鉆井泵液力端閥座的接觸分析

f-800型鉆井泵部件及整機質(zhì)量較大,不能滿足直升飛機吊運和海上采油平臺吊機起吊要求。鑒于此,設(shè)計了rs-qf800輕型鉆井泵。通過對不同系列鉆井泵機架結(jié)構(gòu)的對比分析,并參閱鉆井泵機架有限元資料,對f-800鉆井泵機架進行減重設(shè)計,并將鑄造曲軸改為鍛件組裝曲軸。對機架和曲軸進行有限元分析的結(jié)果表明,rs-qf800泵的機架應(yīng)力分布更合理,曲軸應(yīng)力遠小于材料的許用應(yīng)力。臺架試驗表明,rs-qf800泵各項性能合格;rs-qf800泵既減輕了質(zhì)量,又保證其性能參數(shù)與f-800泵相同,且工作更加平穩(wěn),達到了預(yù)期目的。

針對長慶油田使用的f-1300型泥漿泵液力端閥座損壞嚴重(現(xiàn)場有60%提前破壞)、更換頻繁等問題,探討了液力端閥座的損壞機理,應(yīng)用ansys軟件對其進行了有限元分析,得到閥座在工作中的應(yīng)力、應(yīng)變分布情況,分析得出的最大應(yīng)力位置和危險截面與現(xiàn)場失效情況相符,并提出了改進措施。

對主軸承螺栓在鉆井泵上具體安裝配合情況進行了調(diào)查,在此基礎(chǔ)上,分析計算了主軸承螺栓在鉆井泵工作時的受力情況,并通過金相顯微鏡、掃描電鏡等手段對鉆井泵主軸承螺栓斷裂失效進行了分析。結(jié)果表明,該主軸承螺栓受拉拉和彎曲雙重疲勞,且主要在彎曲疲勞的作用下,于主軸承螺栓的應(yīng)力集中處———螺紋根部,促使疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展,最終導致螺栓的疲勞斷裂。為防止這類失效提出了建議

蘇聯(lián)對用于制造鉆井泵缸套的、含c1.5～4％和cr0～30％的各種含鉻鑄鐵作了實驗室研究,確定了這些含鉻鑄鐵的最佳化學成分和最優(yōu)熱處理工藝。其中,含c2.4～2.8％和cr25～30％的260x28鑄鐵具有最高的耐磨粒磨損性能和強度,這種鑄鐵已被選定作為基本

以zy3nb-1300型鉆井泵的人字齒輪為研究對象,在借鑒國內(nèi)外先進制造技術(shù)的基礎(chǔ)上,從齒輪加工機床、加工圖樣、刀具種類及應(yīng)用范圍、提高表面質(zhì)量途徑以及工裝設(shè)計等方面進行了總體分析,確定了人字齒輪的加工難點及在y31200b滾齒機上用指形齒輪銑刀銑齒的加工方案。并針對本企業(yè)的實際情況,將指形齒輪銑刀的幾何形狀及結(jié)構(gòu)、刀具材料的選擇、切削用量的選擇、切削液的選擇等方面作為主要研究方向,提出了人字齒輪采用指形銑刀的加工方法。

現(xiàn)場調(diào)查f-1600型泥漿泵液力端使用情況,約有80%閥座未達到設(shè)計壽命而提前失效。應(yīng)用有限元軟件對閥座、液缸、閥體進行接觸分析,探討了該泵液力端閥座的損壞機理,考察閥座在工作中的應(yīng)力分布和應(yīng)變分布情況,找出其失效的原因。根據(jù)分析結(jié)果提出了提高閥座壽命的幾點建議。

鉆井泵在使用中經(jīng)常出現(xiàn)高壓泥漿沖蝕或刺壞閥蓋噴射泄漏事故,造成鉆井泵停機維修。分析了鉆井泵閥蓋的工作原理,找出其失效原因并采取了相應(yīng)措施,以改善閥蓋的工作狀況,提高鉆井泵的使用性能。

針對吐哈油田使用的f-1600泥漿泵液力端閥座損壞嚴重——現(xiàn)場使用的閥座有60%未達到預(yù)期壽命而提前破壞、更換頻繁等問題,探討了該泵液力端閥座的損壞機理。應(yīng)用ansys軟件對其進行了有限元分析,考察閥座在工作中的應(yīng)力分布和應(yīng)變分布情況,找到了最大應(yīng)力位置和危險截面,其位置與現(xiàn)場失效情況相符,根據(jù)閥座的應(yīng)力應(yīng)變分布情況提出了改進辦法,并將改進結(jié)構(gòu)的閥座應(yīng)用于油田現(xiàn)場,效果良好。

普通鏜床加工鉆井泵機架工作效率低，加工過程中對加工精度的影響因素多，易影響到加工質(zhì)量，利用數(shù)控鏜床加工可有效地提高加工的精度和效率。本文簡單闡述了鉆井泵機架結(jié)構(gòu)和加工特點，在介紹鉆井泵機架加工工藝流程的基礎(chǔ)上，對采用數(shù)控鏜床加工鉆井泵機架的方法進行了分析和探討。

本文對不同地區(qū)使用失效的10只高鉻鑄鐵鉆井泵缸套嚴重磨損表面進行了金相分析、掃描電子顯微鏡形貌分析和磨屑的鐵譜分析,進而對缸套的磨損失效過程和起主導作用的磨損機理作了探討,提出了具有一定理論價值和實用意義的新觀點。文章根據(jù)缸套材質(zhì)的匹配試驗結(jié)果指出,缸套的含cr量以10％(ωt)左右為最佳,既能保證其具有良好的耐磨性而延長使用壽命,又能減少cr的用量而使成本降低17.85％。按照本文提供的數(shù)據(jù)資料制造的新型鉆井泵缸套已經(jīng)在四川石油管理局川西南礦區(qū)投入使用,效果良好。

