目前,僅依靠人工經(jīng)驗調(diào)節(jié)壓裂泵滑履與導(dǎo)板間隙和確定潤滑油供油流量,缺乏科學(xué)依據(jù)和理論指導(dǎo),導(dǎo)致滑履和導(dǎo)板磨損、燒瓦時有發(fā)生,嚴重縮短了壓裂泵使用壽命,影響壓裂作業(yè)生產(chǎn)安全。為此,針對6000HP壓裂泵,研究了潤滑油作用下壓裂泵滑履與導(dǎo)板間的摩擦生熱、散熱機理,推導(dǎo)了滑履與導(dǎo)板間隙和供油流量對壓裂泵潤滑冷卻狀態(tài)的影響規(guī)律,并在壓裂泵試驗平臺上進行了驗證試驗。結(jié)果表明:隨著滑履與導(dǎo)板間隙減小,潤滑油溫度變化愈加明顯,當滑履與導(dǎo)板間隙小于0.2 mm時,潤滑油溫度會達到360 K,超過所選潤滑油的許用工作溫度;供油流量的增大會使?jié)櫥蜏囟冉档?但當供油流量超過2 L/min時,供油流量對潤滑油溫度的影響并不顯著。研究結(jié)果可為合理制定壓裂泵滑履與導(dǎo)板間隙、潤滑油供油流量提供理論依據(jù)和設(shè)計參考。 

【文章來源】：工程設(shè)計學(xué)報. 2020年01期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

失效滑履和失效導(dǎo)板的表面形貌

圖3所示為潤滑油在滑履與導(dǎo)板間流動示意圖。潤滑油在遠離導(dǎo)板處受滑履運動作用產(chǎn)生位移，而靠近導(dǎo)板的潤滑油流速為0 m/s；將滑履看作平行于導(dǎo)板運動的平板，在它的帶動下，其上部潤滑油隨之流動。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律可知[11]，潤滑油在滑履作用下流動時，其內(nèi)摩擦剪切強度τ為：

壓裂泵滑履和導(dǎo)板正常工作時處于滑動摩擦狀態(tài)，因此，選用美國CERT公司的UMT-TriboLab多功能摩擦磨損試驗機（見圖4）進行滑履與導(dǎo)板的往復(fù)滑動摩擦磨損試驗。將滑履、導(dǎo)板的母材制成外形尺寸為16 mm×5mm×10 mm的對摩試樣。為避免其他雜質(zhì)對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響，在試驗前后均用丙酮清洗試樣，烘干備用。為模擬壓裂泵的實際工況，設(shè)定往復(fù)摩擦行程為2 cm，往復(fù)頻率為4 Hz，施加載荷為35 N。該工況下，滑履與導(dǎo)板間摩擦系數(shù)μ=0.08；給熱系數(shù)是與滑履與導(dǎo)板間隙和潤滑油供油流量有關(guān)的系數(shù)[16]，其中，X為濕周長度，q為潤滑油供油流量。利用MATLAB軟件對滑履與導(dǎo)板的往復(fù)運動進行仿真分析，得到滑履運動速度和滑履與導(dǎo)板間接觸壓力的變化曲線，如圖5所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：2914076