【摘要】：采油單螺桿泵是油田重要的舉升設(shè)備。由于橡膠材料作為采油單螺桿泵的定子材料,在實際工況下經(jīng)常受到混合舉升液體、井下溫度及交變載荷等不同影響因素的影響,因此易導(dǎo)致采油單螺桿泵定轉(zhuǎn)子間的磨損失效,從而嚴(yán)重影響其運行使用壽命。本文對單螺桿泵轉(zhuǎn)子—定子襯套間的運動學(xué)特性進(jìn)行分析,理論分析在其運動過程中轉(zhuǎn)子與定子的接觸滑動速度的分布規(guī)律;應(yīng)用試驗方式對螺桿泵定子的溫脹與溶脹的特征進(jìn)行分析,獲得定子溶脹變形量高于定子溫脹變形量的規(guī)律。創(chuàng)建不同工況、過盈量及溫度的螺桿泵有限元模型,對其力學(xué)特征進(jìn)行分析,獲得螺桿泵定子剪應(yīng)力和接觸應(yīng)力的分布規(guī)律,判定了最易產(chǎn)生磨損的危險部位。做螺桿泵定子磨損試驗,需確定試驗對象、試驗介質(zhì)、試驗設(shè)備及分析方法。為快速、有效的研究螺桿泵定子橡膠的磨損特性,根據(jù)螺桿泵工作特性,研制了一套模擬螺桿泵定子加速磨損的試驗設(shè)備。該磨損試驗設(shè)備的轉(zhuǎn)子為16齒型梅花形狀,轉(zhuǎn)速為1500r/min,功率2.2kw,則可以實現(xiàn)磨損試驗加速240倍,可以實現(xiàn)對不同介質(zhì)、不同溫度以及不同過盈量條件下的螺桿泵定子磨損試驗。在綜合分析采油螺桿泵定子材料特性和運用的實際工況環(huán)境的基礎(chǔ)上,利用自行研制的螺桿泵定子磨損試驗設(shè)備,進(jìn)行水浸與油浸工況,4個過盈量,5種溫度,不同磨損試驗時間段下的定子橡膠磨損試驗,分別對水浸與油浸條件下螺桿泵定子磨損試驗結(jié)果進(jìn)行分析,從而獲得螺桿泵定子磨損量隨時間、溫度及過盈量的磨損規(guī)律、定子橡膠磨損表面形貌及可能產(chǎn)生的磨損類型。通過上述研究,能比較全面地敘述采油單螺桿泵定子(橡膠)的磨損規(guī)律及主要磨損類型,為延長單螺桿泵使用壽命提供理論依據(jù)。
【圖文】：

圖 1.1 采油單螺桿泵轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖泵定子內(nèi)表面是由半徑為D/2的兩個半圓與長度為4e的兩條直線組襯套內(nèi)螺旋面由上述的斷面輪廓繞其軸線進(jìn)行轉(zhuǎn)動并沿該軸線移桿泵定子襯套結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 1.2 所示。圖 1.2 采油單螺桿泵定子襯套結(jié)構(gòu)示意圖與定子間的軸線相差一偏心距 e 的距離，轉(zhuǎn)子外表面與定子內(nèi)表面

圖 1.2 采油單螺桿泵定子襯套結(jié)構(gòu)示意圖子間的軸線相差一偏心距 e 的距離，轉(zhuǎn)子外表面與定子內(nèi)所形成的嚙合線將空間劃分為軸向距離為 2t 的連續(xù)的封圖 1.3 單頭單螺桿泵示意圖進(jìn)行工作時，轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)作行星運動，即轉(zhuǎn)子在圍繞其，又圍繞與之相嚙合的定子軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)。螺桿泵是依靠
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE933.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2681037