高壓泥漿泵是油田鉆井工作臺的"心臟",而缸套是泥漿泵的重要磨損部件。工程陶瓷以其高硬度、高耐磨性,耐腐蝕性、表面性能好等優(yōu)點,在鉆井泵缸套中已得到廣泛應(yīng)用。但目前陶瓷缸套的使用壽命相對較短,如何提高陶瓷缸套的使用壽命,已成為陶瓷缸套研究中亟待解決的問題。本研究通過對鉆井泵缸套的分析,提出了長壽命陶瓷缸套的要求,從陶瓷材料的選擇,力學性能及其微觀結(jié)構(gòu)等方面探討了提高陶瓷缸套使用壽命的方法,為陶瓷缸套生產(chǎn)企業(yè)提供改善產(chǎn)品質(zhì)量的依據(jù)和方法。

分析了f-1300型鉆井泵主螺栓及軸承蓋斷裂的現(xiàn)狀與原因。改進了結(jié)構(gòu),加強了主螺栓連接強度,進行了受力分析與校核,并對主軸承潤滑油路進行了改造,以確保充分潤滑。改進后,保證了f-1300型鉆井泵在鉆井現(xiàn)場惡劣工況下安全使用。

本文對現(xiàn)場收集的用于不同地層,使用壽命不等的10只高鉻鑄鐵失效缸套進行解剖分析。它包括每只缸套的金相顯微分析,掃描電鏡下的上萬個試場表面形貌分析和對現(xiàn)場鉆井液中磨屑的鐵譜分析。進而對高鉻鑄鐵缸套的失效過程和起主導作用的機理進行了詳細闡述,得出了一些具有理論價值的認識

根據(jù)動量守恒和鉆柱力學的基本理論,建立了氣體鉆井三維彎曲井眼鉆柱動力學模型和鉆柱與井壁接觸碰撞模型;提出了一種求解鉆柱與井壁接觸非線性有限元方程的元胞自動機算法。該方法具有編程簡單、收斂速度快等優(yōu)點,以實際工況為例進行仿真模擬,選取有代表性節(jié)點的仿真計算結(jié)果并加以分析。仿真結(jié)果表明:該方法較好地解決了三維彎曲井眼中鉆柱與井壁接觸碰撞的復(fù)雜邊界條件問題,在解決氣體鉆井鉆柱與井壁接觸非線性問題的研究中具有良好的應(yīng)用前景。

·152·維修與改進機械2014年增刊總第41卷 ——————————————— 收稿日期：2013－11－14 作者簡介：鄧春強（1982－）男，四川廣漢人，本科，機械工程師，主要從事機械設(shè)計（含石油機械）方面的研究工作。 5zb-2800型壓裂泵液力端閥箱改造分析 鄧春強 （廣漢金鵬石油機械有限公司，四川廣漢618300） 摘要：5zb-2800型五缸柱塞泵采用泵體外置盤根盒，在使用過程中存在密封失效和閥箱壽命更換頻繁的 問題。將閥箱于外置盤根盒設(shè)計成整體，不僅能延長閥箱的使用壽命，還減少閥箱安裝時間及勞動強度。 關(guān)鍵詞：5zb-2800柱塞泵；壓裂泵；閥箱；改造 analysisof5zb-2800typefracturingpumphydraulicendvalveboxtransformation dengchun-qian

本文介紹了閘閥閥座受外壓作用的概念,并使用應(yīng)力分析設(shè)計方法對閘閥閥座進行了應(yīng)力強度校核。

液壓式微量隔膜計量泵液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與普通隔膜計量泵完全不同,本文介紹了液壓式微量隔膜計量泵液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點以及內(nèi)循環(huán)液壓回路的設(shè)計、主要件工藝要求、試驗以及現(xiàn)場應(yīng)用情況等。

鉆井泵閥箱錐孔簡易滾壓裝置

如何確定閘閥閘板與閥座的接觸面

三缸鉆井泵主軸軸承蓋與軸承座聯(lián)接螺柱的強...

針對新型立式六缸鉆井泵中的圓柱偏心凸輪機構(gòu),進行了活塞運動規(guī)律的研究,設(shè)計了動力端凸輪機構(gòu),分析了偏心凸輪對排量不均度的影響,運用軟件繪制偏心凸輪的輪廓線。研究結(jié)果對六缸鉆井泵的圓柱偏心凸輪的設(shè)計、制造提供了理論依據(jù)。

以zg200—400碳鋼為外層套,高鉻鑄鐵為內(nèi)層套,采用雙液離心鑄造復(fù)合工藝,通過控制鑄型轉(zhuǎn)速、內(nèi)外套澆注溫度和時間間隔,以及在復(fù)合界面加入bn界面復(fù)合劑,研制出碳鋼-高鉻鑄鐵鉆井泵缸套。試樣分析表明,高鉻鑄鐵內(nèi)套基體組織為馬氏體、殘留奧氏體及共晶碳化物,熱處理后硬度60～63hrc,沖擊韌性7～75j/cm2;碳鋼與高鉻鑄鐵復(fù)合界面相互嵌入,結(jié)合牢固,沖擊試樣斷口具有大量韌窩,韌性良好。以雙液離心鑄造復(fù)合工藝取代熱鑲裝工藝制造雙金屬缸套,工藝切實可行,可節(jié)約大量人力、物力,大幅度降低生產(chǎn)成本。