节能型节能降耗论文提纲

论文题目：节能型液压抽油机总体研究分析

摘要：随着我国工业化步伐的不断向前迈进,石油对整个国家的发展与进步所体现出来的关键性越来越大。然而这种非可再生能源的不断消耗,地下所蕴藏的总量在不断减少,开采难度在逐年增加,因此对石油的开采提出了不小的挑战。本文在研究了游梁式抽油机为石油开采的主要装备,其运行效率低的基础上,综合分析了现有节能型抽油机的节能理论、现实的应用状况和存在的诸多问题,并根据最大限度的发挥油井产能要求,基于能源节约、井下设备使用寿命的增加理论,本课题设计一类新式的全液压节能型抽油机,并且对其结构进行分析。通过对其液压系统进行动态仿真,验算其理论降耗效果。通过对比可知,该机装机容量低,占地面积小,整机重量轻,节能效果显著。本文首先总结传统游梁式抽油机的效率低下原因及节能的必要性,阐述国内外液压抽油机的发展概况,介绍了未来节能抽油机的发展趋势;接着研究我国油田现在服役的节能式游梁式抽油机降耗机理,对其降耗效果、存在的问题进行客观表述,引出研究液压节能抽油机的必要性。然后对液压抽油机的系统进行设计,确定各个环节中包含的元器件的参数,对各个元器件进行选型设计,完善抽油机的整体布局;接着利用ANSYS/Workbench软件对抽油机的机架、导向滑轮组等机械部分进行了静态结构以及模态分析,并对制动系统进行热—结构耦合分析,考察等效应力及总体变形情况,通过仿真分析可知抽油机机械部件受力变形量小,所受应力均小于许用应力,符合设计要求,同时可知制动器受热变形量小,热应力小于许用应力,满足设计要求;再次利用MATLAB/Simulink软件对液压系统进行仿真分析,考察影响系统性能的各个参数,分别仿真分析了影响抽油机上下冲程以及液压制动器的各个因素,通过仿真分析可知仿真计算的马达转速与理论转速高度吻合,定量分析了各个参数对蓄能器的影响,并且仿真结果与理论计算一致,验证了理论的正确性。

关键词：液压抽油机的节能性;液压制动器研究;液压系统MATLAB仿真分析;ANSYS静态结构分析;ANSYS模态分析;制动器的ANSYS热—结构耦合分析

学科专业：机械电子工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 常规式游梁抽油机存在问题

1.3 节能型液压抽油机研究意义

1.4 国内外液压抽油机的研究现状

1.4.1 国内液压节能抽油机发展现状

1.4.2 国外液压抽油机发展概况

1.5 未来抽油机的发展方向

1.6 本课题具体研究内容

第2章 传统游梁式抽油机的节能性研究

2.1 传统游梁式抽油机降耗方法

2.2 双驴头抽油机节能机理分析

2.3 下偏杠铃式抽油机降耗分析

2.4 偏轮式游梁抽油机节能分析

2.5 摆杆式抽油机节能分析

2.6 本章总结

第3章 液压抽油机的系统设计

3.1 抽油机工作原理

3.2 抽油机系统设计

3.2.1 液压系统设计

3.2.2 机械结构设计

3.2.3 液压制动器设计选型

3.3 液压元器件选型计算

3.3.1 设计工况

3.3.2 液压马达的选型计算

3.3.3 液压蓄能器的选型

第4章 机械结构的有限元分析

4.1 有限元法简介

4.2 导向滑轮组的静态结构分析

4.3 机架的静态结构分析

4.4 机架的模态分析

4.5 制动器的热—结构耦合分析

4.5.1 摩擦生热机理

4.5.2 热传递理论

4.5.3 热—结构耦合分析的参数确定

4.5.4 制动器的热—结构耦合分析

4.6 本章小结

第5章 液压系统的建模仿真

5.1 MATLAB/simulink简介

5.2 系统上冲程仿真分析

5.2.1 液压泵与液压马达数学模型的建立

5.2.2 泵—马达的MATLAB仿真分析

5.2.3 蓄能器—液压马达的数学模型建立

5.2.4 蓄能器—液压马达的MATLAB仿真

5.2.5 上冲程液压马达转速模拟仿真

5.3 系统下冲程仿真分析

5.3.1 蓄能器数学模型的建立:

5.3.2 蓄能器的MATLAB仿真分析

5.4 液压制动器建模仿真

5.4.1 滑阀的流量方程

5.4.2 液压缸流量连续性方程

5.4.3 液压缸和负载的力平衡方程

5.4.4 液压制动及其稳定性分析

5.5 本章小结

第6章 实验研究分析

6.1 实验准备

6.2 数据采集

6.3 实验及数据分析

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

附录一 图清单

附录二 表清单