穿山甲鳞片型织构柱塞副减摩和泄漏特性分析

针对内曲线径向马达柱塞副的磨损和泄漏制约液电能量回收系统效率的问题,提出在柱塞结构表面仿穿山甲鳞片型织构以减小摩擦和泄漏的方法。采用双抛物线平移的方法表征出穿山甲鳞片型织构的数学模型,结合雷诺方程建立油膜承载力和摩擦因数仿真模型,对比分析无织构柱塞和织构柱塞的油膜压力、摩擦因数和柱塞副间隙泄漏随织构面积率的变化关系。结果表明：织构柱塞比无织构柱塞的油膜压力高出10%~35%,且具有更高的承载力和更低的摩擦因数;织构柱塞副比无织构柱塞副间隙的泄漏量减少了13.8%~27.8%,表明织构对柱塞副的密封性能有一定的提升作用。仿穿山甲鳞片型柱塞织构结构对提升液压马达液电能量回收系统的效率有显著效果。     

抽油泵出油凡尔连接的改进设计

1前言目前,油田的采油方式绝大部分是使用柱塞式抽油泵抽油。柱塞式抽油泵由泵筒、柱塞和进出油凡尔等组成,出油凡尔底部通过双螺纹接头与柱塞连接,出油凡尔顶部通过螺纹与拉杆连接,利用抽油机游梁作摆动运动,使抽油杆带动抽油泵柱塞作往复运动,通过进出油凡尔的开启和关闭达到     

抽油泵柱塞等离子体浸没离子注入工艺研究

采用不同的等离子体浸没离子注入（PIII）工艺对45钢油井抽油泵柱塞进行了氮离子注入,研究结果发现,不同条件下的氮离子注入均能提高抽油泵柱塞表面的显微硬度的耐磨性,尤其采用射频等离子体浸没离子注入技术对抽油泵柱塞进行注入处理,柱塞表面显微硬度得到了显著提高,同时耐腐蚀性也明显改善。     

一种抽油泵防砂柱塞的设计

针对原有的抽油泵柱塞无防砂功能、生产中容易遇卡的问题,研制了一种新型防砂柱塞.文中介绍了新型防砂柱塞的结构、工作原理及生产试验结果.实验使用证明,新型柱塞防砂效果显著,值得推广应用.     

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。     

抽油泵柱塞表面喷焊新工艺

抽油泵柱塞表面喷焊新工艺中原油田机修五厂抽油泵厂［４５７３３１］耿红军安琛抽油泵柱塞是抽油泵总成中重要的部件,表面质量要求高,粗糙度达０．４以上,表面硬度超过ＨＲＣ５３,以往都是用镀铬工艺达到这一要求的（本体为４５＃钢）但由于镀层较薄仅０．１毫米左右...     

抽油泵检修质量管理措施研究

抽油泵的使用环境对其质量影响非常大，为了确保抽油泵可以发挥出预期的作用和价值，针对抽油泵的结构、柱塞与泵筒的选择、柱塞与泵筒的间隙、抽油泵的使用条件等质量影响因素进行分析可以为抽油泵的检修质量管理工作打好基础。本文提出了提高抽油泵使用的规范性、科学应用油管锚、降低气体对抽油泵的影响、改善沉没度、提高油水井管理水平、提高抽油泵的定期管护水平等抽油泵检修质量管理措施，希望可以为相关研究人员提供参考。     

抽油泵能耗机理数值仿真研究

应用CFX软件,建立了三维抽油泵仿真模型,利用动网格技术,对抽油泵进行了瞬态仿真分析,模拟计算了抽油泵整个冲程在不同工况时,泵阀水力损失、柱塞间隙容积损失和柱塞摩擦损失。计算结果表明冲次、井液含水率、泵径、泵间隙级别对抽油泵水力损失功率、容积损失效率和摩擦损失功率有不同的影响。     

低漏失抽油泵的研制与应用

针对抽油泵柱塞和固定凡尔罩的结构和工作机理进行了深入研究,找出抽油泵漏失的原因,解决了普通抽油泵在使用过程中磨损增大、漏失量逐渐增大、单级固定阀易失效等问题,克服现有技术的不足,提供一种实现"零"密封的柱塞总成和具有特种结构的双级固定阀,以到达提高泵效,延长抽油泵使用寿命的目的。     

杆式抽油泵间隙漏失行为分析及优化研究

抽油泵是有杆抽油系统中的重要装置,由于泵筒两端存在压力差,泵筒和柱塞之间为往复运动的间隙配合,其在工作时就会有漏失产生.由于所选用理论基础不同,现有抽油泵漏失理论并不完善,无法保证漏失计算的准确性.针对这一问题,本文结合间隙漏失特性和抽油泵的漏失试验结果,研究了间隙漏失理论.并建立抽油泵间隙流体的三维模型,运用FLUE...     

