詳細論述了抽油桿在抽油過程中所受的載荷，指出動載荷是產(chǎn)生偏磨的主要原因。根據(jù)振動的相關理論建立了抽油桿縱向和橫向振動頻率計算方法。對抽油桿井下屈曲及由此引起

2、的偏磨現(xiàn)象進行了論述，指出屈曲可以引起抽油桿接箍脫扣。
　　本文分析了抽油桿接箍產(chǎn)生偏磨的原因，根據(jù)實際工況設計了抽油桿旋轉防偏磨機構，利用CATIA和動力學分析軟件ADAMS對抽油桿旋轉機構和抽油桿進行了運動學仿真，表明通過步進式旋轉抽油桿及接箍，可以使接箍均勻磨損，大幅度延長接箍壽命，從而驗證了抽油桿旋轉防偏磨機構設計的合理性。
　　對抽油桿旋轉防偏磨機構安裝前后的抽油桿進行了動力學仿真，對抽油桿上不同位置接箍所受摩擦力

3、的數(shù)據(jù)曲線進行了分析，表明抽油桿旋轉防偏磨機構可以有效降低抽油桿接箍的偏磨和摩擦時間。利用ADAMS/Vibration模塊對抽油桿進行了振動仿真，得到了抽油桿在安裝旋轉機構前后的模態(tài)及對應振形，由抽油桿的模態(tài)圖可以看出，安裝抽油桿防偏磨機構后可明顯增加抽油桿與接箍之間的預緊力，有效減輕抽振動對抽油桿的傷害，降低抽油桿與抽油管之間的碰撞接觸，減小抽油桿接箍的機械磨損。
　　對抽油桿接箍材料進行了激光表面淬火和離子注入N+處理，并進