压裂泵柱塞密封副润滑机理研究

提高压裂泵柱塞寿命是压裂过程中的重要问题。为了解决这一问题,用流体动压润滑理论的观点,研究了ＯＰＩ－１８００ＡＷＳ型三缸压裂泵柱塞密封副在强制性全损式润滑下的润滑机理（即摩擦界面油膜形成的原因）,并建立了摩擦界面间最小油膜厚度的计算公式。研究表明,在压裂泵的排出和吸入行程,均能满足流体动压润滑的条件,亦即在柱塞与密封界面上能形成并保持一厚度为的平行油膜润滑密封,从而达到减小摩擦提高寿命的目的。说明在压裂泵的操作使用中,强制润滑是至关重要的。     

多柱塞平台柱塞合理布置的探讨

对多柱塞平台柱塞的合理布置进行探讨，提出不同见解。对工程上常用的应用三弯矩方程所推导出的布置方法，指出了错误所在，提出新的布置方法。在各柱塞支座弯矩相等的条件下，推导出柱塞间距l和平台悬边长度l1的数学表达式。     

应用新型复合陶瓷刀具改革传统机械加工工艺

应用Al2O3基和TiG基陶瓷刀具，解决了一系列难加工材料的加工问题。通过陶瓷刀具在25MN镦粗压机和3150KN拉伸压机的柱塞、柱塞缸的精加工中以车代磨的试验研究，证明利用陶瓷刀具切削能延长刀具使用寿命，提高零件已加工表面质量、提高生产效率，降低了加工成本，促进了机械加工工艺的改革并带来很大的社会经济效益。     

径向柱塞马达柱塞腔内动态压力研究

以径向柱塞液压马达为研究对象,详细分析了柱塞腔内压力的变化过程,建立了柱塞腔内动态压力的数学模型,通过相应的仿真发现,柱塞经过下死点后,腔内压力的延迟降低到回油压力,将大大地增加马达轴上的阻力矩,当马达低速运行时,将是影响马达的低速稳定性的一个重要因素,为了提高马达的低速稳定性,就要严格控制马达的配流遮盖层。     

OPI-1800AWS柱塞泵柱塞失效分析

用扫描电镜（SEM）分析方法对柱塞泵柱塞表面进行失效分析。分析表明,国产柱塞主要失效形式为磨料磨损,伴随轻度腐蚀和疲劳;美国柱塞主要失效形式为表面严重腐蚀、疲劳和化合物剥落。国产柱塞表层堆焊的镍基合金,含Ni量高,晶粒细,具有较好的耐腐蚀性能,可用于酸化压裂作业;美国柱塞表层复合碳化物的含量高,晶粒粗大,硬度高,耐磨料磨损的性能高,可用于加砂压裂作业。在设计柱塞时,必须提高柱塞强化表面的耐磨和耐腐蚀性能,同时还应当考虑使用防砂结构。     

恒功率轴向柱塞变量泵柱塞的运动学分析

在分析了柴油发动机和恒功率变量泵联合工作性能以及恒功率变量泵的几种典型工况的基础上，得到了恒功率变量泵柱塞的两种运动学分析工况，并以这两种工况为基础，对轴向柱塞泵的斜盘和缸体的运动作了相应的假定，从而推导出了恒功率变量泵的运动学公式。在随后柱塞进行的动力学分析和有限元分析中发现，外负载的变化引起的柱塞泵运动关系的变化对柱塞的应力分析是不能忽略的。由此为所推地的恒功率变量泵的运动学公式为轴向柱塞泵的设计以及动力学分析奠定了一定的理论基础，本文所推导的柱塞的运动公式可作为一般的公式供参考。     

苏里格气田柱塞气举工艺的优化研究

根据苏里格气田低压、低产、气井产水的特点,介绍了柱塞气举的机理及苏里格气田柱塞的选型.影响柱塞气举的因素可分为动力因素、阻力因素和井深因素,也可分为可控因素和非可控因素,其中可控因素可以优化.最后以苏里格实际气井为例介绍了柱塞气举工艺的优化计算.     

