略谈往复泵活塞的冷却与润滑

根据对往复泵活塞的冷却与润滑的实验和资料分析认为，合理选择冷却方式和润滑液是解决活塞寿命和磨损的途径。     

油田往复泵活塞损坏形式探讨与对策

对油田往复泵活塞的使用工况、结构特点及材料性能进行了分析，提出了往复泵活塞的4种破坏形式，即刺漏、啃伤、机械疲劳和热疲劳，指出改进措施。     

基于复合指标的往复泵柱塞-缸套磨损故障诊断

分析了往复泵柱塞-缸套磨损振动诊断机理,研究了振动时域、频域特征。在传统的时域指标中,峰峰值、方差、峭度指标、裕度指标对磨损故障比较敏感,可作为诊断特征参数;新提出的高波幅值脉冲、特征频带幅值和特征频带幅值比率等3个指标进一步丰富了柱塞磨损的故障特征。用这些特征参数建立了故障诊断模型,实例表明,该模型能够正确地诊断出往复泵柱塞-缸套的磨损故障。     

液压驱动往复泵活塞运动特性分析

介绍了研制的双缸双作用液压驱动往复泵的组成及工作原理 ,并对液压驱动往复泵的活塞运动特性进行了理论分析和试验研究。试验测得的活塞运动特性曲线较好地反映了活塞运动的变化规律 ,试验结果与理论分析基本一致。试验表明 ,排出总管内的流量和压力变化平稳 ,波动较小 ,充分显示出液压驱动往复泵优越的水力特性。此外 ,还指出在设计液压缸时应尽量提高系统的固有频率和刚度 ,避免液压缸在输入阶跃流量时 ,活塞出现振荡。     

往复泵的模糊故障诊断

在给出故障诊断与状态监测概念的基础上，介绍了根据ISO2372进行的泵动力端故障状态的模糊分类，拟合出适用于重型机械的隶属函数，据此可确诊泵动力端是否发生了故障，根据模糊关系方程可确定发生了那种故障。通过实际测试加速度波形图及功率谱图，诊断出泵输入轴的轴承发生了滚柱偏磨。最后介绍了泵液力端水击的缸外监测及模糊动力响应模拟，得出由于不同等级的水击而引发泵动力端的共振，频域响应中四个最大加速度幅值对应着四个共振频率，为往复泵的状态监测提供了依据。     

基于小波包理论的往复泵故障特征提取研究

特征提取是往复泵状态监测及故障诊断的关键环节。小波包变换是时间频率的局部化分析，尤其适合于非平稳信号。应用小波包变换，将往复泵振动信号分解到8个不同的频带，对各频带内的信号进行统计分析，形成包含待诊断部件故障信息的频带能量值作为故障诊断的特征指标。实例中，将小波包变换应用于往复泵泵阀故障分析，提取到了弹簧断裂时的频带能量特征指标，为往复泵故障诊断奠定了可靠的基础。     

运用粗糙集与小波神经网络诊断往复泵故障

提出一种粗糙集理论与小波神经网络集成的往复泵故障诊断方法。首先利用小波包对采集信号进行分解和重构能量特征向量。然后应用SOM网络对故障诊断数据中的连续属性进行离散化,根据粗糙集理论,借助遗传算法进行故障诊断决策系统约简,获得最优决策系统。在最优决策系统的基础上,设计RBF神经网络对往复泵故障进行诊断。试验结果显示,该方法可以有效提高往复泵故障诊断的精度和效率。     

小波神经网络在往复泵故障诊断中的应用

小波分析是一种新的信号处理技术, 具有良好的时频局部化特征。将小波包分析应用于往复泵的故障特征提取, 建立了往复泵小波神经网络故障诊断模型。该模型使用小波包分析的特征提取及神经网络的非线性映射特性, 可完成从测量信号到往复泵故障的分类。以此为基础开发出的故障诊断软件系统具有使用的特征量少, 建造故障诊断系统较为简单等优点。通过对往复泵液力端多故障诊断实例的检验表明, 该系统完全能够较准确地识别出往复泵液力端多种常见故障。     

发动机活塞——缸套磨损过程声发射机理研究

研究了发动机活塞--缸套磨损过程声发射现象产生的机理，介绍了发动机活塞--缸套磨损故障声发射诊断机理的试验研究结果。建立了在正常磨损状况下声发射表征参数与发动机转速、活塞--缸套间隙、气体爆发压力等特征参数之间的关系模型。通过对发动机活塞--缸套磨损过程的实验研究，证实了模型的正确性。     

