船；15—游梁平衡块；16—游梁；17—支架轴；18—驴头；19—悬绳器；20—底座。
常规型游梁式抽油机如图2-1所示。它是目前使用最广的一种抽油机。其结构特点是：支架位于游梁的中部，驴头和曲柄连杆分别位于游梁的两端，曲柄轴中心基本位于游梁尾轴承的正下方，上下冲程运行时间相等。
2.2 抽油机悬点运动分析
掌握抽油机驴头悬点的位移、速度和加速度的变化规律是研究抽油装置动力学和进行抽油动态分析的基础。游梁式抽油机是以游梁支点和曲柄轴中心的连线作为固定杆，以曲柄、连杆和游梁后臂为三个运动杆所构成的四连杆机构（图2-2）。为了便于分析可简化为简谐运动和曲柄滑块机构。因为简谐运动模型只能用于粗略估算和简单分析，所以本文主要研究抽油机悬点运动的精确模型分析[2]。
图2-2 常规型抽油机四连杆机构简图
2.2.1 简化分析
2.2.1.1简谐运动
视r/l→0及r/b→0时，可将游梁与连杆的连接点B的运动简化为简谐运动，即认为B点的运动规律和D点做圆周运动时在垂直中心线上的投影（C点）的运动规律相同，其悬点位移SA、速度VA和加速度aA分别为
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SA?abab?r(1?cos?) （2-1）
vA?r?sin?ab （2-2） （2-3）
aAr?cos?2式中 ?——曲柄转角(??t)；
?——曲柄角速度；
t——时间。
2.2.1.2 曲柄滑块机构
假设曲柄半径r与连杆长度l的比值范围为0 [6] SA?abababr(1?cos???2sin?)2 (2-4) vA?r?(sin???2sin2?) (2-5) (2-6) ?0?aA?r?(cos???cos2?)2由式（2-6）对?求导并令其等于0，可求得在?下死点）处悬点的最大加速度。 和??180?（上、 曲柄滑块机构模型是常用的模型，可用于一般的计算和分析。而简谐运动模型只能用于粗略估算和简单分析。 2.2.2 精确分析 常规型游梁式抽油机的几何关系于图2-3所示.采用以下符号表示抽油机的几何关系: 7 图2-3 常规抽油机几何结构 图中：A—游梁前臂长度；C—游梁后臂长度；P—连线长度；R—曲柄半径；I—游梁轴中心到曲柄轴中心的水平距离；X—C与J的夹角; H—游梁轴中心到底座底部的高度;ρ—K与J的夹角；G—曲柄轴中心到底座底部的高度;ψ—C与K的夹角；K—游梁轴中心到曲柄轴中心的距离；?b—驴头在下死点位置的ψ角;J—曲柄-连杆轴径到游梁轴中心的距离; ?t—驴头在上死点位置的ψ角;α—曲柄半径R与连杆P之间的夹角；β—游梁后臂C与连杆P之间的夹角;θ—R与零度线的夹角即曲柄转角；φ—零度线与K的夹角。 运动分析： 根据常规型抽油机几何结构参数，由常规行抽油机构成的四边形的角度关系得[2]： ? J?arccos[?K2K2?C2?(P?R)22K(P?R)2] ?R?2KRcos(???) ??arccos(K?I2C2?J2?P222CJ) ?(H?G)RJ ??arcsin[sin(???)] ????? ?b?C2?K2??P?R?2??arccos??2CK??8 ?t?C2?K2?(P?R)2??arccos?? 2CK??根据前述常规型抽油机的几何参数间的关系式,可得: 悬点位移方程： SA?A(?b??) （2-7） 位移比： PR??b???b?? （2-8） t悬点速度方程： vA???A????ARsin?Csin? （2-9） 悬点加速度方程： a2A???A??? （2-10） 式（2-9）、（2-10）中的??和???表示?对θ的一阶和二阶导数，由复合函数直接求导得： ??????????? ????[JZ(B?J??BJ??)?BJ?(J?Z?JZ?)]/(JZ)2 ????R(yU??U)/y2y ???????? ???BJ?/JZ ???RU/y J??RKsin(???)/J J???[RKcos(D???)?(J?)2]/J 以上公式的中间变量B、Z、U、y及其导数分别为： 9 B?C?P?J222 ?P)22Z?(2CJ)?(J22?C2 U?cos(???)?(J?)/(RK) 2y?J2?[Rsin(???)]2 B???2JJ? Z??B?(J2?C2?P)/Z2 U???sin(???)?2J?J??/(RK) y??[JJ??Rsin(???)cos(???)/y 2根据以上抽油机悬点运动的精确模型,根据VB语言程序。模拟上述的模型来求解抽油机的动力学各参数,并绘制运动规律的曲线图. 2.3 悬点运动计算实例 应用上述方法编写的VB程序,代入CYJ11-3-48B（常规型）抽油机各参数值，即A=3m;C=2.5m;P=3.2m;R=1.2m;I=2.4m;H—G=3.2m。且冲次为9min，则: 程序显示界面为: ?1 图2-4 悬点运动程序界面 10