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《泥浆泵滑块、滑套表面处理技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第24卷第3期西南石油学院学报Vol.24No.32002年6月JournalofSouthwestPetroleumInstituteJun2002文章编号:1000-2634(2002)03-0074-04X泥浆泵滑块、滑套表面处理技术研究12223蒲洪春,黄志强,李琴,彭楠,刘代富(1.胜利河口采油机修厂,山东东营257001;2.西南石油学院;3.(857)江油金属涂层厂)摘要:通过对3NBO500型泥浆泵滑块、滑套摩擦副的失效分析,明确指出滑块表面热处理工艺不合格、表面硬度低、严重的磨料磨损等是其失效的主要原因;对比分析了各种表面强化技术特点,确定
2、氧O乙炔火焰喷焊技术是强化滑块表面较为合理的方法。在磨损试验的基础上,优选的强化材料为PHNi60+WC15%,并制定了相应的喷焊工艺;同时,对滑块、滑套摩擦副的结构以及拉杆端密封结构进行了改进设计。现场使用证明,经表面处理后的滑块、滑套摩擦副使用效果很好。关键词:钻井泵;滑块;滑套;失效分析;表面处理中图分类号:TE92文献标识码:A端磨损比拉杆端磨损更严重(最大磨损量在丝扣端引言底部,为10.60mm);③磨损主要集中在上下两表泥浆泵是石油天然气钻采中的重要设备,滑块、面,下表面比上表面磨损更严重,而两侧基本无磨滑套是其主要零部件之一,它的作用是将泥浆泵
3、曲损;④磨损后的滑块表面在轴线上成一定锥度;⑤轴的旋转运动变为活塞的往复直线运动。通过对四滑块上的螺旋槽在上下面上完全被磨掉。川油田使用的3NBO500型泥浆泵进行调查发现,该泵滑块、滑套摩擦副在工作过程中磨损相当严重。从现场收集回来的失效滑块来看,单边磨损量达8～10mm,严重的达11mm左右,使用寿命不足半年,有的不到3个月。如此严重的磨损势必影响整个泥浆泵的正常工作和使用寿命。因此,很有必要对3NBO500型泥浆泵滑块、滑套摩擦副的耐磨性等进行深入细致的研究。13NBO500型泥浆泵滑块、滑套摩擦副表面失效分析注:双点划线为未磨损时的轮廓1.1观表面磨
4、损情况分析图1滑块两端面及整个滑块磨损后的轮廓图滑块的材料为球墨铸铁,要求表面淬火,HRC≥50。滑套材料为45#,表面渗碳淬火。从表面磨损造成这种磨损形貌的主要原因是:①滑块往复情况来看,滑块磨损很严重,而滑套的磨损很小。测运动时,受径向载荷(接触压力)的影响,造成滑块上出滑块的拉杆端部和丝扣端部磨损量,绘制其磨损下两表面磨损严重;②连杆向下的分力和滑块自重后的轮廓如图1所示。以及磨料沉积,造成下表面比上表面磨损大;③整从滑块磨损的情况分析可知:①3NBO500型泥个摩擦副结构刚性较差,滑块运动时产生摆动,丝扣浆泵滑套磨损较轻,滑块磨损很严重;②滑块丝扣端
5、下表面和拉杆端上表面受磨损较严重,磨损表面X收稿日期:2001-09-24基金项目:中国石油天然气集团公司项目(部141)。作者简介:蒲洪春(1968-),男(汉族),四川南充人,工程师,从事石油装备维修与管理研究。第3期蒲洪春等:泥浆泵滑块、滑套表面处理技术研究75在轴线上成一定锥度;④滑块往复运动时,螺旋槽23NBO500型泥浆泵滑块表面不能使润滑油很好地流动,从而使润滑状况变差,滑强化技术探讨块上的螺旋槽磨掉后,丧失去润滑油储油功能,磨损更加剧烈。2.1表面强化技术的确定1.2显微镜观察分析表面强化技术的确定不仅要考虑各种表面强化用“体式”显微镜对滑块
6、表面试样磨损情况进行技术和工艺特点本身的优劣,更重要的是要考虑强观察分析可知,滑块表面磨损失效特征可归纳为擦化工件的基本尺寸、恢复尺寸、技术要求和工况条伤、犁削沟槽、塑性变形、少数地方出现熔融。磨损件,因此必须正确选择强化工艺方法,使强化后的滑失效的主要形式是磨料磨损。磨料来源于铸铁中不块不仅能达到使用要求,而且花费最少。目前,用于均匀的硬质相和滑块、滑套早期磨损产生的磨屑以机械零件的表面强化技术主要有堆焊、电镀铬、喷涂及泥浆中的磨料,而泥浆中的磨料是由于拉杆端密及喷焊等四种,它们的特点及适用范围如表1(对磨[1]封圈失效而进入滑块摩擦面的。由于润滑不好,局
7、60min)所示。由表1可知,堆焊作为滑块表面强部散热和润滑不良,造成摩擦增加,温度升高,摩擦化技术是不合适的,堆焊层较厚,堆焊表面较粗糙,热散发较差,局部形成干摩擦,出现局部熔融。这势必增加堆焊后的磨削量,此外,堆焊时工件受热1.3金相组织分析大、温度高,不对称受热显著,加之滑块是空心件,壁在现场收集滑块的未磨损表面取样,进行金相厚较薄(δ=15mm),堆焊后的工件变形大,要消除分析,其金相组织如图2所示。这种变形需要一定的工艺手段来控制,困难较大。表1机械零件表面强化技术的主要特点及适用范围工艺涂层结合强度工件温度及涂层与基体方法厚度/mm2变形情况的结
8、合方式N/mm3000°C左右堆焊0.80～4.03
