常规游梁式抽油机因其结构简单、可靠耐用等优点,在机械采油设备中占有举足轻重的地位。常规机的抽油杆柱是具有一定弹性的细长杆,在往复、变速运动过程中,杆柱的动载荷造成悬点载荷的最大值增大、最小值减小,最终导致电动机的输入功率增加,抽油机系统的工作效率降低。为了降低动载荷对抽油机系统的不利影响,本文研究设计一种空气弹簧悬绳器,利用其弹性降低动载荷对悬点载荷的影响,使得悬点载荷的最大值降低,最小值增加,最终降低电动机的输入功率,达到节省能耗的目的。本文采用理论和室内、外试验相结合的方法研究空气弹簧悬绳器对悬点载荷的影响。以CYJ10-3-37HB抽油机为研究对象,首先通过室内静力学试验研究了不同压力条件下空气弹簧的迟滞特性,并对试验数据进行参数识别,得到空气弹簧在不同初始气压下的刚度曲线,其次运用虚拟样机技术对一定充气压力的空气弹簧悬绳器、在不同冲次条件下的减载效果进行仿真分析,得到悬点载荷的变化规律,依据降载效果,确定空气弹簧的物性参数及结构参数。最后建立了空气弹簧悬绳器的三维结构,对关键部件进行了强度校核,并进行结构设计。在三口抽油机生产井上安装空气弹簧悬绳器装置,并进行现场试验及测试。结果表明空气弹簧悬绳器应用于游梁式抽油机可以有效的降低抽油机悬点最大载荷,悬点最大载荷平均降低率达到了13.59%,平均交变载荷降低幅度为16.46%,系统效率提高12.84%。同时现场测试数据与理论计算结果相吻合,验证了仿真模型的准确性。本课题的研究成果和结论为空气弹簧悬绳器的设计、开发和工程应用奠定了理论和试验基础。