活塞、活塞环的摩擦以及润滑油粘度对燃料经济性的影响

论述了活塞、活塞环的摩擦以及润滑油粘度对燃料经济性的影响。研究表明缸套的润滑主要是流体动力润滑，在点火上死点时活塞环和缸套之间局部的接触而发生混合润滑。通过降低润滑油的粘度和添加减摩剂可以实现改善燃料经济性，本文提出的观点希望对了解活塞、活塞环的摩擦和通过润滑油的作用减小发动机摩擦有所帮助。     

地质勘探用隔离泥砂的囊式钻井泵

地质勘探用的高压钻井泵多为往复式活塞泵 ,钻井液直接进入缸套 ,其中的泥砂对缸套和活塞的磨粒磨损相当严重。针对这种状况 ,开发了地质勘探用隔离泥砂的囊式钻井泵 ,它采用一种改进的泥砂不进入活塞和缸套的结构 ,即在缸头位置安装塑胶隔砂囊 ,隔离泥砂 ,隔砂囊内充满机油或液压油 ,使活塞和缸套处于全润滑状态 ,高压密封性改善 ,不会被钻井液中的砂粒损伤 ,不必频繁更换缸套和活塞 ,使用寿命增加几十倍 ,甚至百倍以上 ;动力机组功率显著降低 ,试验和应用中动力节省 40 %～ 5 5 %。     

水力保护式钻井泵活塞现场试验评析

采用活塞试验装置对水力保护式活塞与几种国产普通活塞在钻井现场作了对比试验，在相同工况下测试了泵缸工作温度、活塞使用寿命、钻井波含砂量等参数。对试验数据和活塞破坏形式的综合分析表明，利用液体冲洗缸壁，阻止磨硕性颗粒进入摩擦副，从而提高活塞和缸套寿命的水力保护原理是可行的；水力保护式活塞具有寿命长、活塞一缸套摩擦副冷却效果好、泵的机械效率高及对钻井液含砂量不敏感等优点。同时也证明采用大直径球面活塞心来减小活塞心与缸套间的间隙可有效地防止活塞的偏磨，提高抗啃伤寿命。     

关于三缸单作用活塞钻井泵活塞缸套摩擦副的研究

三缸单作用钻井泵的活塞—缸套的工作条件因有润滑冷却液冲洗而改善,也因负荷冲数增高而加重,故研究该摩擦副的寿命,进一步改进活塞十分重要。为此,在格罗兹内石油管理局(ГрозНефть)的矿区井场上,用2P—500泵进行这方面的试验研究。试验是在泵压为250公斤力/厘米~2,冲数为70冲/分,用高磨砺性泥浆,其密度为1.95——2.05克/厘米~3,温度为50——75℃条件下进行的。     

泥浆泵缸套—活塞磨损失效分析

本文对NB_1-350泥浆泵缸套—活塞摩擦系统和NB_8-600泵双金属缸套进行了失效分析,用扫描电镜和X射线能谱仪对工作表面分别进行了形貌观察和微区成分测定,并辅以光学金相分析。作者认为,缸套—活塞摩擦副的失效是以切削磨损为主的磨料磨损。对于这种磨损失效,硬度是决定其耐磨性的主要因素,其耐磨性和磨损表面形貌也受表层组织及其均匀性、硬化层深度等内部条件以及工况条件如含砂量、泵压和泥浆pH值等的强烈影响。现场试验结果证明,对于试验材料,在泥浆含砂量、泵压、pH值等工况条件基本稳定的情况下,材料表面硬度愈高,缸套使用寿命愈长。     

进口PCT氮气泵的改进

针对PCT氮气泵存在氮气浪费大、充氮压力低、小缸套易磨损等问题,对其进行了以下几方面的改进:(1)对原泵的充氮管线进行了改进,高压氮气直接与泵的输入单流阀连接,拆去减压阀,用压缩空气做动力源;(2)改变小缸套、小活塞的直径,提高氮气泵的压缩比;(3)在原泵的外部增加进气平衡管线。现场应用表明,改进后氮气泵氮气的利用率大大提高,改善了小活塞的润滑条件,延长了其使用寿命,最高充氮压力可达45MPa,泵使用时性能稳定、可靠。     

摩擦化学及其进展

简述了摩擦化学的研究目的及研究对象,综述了弹性流体动力润滑及边界润滑状态下的摩擦化学研究进展情况,并介绍了几种常用的润滑油添加剂DBDS、ZDDP和Mo-S化合物的摩擦化学研究结果。     

氢气压缩机活塞损坏原因分析

大庆石化公司氢气压缩机GC101AB是向生产装置输送氢气的往复式压缩机，为立式双缸无油润滑（迷宫式）压缩机，操作条件为吸入压力为2．9MPa、温度为38℃；排出压力为6．5MPa、温度为120℃。1986年投入运行以来一直很平稳，维修周期为12个月。2000年该设备进行了改造投用后多次发生活塞与缸套粘结造，成活塞与缸套损坏使检修周期缩短。     

