三缸泵动力端的振动监测与故障诊断：（二）倒频谱与幅值概率密度函…

全文分作两部分论述；第１部分是倒频谱分析在三缸泵动力端的振动监测与故障诊断中的应用。它指出了倒频谱分析用在诊断三缸泵往复不平衡振动的有效性，以及依据功率谱中的边频成分诊断三缸泵动力端故障的局限性。第２部分是幅值概率密度函数在三缸泵动力端振动监测与故障诊断中的应用。     

三缸泵动力端的振动监测与故障诊断（一）振动状态的模糊估计与功率…

借助文献〔１〕中的模糊数学法对三缸泵动力端的振动状态的恶劣程度进行估计，并通过功率谱分析，指出动力端的故障原因、动力端滚动轴承故障的高频特征，以及振动测试中液力端对动力端的影响。     

三缸泵液力端的振动特性分析

在试验基础上分析了三缸泵液力端振动的传递特性，指出３个缸之间振动的各谐波能量并未叠加，它们相互的影响较小。从试验泵测出的数据表明，阀盖上的振动能量分布不如缸盖上集中。     

三缸泵液力端水击现象的缸外监测

根据钻井作业中三缸钻井泵液力端水击现象对钻井泵的危害，以及现场对钻井泵内的水击现象监测手段落后的情况，探讨了用振动加速度时域信号分析水击状况的可行性。实验表明，使用压电加速度计对三缸钻井泵液力端水击现象实施缸外监测是可行的，并找到了发生水击压力脉冲的规律，即在活塞的一个压缩冲程中，信号示波表现为：加速度信号变化四次，具有三大一小的峰值特征，据此判断两个大峰前吸入压力曲线末端的小峰必为水击压力脉冲。     

三缸泵动力端的振动监测与故障诊断──（一）振动状态的模糊估计与功率谱分析

借助文献［１］中的模糊数学法对三缸泵动力端的振动状态的恶劣程度进行估计，并通过功率谱分析，指出动力端的故障原因、动力端滚动轴承故障的高频特征，以及振动测试中液力端对动力端的影响。     

三缸泵水击烈度的模糊分类

以美国科学家Ｌ．Ａ．Ｚａｄｅｈ提出的语言变量和模糊变量的定义为基础，探讨了水击烈度的模糊分类。     

三缸钻井泵泵头镶套分级修理技术

分析了三缸钻井泵泵头焊修工艺目前所存在的问题,介绍了镶套分级修理泵头的修理技术。现场试验及一年来的应用情况表明,采用该项技术修复泵头,可使泵头使用周期比采用原来的焊修工艺提高3倍以上,具有显著的经济效益。     

关于三缸泵正常吸入的探讨

提出临界吸高、有效净正吸入压头、临界流量系数与临界水击压力四项判定钻井泵正常吸入的标准,并通过理论分析和实验,探讨建立后两项新标准的可能性,四项标准之间的关系,以及从对吸入特性的分析中提出改善和监测钻井泵吸入工况的技术保证。     

俄罗斯的三缸钻井泵

在苏联时代,其石油钻井机械的制造主要集中在俄罗斯,目前,像乌克兰这样的产油国,虽然弛在着手发展自己的钻机制造,但还不具备相应的能力和水平。因此,俄罗斯钻机产品,也代表了原苏联的钻井机械技术水平。作者根据多年科技合作和出国考察所搜集积累的资料,对其钻井机械作了概要介绍,这里仅及三缸外事井泵及其特有的技术特点。     

用于2000型压裂车的三缸泵和五缸泵试验研究

供2000型压裂车选择的柱塞泵有三缸泵和五缸泵2种。为了验证压裂车和柱塞泵的性能，进行了台架试验、出厂试验和现场工业试验。经试验研究表明，五缸泵压裂车的参数覆盖范围较三缸泵压裂车有明显优势，五缸泵的泵效优于三缸泵。     

基于泵阀滞后角的三缸泵流量动态特性

三缸单作用往复泵排出管内的压力脉动是由流量脉动引起的 ,为减少压力脉动 ,通常在排出管路上安装空气包。建立了空气包排出管路系统的动力学模型 ,得到了排出管路流量的动态方程。实际算例的结果分析表明 ,在其它条件不变的情况下 ,三缸泵曲柄连杆长度比增大时 ,空气包后部管路内流量脉动率略有增大 ;空气包入口颈管内径增大时 ,流量脉动率略有减小 ;对流量脉动率影响最大的是泵阀开启和关闭滞后角 ,当滞后角增大时 ,流量脉动率迅速增大。     

