Вибродиагностические исследования на стенде цепного привода штангового скважинного насоса

Abstract

Актуальность исследования. В настоящее время применение штанговых скважинных насосных установок является наиболее простым и надежным способом добычи нефти. С 2000 г.получили широкое применение цепные приводы на основе редуцирующего преобразующего механизма, основные преимущества которых: возможностьрегулирования длины хода и частоты качаний, без увеличения массы и габаритов привода; равномерная скорость движения штанговой колонны на преобладающей части хода; использование редуктора с меньшим передаточным отношением и вращающим моментом; снижение энергетических затрат.Важной составляющей надежной эксплуатации являетсясбор данных и анализ работы цепных приводов. Цель работы: проведение экспериментов и анализ полученных значений вибрации цепного привода с использованием в качестве тяговой цепи роликовой и зубчатой цепей в определенных диапазонах натяжения. Методы исследования: экспериментальные исследования и анализ влияния натяжения цепи на вибрацию стенда цепного привода штангового скважинного насоса с использованием вибродиагностического комплекса и методов математической статистики. Результаты. Сконструирована экспериментальная установка цепного привода для исследования вынужденных колебаний роликовой и зубчатой цепей с натяжным устройством и без него, а также разработана методика проведения экспериментов вибродиагностических обследований на экспериментальной установке в зависимости от натяжения зубчатой и роликовой цепей. Проведен анализ вибрации стендацепного приводаи построен график влияния натяжения цепи на амплитуду вынужденных колебаний. Проведен спектральный анализ амплитуды вынужденных колебаний стенда цепного привода, и построены гистограммы изменения амплитуды от натяжения цепи.

Relevance of the research. Nowadays application of sucker rod well pumping installations is the simplest and reliable way of oil production. Since 2000 chain drives on the basis of a reducing conversion mechanism have been widely used. Their main advantages are: the ability to adjust the stroke length and frequency control, without increasing the mass and dimensions of the drive; uniform speed of the sucker rod on the prevailing part of the stroke; a reducer with a smaller gear ratio and a torque is used; reduction of energy costs. The important component of reliable operation is data collection and analysis of chain drive operation.The aim of the work is to carry out the experiments and analyze the obtained values of the chain drive vibration using the roller and tooth chains. Research methods: experimental studies and analysis of the influence of chain tension on the vibrodiagnostic complex. Results. The authors have designed the experimental installation of a chain drive for investigation of forced oscillations of a roller and tooth chain with and without a tensioner, toothed and roller chains; analyzed the chain drive vibration and plotted the graph of the influence of chain tension on the amplitude of forced oscillations. Spectral analysis of the forced oscillations amplitude of the chain drive was carried out.