冷却方式对泥浆泵活塞工作温度的影响

活塞是泥浆泵的主要易损件。它的失效主要与活塞的工作温度、活塞与缸套之间的摩擦力等因素有关。通过在不同泵压、不同冲次、不同冷却条件下,对活塞与缸套之间的摩擦力和活塞表面工作温度的实验研究,得出了冷却缸套可明显降低活塞表面温度等结论。     

关于提高钻井泵活塞质量的基本对策

明确指出了钻井泵活塞的平均寿命与工作泵压的２次方及泵速的１次方成反比，少塞芯子法兰与缸套之间的偏磨造成缸套磨出纵向沟槽，进而撕裂活塞皮碗。提出了提高钻井泵活塞质量的４条对策，付储于实践并取得了良好的效益。     

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%。     

康普顿纳米陶瓷机油SJ5W／40行车试验

以康普顿纳米陶瓷机油SJ5W／40进行实车试验，通过对发动机的解体，考察了试验车辆发动机的缸筒、连杆、活塞环、进排气门等主要润滑部位的变形情况和磨损失重情况，对发动机燃烧室、活塞和火花塞等零部件的外观和沉积物情况进行了评价。结果表明：在试验里程内，康普顿纳米陶瓷机油SJ5W／40在与参比油SL5W／40高温性能和清净性能相差无几的情况下，具有突出的抗磨减摩能力。     

泥浆脉冲发生器活塞压力平衡装置的研究与优化设计

通过分析泥浆脉冲发生器活塞往复运动密封机理,综合考虑直径、行程和性价比,压力平衡装置选用O型密封圈作为往复运动密封;设计了活塞与活塞缸之间、活塞杆与活塞之间的密封结构。通过建立压力平衡装置的静态与动态力学模型,分析影响活塞移动的因素和井下工作的运动规律,为压力平衡结构设计提供理论指导。在分析现有压力平衡装置的不足之处的基础上,设计了活塞压力平衡装置,在泥浆脉冲发生器的内部密封环境里,活塞在活塞缸内运动平衡钻井液与脉冲发生器之间的压力;活塞杆与阀套控制泥浆的通断,平衡活塞内外之间的压差,使脉冲发生器能够工作在高温、高压等复杂工况的环境中,提高了脉冲发生器抗高温、抗高压的能力。     

生物柴油发动机磨损特性实验研究

分别以生物柴油和0号柴油为燃料进行发动机台架试验,对台架试验前后发动机主要摩擦副的磨损特性进行研究。结果表明,台架试验后两者的缸套、活塞、活塞环、连杆、连杆轴瓦、凸轮轴、喷油泵等部件的磨损量均未超过极限值,但生物柴油发动机主要部件的磨损程度略小于0号柴油发动机。活塞环和缸套的扫描电镜分析结果进一步说明,与0号柴油相比,生物柴油由于自身黏度高,且具有一定的润滑性能,使得其更容易在汽缸内壁形成一层油膜,从而达到抗磨减摩作用。     

钻井泵橡胶活塞温度场的试验研究

为提高钻井泵橡胶活塞的使用寿命,在现场测试了三缸单作用钻井泵橡胶活塞在三种不同工况下的温度场,结果表明:橡胶活塞的高压密封区温度最高;泵压是导致活塞温升的主要因素,环境温度、钻井液温度和冷却水温度对活塞温升也有一定影响。实测活塞稳态温度场与用有限元法计算出的稳态温度场基本吻合。     

F-1600型泥浆泵阀座的接触分析

现场调查F-1600型泥浆泵液力端使用情况,约有80%阀座未达到设计寿命而提前失效。应用有限元软件对阀座、液缸、阀体进行接触分析,探讨了该泵液力端阀座的损坏机理,考察阀座在工作中的应力分布和应变分布情况,找出其失效的原因。根据分析结果提出了提高阀座寿命的几点建议。     

内推指向式旋转导向工具及其导向力分析

旋转导向工具提供的导向力及工具结构决定了工具的实际造斜能力,是工具性能的重要评价指标之一。文章通过对内推指向式旋转导向工具导向执行机构力学建模,给出内推指向式旋转导向工具导向力的计算表达式,分析了工具结构参数、摩擦系数及钻井液压差对工具导向力的影响。研究表明,随摩擦系数增大,工具导向力小幅上升但工具稳定性显著降低,应通过封装和润滑设计减小工具摩擦系数;随工具导向执行机构调整楔块倾角增大,工具导向稳定性提高但导向力减小,在工具设计中应注意平衡二者关系;工具运动件质量和运动参数对工具 导向力几乎没有影响,主要通过增大钻具内外钻井液压差和伺服液缸活塞有效面积来提高工具导向力。