双侧驱动轴向柱塞马达扭矩脉动分析

为研究新型液压执行元件双侧驱动轴向柱塞马达的扭矩脉动,在考虑配流盘三角槽和闭死角影响的前提下,推导出双侧驱动轴向柱塞马达的瞬态扭矩公式.仿真分析扭矩特性,得出不同内外排柱塞数的奇偶性、交错角、平均扭矩对双侧驱动轴向柱塞马达扭矩特性的影响.结果表明:当内外排柱塞数均为奇数时,扭矩脉动优于内外排柱塞数均为偶数;存在交错角的扭矩脉动较小,内外排柱塞数均为奇数的最优交错角为其理想周期的1/4,内外排柱塞数均为偶数的最优交错角为其理想周期的1/2;内外排平均扭矩相等有利于降低扭矩脉动率;闭死角导致双侧驱动轴向柱塞马达产生扭矩突跳,且闭死角越大,扭矩突跳越明显,但交错角能显著降低扭矩的突跳值.     

压裂泵柱塞密封副研究

对压裂泵柱塞密封副失效原因进行了分析研究 ;利用有限元法对密封圈进行了计算分析。在此基础上 ,对密封圈的材料和结构进行了改进设计。采用 2 6型氟橡胶和填充聚四氟乙烯两种材料制造密封圈 ,并且交互排列组合在一起使用 ;密封圈唇部夹角为 90°增至 114° ;通过磨损试验 ,对柱塞表面强化材料进行了筛选 ,制订了相应的强化工艺。柱塞表面强化方法为喷焊处理 ,喷焊材料为PHNi6 0A 15 %WC。现场使用证明 ,改进后的柱塞密封副使用效果很好。     

大牛地气田柱塞气举动态模型的研究与应用

柱塞气举动态模型是优选柱塞参数及优化生产制度的基础。根据质量守恒和动量守恒原理,在研究了柱塞和液体段塞的运动特征的基础上,综合考虑了摩阻及液体漏失的影响,建立了多种因素影响下的柱塞和液体段塞运动方程,给出了油套压计算方法,检验了柱塞运行动态模型的可靠性,并优化了新型柱塞参数,经过新柱塞井调试阶段的应用,能够较大程度地提高气井的带液能力。     

橡胶柱塞动密封结构设计及优化试验

为了提高往复式橡胶柱塞的动密封性能,设计了表面具有凹槽形结构的橡胶柱塞,并对其进行动密封特性分析和结构参数优化试验。理论分析结果表明:凹槽形结构可显著提高密封界面接触压力,改善界面润滑条件,降低摩擦阻力。试验结果表明:凹槽形结构参数对柱塞的动密封性能影响显著,凹槽宽度对柱塞动密封性能影响最大,凹槽条数影响次之,凹槽间距影响最小。为了降低柱塞泄露量,凹槽宽度和凹槽间距设计不宜过大或过小。凹槽条数与泄漏量呈线性关系,随着凹槽条数的增加,泄漏量减小。理论分析和试验结果均说明凹槽形结构可以提高橡胶柱塞的动密封性能。     

CYB56/38深井泵柱塞失效分析

扫描电镜（ＳＥＭ）分析表明,ＣＹＢ５６／３８深井泵柱塞的失效形式主要是表面损伤,即微量切削、压痕、裂纹形成、腐蚀和疲劳。分析认为,工作在含砂油井中的深井泵柱塞的失效通常是镀铬层的剥落和磨损。其原因是,原油中的砂粒引起严重的磨料磨损以及来自环境的腐蚀作用。指出在设计泵的柱塞时,必须提高柱塞强化表面的耐磨料磨损性能,同时还应当改善镀铬层的质量。     

