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发布时间:2016-09-16  发布者:星河泵业

采油螺杆泵工作时,螺杆在衬套中的特定运动(行星运动)实现螺杆与衬套几何型面的啮合,从而完成对地下原油的举升功能。这就决定着螺杆一衬套副之间的运动特性,以及运动特性与几何参数的相关性,其中螺杆一衬套副的接触滑动速度及其分布规律是影响其磨损的关键因素之一。

3G螺杆泵中两个等螺距同旋向螺旋曲面副的空间共扼问题可转化为平面共扼曲线副的相对运动问题,因此对单螺杆泵的啮合状况及运动特性分析可集中在螺杆一衬套副的横截面上。螺杆泵转子和定子的横截面曲线简称线型。在一定工况下,与螺杆泵磨损密切相关的螺杆一衬套副间的运动特性和力学特性等主要取决于螺杆泵的线型及其参数组合,为此本章先简要先容螺杆泵的线型设计方法和过程,之后再研究螺杆一衬套副的运动特性。

由于长幅摆线不适用于保温螺杆泵,普通内摆线是短幅内摆线在变幅系数为1时的特殊情况,因此本章重点研究短幅内摆线型螺杆泵的螺杆一衬套副间的接触滑动速度及其分布规律。

由单螺杆泵的工作原理和油田现场螺杆泵的失效统计数据看,螺杆一衬套副间的磨损是导致螺杆泵失效的主要原因之一。摩擦副的磨损程度主要取决于材料的耐磨性能、滑动速度、法向压力和润滑条件等因素。本文直接针对螺杆泵磨损失效问题,根据采油螺杆泵的工况和使用性能要求,针对螺杆泵运动学特性和力学特性、螺杆泵压力传递和分布规律,以及三螺杆泵衬套橡胶磨损特性等几个方面,利用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的手段,系统地进行研究和探讨,以搞清螺杆泵的磨损失效机理,探索降低螺杆一衬套副啮合过程中的摩擦和磨损的方法和途径,将改善螺杆泵检泵周期短的局面。

螺杆泵在使用中遇到的问题

1、保温螺杆泵在输送高温液体时个别情况抽不上油,其主要原因是阀漏气,高粘度螺杆泵本身形成不了真空,所以抽不上油。

2、螺杆泵使用一段时间容易出现噪音大、振动大的问题,往往主要原因是螺杆油泵的主、被轴在长时间运转下,特别是在输送润滑性差的介质时主被轴、符合套严重磨损造成的,应及时跟换。否则也会加快齿轮的磨损速度。

3、不锈钢螺杆泵使用一段时间后特别是输送低粘度润滑性差的介质时,容易产生不上油或者流量不够、压力低的状况。主要原因是螺杆油泵的内部齿轮经过长时间运转,齿轮受到了磨损,使齿轮与泵之间的轴向间隙过大、齿轮端面与止推板之间的端面间隙也随之增大,从而造成螺杆油泵内部在泵正常运转的状况下在泵内部产生大量內卸,所以造成了螺杆油泵的流量不够,压力低的状况。

单螺杆泵的优势是使用寿命长,不易出故障,运行可靠。前苏联的标准提出泵输送清洁的矿物油(运动粘度不小于0.4cSte和温度达60℃)时,从启用到次大修应不少于。平均工作期的故障出现间隔不少于6000h。当流量下降15%时,认为泵的寿命终了。日本川崎产品平均寿命10万h以上,IMO企业产品寿命一般为3—20年。鸿海的产品输送清洁的润滑性介质时,寿命也普遍可达数万小时,甚至更长。

不锈钢螺杆泵采用变频器控制流量,在低速运转时噪声就会变大。这是由于使电动机转速发生变化的变频器产生的输入电流的波形不平滑,这也会使泵排出压力的脉动增大。

重本节所述的从动螺杆是由密封腔内介质的液压力矩推动旋转的特点可以知道,这种摆线啮合的三螺杆泵的运行还具有可逆性,而且由于螺杆直径小,可减小回转力矩,其飞轮效应很小,因此可以实现在起动时马上产生全负载转矩,并可以迅速转向,噪声也小。鸿海泵业曾对高压三螺杆泵作过满负载连续起动(停车再起动),每分钟起动达10次之多。泵在停车时由于高压介质的倒流,泵马上逆向转动,再起动时泵又反向旋转,动作自如,运行可靠:故若把压力源的介质输入泵内,三螺杆泵就会变成液压马达,可以用它来带动其他设备运转,此时的三螺杆泵就变成为原动机了。液压马达和高粘度螺杆泵的差别仅仅在于进口和出口的互换。液压马达是高压介质进入泵内,三螺杆泵则是高压介质从泵内排出,因此两者的旋转方向相反。这种液压马达的效率仍会在相当的负荷范围内保持很高。螺杆螺旋升角大的泵,即导程大的泵,作液压马达尤为优越。

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