使用混合杆柱时抽油泵柱塞的超冲程

任何抽油杆柱在理论上都可能产生超冲程，只是大小不同而已。超冲程的存在，使泵柱塞的有效冲程增大，甚至会大于光杆冲程。首次提出了抽油泵柱塞相对超冲程和绝对超冲程的概念，这将有助于正确认识玻璃钢抽油杆的作用和玻璃钢抽油杆的推广使用。将抽油杆柱简化成上端受光杆的激振位移、下端带有集中质量的弹簧－质量力学模型，建立了抽油杆柱纵向振动的偏微分方程和边界条件，然后用固有函数法求解方程，得出了抽油泵柱塞超冲程的无穷级数解析计算式。     

流量控制阀不同配流形式的研究

根据液压控制和流体力学仿真的原理,用MATLAB/Simulink作为仿真工具,建立电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵的控制模型,对变量柱塞泵的流量控制阀不同配流形式进行了仿真研究,分析了泵内阀的关键参数对其工作特性的影响.     

复合织构化压裂泵柱塞密封副动压润滑性能仿真研究

为改善压裂泵柱塞密封副的摩擦磨损性能,在压裂泵柱塞密封副表面建立不同的复合表面织构(不同复合织构类型、不同分布方式、不同截面形状等),并在结合柱塞密封副几何结构特征、压力边界条件及雷诺方程的基础上,建立织构化柱塞密封副动压润滑理论模型,采用有限差分对雷诺方程进行求解,仿真分析复合织构对柱塞密封副动压润滑性能的影响规律。数值仿真研究结果表明:复合织构对动压润滑性能的影响与外织构深度有密切关系;内织构为凹坑或凸起,以及内织构为不同截面形状的复合织构,主要是通过影响织构平均深度与摩擦副间隙的大小关系,而对复合织构的动压润滑性能造成不同的影响规律;内织构分布于外织构右侧(润滑介质入口一侧)对复合织构动压润滑性能的提升最大。     

以车代磨加工柱塞喷涂层的工艺性能研究

针对柱塞喷涂重熔后磨削加工用时长,效率低,严重影响产品生产周期这一瓶颈问题,本文介绍了一种安全可靠、简单可行的新工艺方法,并通过这种以车代磨新工艺方法的探究和工艺参数的验证与实施,缩短了喷涂柱塞的加工周期,大幅度的提高了加工效率,很好地解决了喷涂柱塞加工周期长,效率低这一生产瓶颈问题。既提高了喷涂柱塞的产品质量,又极大的降低了加工成本,也为喷涂层这种高硬度材料的高效硬加工进行了很有意义的探索,并有很好的推广价值。     

投捞一体式柱塞气举系统的研发

清除井筒积液是维持气井正常生产的重要措施。目前柱塞气举井的生产更多依赖人工控制,井下监测还在采用传统的电缆测井工艺,生产效率不高。为此,提出一种分体式柱塞工具设计方案及利用柱塞进行仪器投捞的测井工艺方法。该技术可根据现场需求,利用柱塞的往复运动将测量仪器安全的放置于井底,在测量任务完成后将存储数据的仪器携带至地面,在井口通过近场无线通信的方式实现与地面采集设备之间的数据自动交换。新型柱塞工具的主要组成部件包括柱塞本体、投送总成、打捞总成和仪器工作筒总成。地面配套设备的主要部件包括井口通信天线和读写器。基于投捞一体式柱塞工具的排液采气工艺可完成井筒生产参数的在线测量任务,包括常规温度压力测量、井筒流体采样、压力恢复测试等。目前,该系统已完成总体方案设计和工程设计,正在开展样机试制和地面试验。该工具将为提高低压低产气井的单井产量和实现稳产提供一种兼具排液采气和动态监测功能的技术手段,对气田生产逐步实现自动化管理具有重要意义。     

基于PID的滑靴副摩擦试验平台的电液控制系统开发

为了探索高压柱塞泵滑靴副的摩擦磨损性能,需搭建一个滑靴副摩擦试验平台,针对该摩擦平台的运行要求,开发了一套电液控制系统,包括液压系统的设计、控制系统电路的设计以及软件的开发。为了实现该电液控制系统压力值的精确控制,引入了PID算法,通过仿真分析,得知此PID算法迭代2 603次后,该算法控制下的液压力逼近事先设定的压力值。开发结果表明,此电液控制系统能满足滑靴副摩擦试验平台的运行要求,从而为高压柱塞泵滑靴副摩擦磨损性能的研究提供了硬件支撑。     

柱塞悬浮式单体液压支柱在大倾角中厚煤层中的应用

柱塞悬浮式单体液压支柱具有承载能力大、抗偏载能力强、工作行程大、使用范围广等特点。在厚度不均匀的工作面回采时,可实现沿顶、底板采煤,保证了支柱的初撑力和稳定性,提高了采煤工作面的回收率和安全可靠性,具有很高的经济效益和社会效益。     

多柱塞阀配流往复式容积泵新型流量调节方法研究

针对多柱塞阀配流往复式容积泵的结构特点,提出了通过使进液阀在排液行程阶段延迟关闭的方法来实现泵出口流量调节的目的。为探究这种新型流量调节方法的有效性,利用AMESim建立了仿真模型并进行了仿真分析。结果表明：以曲轴转角位置作为控制信号,从曲轴处于排液行程位置开始,控制各个柱塞腔进液阀依序延迟关闭一定的曲轴转角角度,可使已进入柱塞腔的部分液压介质经进液阀回流至液箱,进而使流经排液阀进入后续液压系统的流体体积减少,最终实现了流量调节目的。相较于现有的基于变频技术和电磁卸荷技术的流量调节方案,提出的新型流量调节方法可避免由于曲轴转速反复变化引起的泵动力端润滑质量下降以及由于卸荷阀反复启闭引起的后续液压系统压力波动频繁等问题。     

基于间接示功图测量的电潜柱塞泵故障诊断研究与应用

在分析电潜柱塞泵工作原理的基础上,结合柱塞式抽油泵的结构,建立了机组运行的理论示功图,对其进行了深入分析。以功率信号作为故障信息,提出一种基于间接示功图测量的电潜柱塞泵故障诊断方法,并描述了小波去噪方法绘制实测示功图的主要过程。针对机组典型故障,在室内模拟平台和现场油井上对该方法的准确性进行了验证实验与分析。测试结果表明:故障诊断效果较好。     

合理选择锻造工艺降低锻件制造成本

150 MN水压机柱塞锻件重70.67 t。在保证钢锭质量的前提下,选取93 t钢锭(钢锭利用率75.9%),通过KD锻造方法的压实作用,成功地生产出合格的柱塞锻件。