转阀换向2台油泵驱动的液压三缸往复泵设计

针对现有的液压往复泵在换向时存在冲击问题和排量及压力的波动问题 ,提出了一种全新思路的三缸单作用液压往复泵 ,该泵采用匀速转动的转阀取代传统的液压换向阀 ;采用 2台独立的液压油泵分别用于吸入和排出冲程 ,即一台给液压缸没有活塞杆的一端供油 ,另一台给液压缸有活塞杆的一端供油。新型液压往复泵可以有效降低系统的冲击 ,完全可以实现恒排量。最后指出该泵设计时应注意的问题 ,包括应使用变量液压油泵 ,泵液压采用立式结构 ,使用HSG系列工程液压缸 ,采用外啮合齿轮传动以及采用变频调速控制等。     

往复式三缸柱塞高压隔膜泵

根据液压传递式隔离原理研制的往复式三缸柱塞高压隔膜系，解决了与工作介质直接接触的常规地面注入泵设备易损件严重磨损早期损坏的问题。论述了这种泵的设计原理和结构特点。6个月的注入强磨砺性粘土胶调剖剂的现场应用表明，泵隔膜平均寿命超过2600h，预测寿命可达4000h。泵的各项性能参数均达到设计要求，总效率达82％以上。实现了隔膜泵高压（20MPa）、大排量（17m3／h）设计，无故障运转时间长。     

转阀控制液压三缸往复泵液压系统的仿真研究

为解决液压三缸往复泵的换向冲击问题,通过设计合理的转阀过流口结构,使过流面积在转阀旋转过程中呈匀加速→匀速→匀减速变化规律;利用AMESim软件建立了转阀控制的液压三缸往复泵液压系统的仿真模型,通过仿真分析,找出了液压系统供油量、供油压力、转阀过流面积大小和往复泵活塞位移之间的变化规律。该研究对转阀控制的液压三缸往复泵的设计具有重要的参考价值。     

3NB1300型钻井泵多媒体使用说明书设计方法

使用Solidworks制作三维剖视图、爆炸图和仿真动画。用Premiere进行仿真动画编辑；经Flash修饰制作EXE格式动画文件；用Powpoint将图与文字有机组合，插入解说词，完成3NB1300型钻井泵多媒体使用说明书编写工作。     

低波动三缸单作用往复泵曲拐凸轮轴优化设计

低波动三缸单作用往复泵采用的曲拐凸轮轴以3个相位差120°的特制凸轮改变了活塞的运动规律，使活塞运动达到理想要求。对低波动三缸单作用往复泵曲拐凸轮轴进行优化设计时，在满足泵活塞运动规律和强度条件下，以凸轮体积最小原则设计凸轮，建立优化设计数学模型。对曲拐凸轮轮进行了受力分析，在按弯、扭联合作用进行疲劳强度校核时，截面内力计算不应少于36个点。这种优化设计是一种经济实惠的设计方法，可使同参数泵结构紧凑、外形美观、重量轻。     

提高三缸高压隔膜泵隔膜寿命的理论分析

通过对三缸高压隔膜泵工作原理的分析，建立了隔膜泵液缸内进、排液过程的压力方程，并根据液缸内进、排液过程的压力变化，进行了隔膜在吸液过程结束和排液过程结束时的受力分析。分析研究认为，理论上保证隔膜长期安全使用的条件是液压油腔内实际液压油的体积V_T必须大于柱塞和隔膜同时位于下死点时液压油腔标准最小容积V_(min)，而小于柱塞和隔膜同时位于上死点时液压油胜标准最大容积V_(max)。经室内试验得出，保证隔膜处于最佳液压平衡状态运动的实际液压油的体积范围为0．95V_(min)＜V_T＜0．95V_(max)。     

七缸单作用钻井泵的理论分析及改进措施

七缸单作用柱塞式钻井泵的结构设计思路来源于液压传动系统中的斜盘型轴向柱塞泵和空调机中的斜盘式气体压缩机。对这种泵的运动、流量等进行分析研究的结果表明 ,其柱塞的运动速度和加速度分别按正弦和余弦规律变化 ,泵的流量较均匀 ,流量不均度仅 2 5 % ,压力波动小 ,泵工作较稳定。针对现场试验中暴露出的薄弱环节 ,采用摩擦学系统分析的方法 ,从泵的润滑方式、结构轮廓设计和摩擦副选材等方面做了初步分析 ,并提出了若干改进措施     

F1300型三缸钻井泵机架的静力有限元分析

对F1300型钻井系机架结构按板壳单元和三维块元进行了离散；采用主从节点技术、罚单元和边界弹簧单元处理了复杂壳体结构的特有问题；应用微机版LISA结构分析程序对F1300型三缸泵机架的强度和刚度进行了静力有限元分析计算，获得了机架在额定载荷作用下各部位的应力和变形的分布规律。计算结果表明，最大应力发生于主墙板轴承座周围，最大相对位移发生在轴承座中心平面处；整个机架结构应力、变形不均匀，强度、刚度富余，从而为F1300型钻井泵的改造、减轻重量和降低成本提供了必要的依据。