基于RBF神经网络的往复泵泵阀故障诊断研究

根据小波包分析,获得了各频带能量的分布规律,构造了泵阀状态特征向量,训练了RBF神经网络。大量的现场试验证明,构造的故障特征向量与RBF神经网络配合使用的方法可以明显提高泵阀故障诊断的准确率。     

往复泵与离心泵用于原油集输时的性能比较

结合长庆石油勘探局采油三厂在输油系统中采用往复泵的情况，对往复泵和离心泵用于输油时的利弊进行了分析比较。实测表明，往复泵用于原油集输时具有泵效高、调节排量和维修方便、不需要冷却水等优点，其特性适合输油工艺要求，且往复泵体积大、造价高、自吸能力差等弊病已逐步得到解决，因此用往复泵代替离心泵输油可减少能耗，降低成本。     

液压往复泵及现场试验

在分析调研了大量资料的基础上,结合国内外先进技术,针对堵水调剖、注聚等特殊的工艺要求,开发出了适合堵水调剖、注聚工艺要求的新型液压往复泵,并投入了现场应用。经过近两年的试验和现场应用,证明该泵是一种性能良好的注入设备,能够满足堵调、注聚工艺的各项技术要求,是目前较为理想的堵调、注聚的注入设备,达到了设计的各项技术指标。目前,孤东油田已大量采用该泵进行堵调作业,并取得了较好的效果及经济效益。     

SL3ZB—37HJ型恒排量往复泵的研制与应用

SL3ZB— 3 7HJ型三缸单作用恒排量往复泵是针对油田注聚合物的需要而开发的。这种新型泵采用凸轮传动机构 ,通过对凸轮廓线的设计 ,实现了恒排量输出特性 ,从根本上解决了曲柄连杆机构往复泵的排量、压力脉动问题 ,无须配备排出预压空气包、吸入缓冲器和灌注泵 ,自吸性能良好。着重叙述了这种泵的主要技术参数、工作原理及结构特点。 1 1台泵历经一年多的使用情况证明 ,泵排量恒定 ,压力无波动 ,运转平稳 ,能充分满足注聚合物工艺要求。     

注聚合物用恒流量往复泵柱塞运动规律分析

根据注聚驱油的工艺要求，通过近5a的研究，成功开发了一种新型低剪切恒流量凸轮传动无波动往复泵，并已形成系列产品。已在胜利油田广泛推广使用，取得了显著的经济效益和社会效益。文章从多项式运动规律入手，采用等加速—等速—等减速组合运动规律，推导出新型恒流量往复泵的柱塞运动规律表达式，为恒流量往复泵的理论分析及设计打下基础。     

仿生凹坑形钻井泥浆泵活塞磨损寿命试验

为提高泥浆泵活塞使用寿命,模仿自然界生物体表形态,在现有泥浆泵活塞表面设计加工凹坑形仿生单元体,在相同的台架试验条件下,对比研究BW-160型泥浆泵仿生活塞与标准活塞磨损寿命情况。结果表明,凹坑形仿生泥浆泵活塞可以显著提高使用寿命,对于BW-160型活塞,仿生单元体可提高活塞寿命至原来的2.19倍;活塞表面的凹坑形结构参数对活塞寿命具有显著影响,凹坑直径、凹坑中心夹角和凹坑深度对活塞寿命的影响依次减小;凹坑直径选取不宜过大或过小;活塞寿命随凹坑中心夹角缩小而增大;凹坑深度较大时,活塞寿命提高较多。分析仿生活塞耐磨机理发现,凹坑形仿生单元体的存在能改变活塞受力情况,增大润滑液存储空间,改善界面润滑条件,降低摩擦副摩擦阻力;同时还能容纳部分磨损磨粒,避免其对摩擦副产生再次刮划。对试验结果进行现场钻井验证试验,对于F1300型活塞,凹坑形仿生活塞与标准活塞相比,寿命提高了93%。     

水力活塞泵工作过程故障诊断的理论研究

水力活塞泵在工作过程中因换向阀上下冲程的瞬时换向而产生水击。这对油管中流体流速的急剧变化，引起压力急剧变化。根据水力活塞泵换向阀水击运动方程和连续方程，导出了描述水力活塞泵工作过程的工作状态方程组，准确地表征了这种泵工作过程中流量、压力随时间的变化规律。通过对水力活塞泵运动状态的水击理论讨论和数学模型的建立，为进行水力活塞泵参数监测和故障分析奠定了理论基础。建议利用导出的泵工作状态实际模型，配套研制地面测试仪表，完善水力活塞泵的井下诊断技术。