边缘凸起织构化压裂泵柱塞密封副摩擦磨损性能

采用纳秒激光烧蚀技术在柱塞单元盘试件表面烧蚀出3种不同分布的条形和椭圆形凹坑织构,利用MMW 1型微机控制式万能摩擦磨损试验机,在模拟工况下（试验力400 N,转速200~1 500 r/min）,研究纳秒激光烧蚀加工产生的金属熔融堆积造成的织构边缘凸起对压裂泵柱塞-橡胶动密封配对副摩擦性能的影响。结果表明：存在边缘凸起的织构对柱塞-橡胶配对副没有明显的减摩和抗磨性能,反而加剧了其摩擦磨损,其主要原因是微凹坑织构的边缘凸起加剧了柱塞试样与橡胶配对副的相互刮擦,凹坑的微流体动压润滑效应小于凹坑边缘凸起对配对副的刮擦作用;经抛光处理后的织构试件的摩擦因数和磨损量都低于无织构试件和未经抛光处理的织构试件,表明控制表面织构的加工质量可有效提高织构试件的抗磨减摩性能。     

基于旋流机理的防砂抽油泵研究

针对抽油泵砂卡问题以及现有防砂抽油泵的不足,提出了基于旋流机理的防砂抽油泵方案。该抽油泵由泵筒、柱塞、固定凡尔组件、游动凡尔组件、旋流器等组成。旋流器位于游动凡尔组件上端,当含砂原油通过旋流器时,由于砂粒密度大于原油密度,在离心力作用下,砂粒上升速度增加,避免了砂粒沉降引起的砂卡。此外,抽油泵内设有刮砂块和沉砂环空,柱塞周围极其细小量砂粒被刮除并沉降到环形空间,从而防止砂卡。现场应用表明,该泵具有良好的防砂效果。     

织构边缘凸起对压裂泵柱塞密封副摩擦性能的影响

采用纳秒激光烧蚀技术在柱塞单元盘试件表面烧蚀出3种不同分布的条形和椭圆形凹坑织构,利用MMW-1型微机控制式万能摩擦磨损试验机,在模拟工况下(试验力400 N,转速200~1 500 r/min),研究纳秒激光烧蚀加工产生的金属熔融堆积造成的织构边缘凸起对压裂泵柱塞-橡胶动密封配对副摩擦性能的影响。结果表明:存在边缘凸起的织构对柱塞-橡胶配对副没有明显的减摩和抗磨性能,反而加剧了其摩擦磨损,其主要原因是微凹坑织构的边缘凸起加剧了柱塞试样与橡胶配对副的相互刮擦,凹坑的微流体动压润滑效应小于凹坑边缘凸起对配对副的刮擦作用;经抛光处理后的织构试件的摩擦因数和磨损量都低于无织构试件和未经抛光处理的织构试件,表明控制表面织构的加工质量可有效提高织构试件的抗磨减摩性能。     

带仿生织构的水液压马达配流体摩擦副摩擦学特性仿真研究

针对水液压马达摩擦磨损的问题,基于动压支承理论,对水液压马达带仿生织构表面的配流副摩擦学特性进行了研究。首先利用现有表面微织构,在水液压马达配流副表面构建出了不同直径、不同深度及不同分布的仿生织构;然后运用有限元法,对不同织构形貌下的仿生配流体表面的应力分布进行了计算与分析;最后对其在不同深径比及织构密度下的摩擦等效应力进行了研究。研究结果表明:当配流体仿生织构表面的形状为锥形,转子端面为圆柱坑的双织构海水液压马达配流副的摩擦特性最优;在配流副表面加工出适当的凹坑,可以有效降低配流副表面的摩擦磨损,延长配流副的工作寿命。     