WT(钨钛)合金柱塞在注水泵上应用

柱塞式注水泵是油田石油采出水回注的主力注水泵。由于诸多原因,现场应用中柱塞式注水泵的柱塞寿命都不长,且维护成本高、停机时间多、劳动强度大、注水率低。分析注水泵柱塞的损坏形式及损坏原因,介绍了一款经过WT(钨钛)合金材料表面技术处理后的柱塞--WT(钨钛)合金柱塞。通过实践证明,WT(钨钛)合金材料在注水泵柱塞上的应用,极大的延长了柱塞的使用寿命,增加了经济效益,具有较高的实用性和推广价值。     

深井泵柱塞修复工艺的探讨

机械设备中金属件的修复技术主要有：堆焊、热喷涂、槽镀和电刷镀。文中对四种金属件修复技术进行分析对比，并结合稠油深井泵柱塞的失效特点，说明了电刷镀是稠油深井泵柱塞修复的最隹方法，给出了电刷镀工艺流程及基本参数。     

斜盘柱塞式液压变压器的流量特性

为分析斜盘柱塞式液压变压器配流噪声高的原因,基于斜盘柱塞式液压元件的工作原理,建立了液压变压器瞬时流量及其流量跳动率的数学模型,并运用MATLAB软件进行了仿真研究。结果表明:模型揭示了斜盘柱塞式液压变压器的流动情况,解释了配流噪声高的原因,为配流盘的设计提供了理论指导。     

水液压轴向柱塞马达

针对水下作业对水液压执行元件的迫切需求,提出为水下旋转作业工具研发高性能的水液压轴向柱塞马达.根据水的理化特性及液压马达的工作原理,建立水液压轴向柱塞马达的物理模型,对其输出特性包括转矩、转速、脉动等进行仿真分析和试验验证.试验结果验证了模型准确性,得到进出口压差和输入流量对马达输出特性的影响,为水液压马达的研发与改进提供了依据.     

缓冲柱塞偏心对油缸缓冲的影响

油缸缓冲装置中,缓冲柱塞与缓冲腔间的偏心,影响油缸的缓冲。本文从理论上进行了分析,讨论。进而论证影响缓冲柱塞偏心的主要因素,提出消除偏心的有效途径,给出两种结构的缓冲装置供设计借鉴与参考。     

喷油泵柱塞套的应力变形分析

本文对柴油机喷油柱塞套的载荷及约束进行了分析，介绍了应用8－21节点三维等参数单元对柱塞套的应力和位移进行计算的有限单元力学模型，并分析了应力和径向位移的分布规律。最后，提供了最大应力和最大变形所在的部位和数值。     

轴向柱塞液压电机泵内部流场的分析

提出了一种新型的轴向柱塞液压电机泵,简要介绍了其结构和特点。运用计算流体动力学的方法对轴向柱塞液压电机泵内部流场进行数值计算与分析。主要分析了在转子转速不同情况以及转子转过不同角度时流道内的压力、速度等分布情况;研究结果表明,随着转子转速的增大,柱塞腔内的压力明显减小,但压力损失有所增加,因此在设计时该泵的转速不宜选取过高。通过对流场的对比分析能够判断流道设计的是否合理从而为流道结构的优化设计提供有效参考。     

修正心形线式内曲线径向柱塞马达脉动分析

为设计出输出特性良好的内曲线径向柱塞式液压马达,提出了一种新型的内曲线——修正心形线.该曲线为一条简单、连续、封闭且高次可微的周期性曲线,可解决内曲线马达的内部冲击问题.选用修正心形线作为马达的内曲线,通过理论推导,分析不同周期数和柱塞数对马达相位的影响.相位分析结果表明:马达的脉动情况取决于马达的等效柱塞数.推导了该曲线形式下马达的脉动率通用公式,结果表明,随着等效柱塞数的增加,马达脉动率减小.仿真结果验证了理论分析结果的正确性.