游梁式抽油机皮带打滑现象除了会导致电机动力输出不及时,影响抽油机抽油效率外,还会造成皮带表面橡胶变形、变质,最终烧毁皮带。以往针对抽油机皮带张紧的研究偏重于机械结构的设计,需要根据工人经验手动张紧皮带。本文针对游梁式抽油机皮带的自动张紧,设计一套能够实现皮带传动参数实时监测、张紧力自动调节的系统,防止皮带打滑。论文首先根据游梁式抽油机皮带传动的特点,对比皮带传动多种张紧方式及检测技术,确定利用非接触张紧方式中的“十字坐标”法调整带轮中心距,采用差速法间接检测皮带张紧力,进而确定了抽油机皮带自动张紧系统设计方案。其次,根据游梁式抽油机皮带传动力学特性,确定了系统的张紧范围,进而对平行位移机构中的螺旋副及蜗杆副等主传动零件设计;利用ADAMS对平行位移机构进行动力学、运动学仿真,分析了蜗轮材料对主啮合力的影响规律和传动机构运动学参数的变化规律,验证了蜗轮材料选用及机构设计的合理性;采用ANSYS Workbench对平行位移机构主传动件有预应力的模态分析,确定了主传动零件振型与频率并提出了对应的优化方案。同时,针对系统检测、主控及电机驱动输出等环节进行分模块设计;根据系统传递函数绘制Bode图、单位阶跃响应曲线并判定系统的稳定性。最后,根据设计要求进行了实验室样机组装与现场安装;依据现场试验参数,确定了皮带张紧系统应控制的实时皮带滑差率最佳变化范围,提出了系统张紧机构及电机驱动控制优化方案。论文对抽油机电机平行位移机构及控制系统的仿真、试验分析证明,游梁式抽油机皮带自动张紧系统能够在不增加皮带额外磨损的条件下,满足皮带传动实时监测、显示要求,实现皮带自动、定量张紧,解决了抽油机皮带打滑、烧毁的问题。