考虑橡胶弹性变形及织构直径对压裂泵柱塞密封摩擦学性能研究

压裂泵柱塞因为磨损较多易于失效,因此有必要对其密封副摩擦学性能进行研究。根据有限元原理,建立了橡胶密封圈处轴对称模型,利用有限元分析软件和实验验证研究了橡胶弹性变形以及织构直径对柱塞摩擦学性能的影响。结果表明,织构的存在对橡胶总体变形量的影响不大,但是织构直径或载荷越大,其橡胶压入织构内的深度越大,即压入的体积越大,当橡胶与柱塞相对运动时刮擦掉的橡胶体积越多,增大了磨损量和摩擦系数,不利于摩擦学性能;选择较小直径和介质压力,以得到较好的减磨性能,优选出,圆形织构,在载荷为1 MPa、织构直径为200μm、面积比为20%、深度为80μm、均布。     

吐哈油田鲁克沁采油厂研发新型超深稠油抽油泵

正吐哈油田鲁克沁油田稠油黏度大,对稠油泵举升要求高。随着吐哈油田超深稠油开发的深入,油井数量不断增加,抽油泵柱塞断脱问题日益突出,成为制约采油工艺的瓶颈。如何优化抽油泵结构,既提高抽油泵强度又不影响泵效,是必须突破的技术难题。技术人员通过分析断脱的主要原因,创新提出将常规双游动阀改成单游动阀的技术思路,取掉柱塞上部的游动阀,减少应力集中,同时柱塞丝扣改为外端面密封,以降低螺纹部位弯曲疲劳应力,螺     

不同类型织构的动压润滑性能评价方法及实验验证

基于雷诺方程建立牛顿流体润滑条件下单一织构表面动压润滑理论模型,求解不同类型织构表面动压润滑性能,计算织构表面偏态和峰值,从偏态和峰值角度分析织构类型对动压润滑性能的影响;开展压裂泵模拟工况下柱塞-密封橡胶摩擦副单元摩擦学实验,研究不同织构类型对柱塞密封副摩擦磨损性能的影响。实验结果验证基于偏态和峰值分析织构类型对动压润滑性能影响的合理性。仿真结果表明,相同条件下,对于不同类型表面织构,表面偏态越小、峰值越大,其动压润滑性能越好;研究的3种织构中,圆形织构表面动压润滑性能最优,其次分别为椭圆织构表面和条形织构表面。与仿真结果类似,实验研究表明,圆形织构润滑减磨性能最优,其次为椭圆织构、条形织构。     

仿生微织构球头铣刀对6061铝合金切削性能的影响研究

针对6061铝合金在切削过程中易出现切屑粘刀现象,引起切削力增大和切削表面质量恶化的问题,以贝类体表耐磨、抗粘附非光滑凹槽形态为仿生对象,在两刃球头铣刀前刀面植入凹槽型微织构。为优选仿生微织构结构参数,进行微织构宽度为0μm、30μm、50μm、70μm、90μm、120μm的球头铣刀铣削试验。通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)、切削力均值分析及铣削表面三维形貌分析,研究了仿生微织构球头铣刀凹槽宽度对6061铝合金切削性能的影响。结果表明:仿生微织构宽度对球头铣刀切削稳定性、耐磨性及铣削表面质量具有重要影响。优选出仿生微织构宽度为70μm时对减小三向切削力、改善切削稳定性和提高6061铝合金铣削表面质量均有较理想的效果。     

齿轮仿生织构特征设计及有限元分析

为降低齿轮啮合界面摩擦,提升齿轮传动性能及寿命,基于仿生摩擦学和有限元仿真技术,通过研究齿面织构特征对齿面应力的影响规律,合理设计了齿面织构特征参数,包括仿生织构的形状、尺寸、密度、分布形式等。仿真结果表明:仿生沟槽宽度对齿面应力影响较大,沟槽深度、沟槽间距及沟槽与齿顶距离对齿面应力影响较小;沟槽深度的增加会导致齿面应力的降低;随着齿轮传递扭矩的增大,织构齿轮和光滑齿轮齿面应力均表现出明显增大的趋势,但相同条件下,织构化齿面的接触应力明显高于光滑齿面。     

强力珩磨工艺及其在长泵筒与长柱塞加工中的应用

强力珩磨工艺是精密、高效加工技术，对于象整筒抽油泵泵筒类细长管件与长柱塞类细长杆件的加工极为有效。