螺杆泵转子磨损机理研究及解决方案.pdf

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1、2011年第4O卷石油矿场机械第1O期第15页0ILFIELDEQUIPMENT2011，40(1O)：15～I9文章编号：1001—3482(2011)10—0015-05螺杆泵转子磨损机理研究及解决方案操建平，孟庆昆，高圣平，王向东，胡贵(中国石油勘探开发研究院，北京100083)摘要：对螺杆泵定、转子的运动规律和橡胶衬套的溶胀、热膨胀现象进行了分析。研究表明，螺杆泵转子与定子在衬套直线段中点接触时的相对滑动速度最大；定子橡胶衬套型线在直线段为内凸状，且在直线段中点内凸最大，刚性转子在该点挤压橡胶衬套的接触应力最大；由于滑动

2、速度和接触应力最大，且都是在橡胶衬套直线段中点接触，因此在转子上会形成一条螺旋形的磨损线，导致转子表面的镀层脱落。提出了4种减小螺杆泵转子磨损的方法。关键词：螺杆泵；转子；磨损；运动学中图分类号：TE933．301文献标识码：AAbrasionMechanismandSolutionsofRotorforProgressingCavityPumpCAOJian—ping，MENGQing—kun，GAOSheng—ping，WANGXiang—dong，HUGui(ResearchInstituteofPetroleumExpl

3、orationandDevelopment，Beijing100083，China)Abstract：Onthebasisofanalysisofthestatorandtherotormotionandrubberlinerswellingforprogressingcavitypump(PCP)，itreachedaconclusionthattherelativeslidingspeedwasthegreatestwhenthestatorandrotorcontactedinthemidpointofbushingsst

4、raightsegment；be—causetheworkprocessofPCPcanproducecertainswellingandheat，itslineisn’tanidealandregular，whichisinsideconvexwithinalinesegment，andvaluereacheslargestatthemidpoint，contactstressofrigidrotorextrudingrubberlineristhelargest；thetypelinespeciallawsofsin—gle

5、headsinglePCPcausedthateachpointoftherotorsurfacecontactedfixedpointsofstator．Sointhemidpointofrubberlinerstraightsegment，duetothebiggestofslidingspeedandthecon—tactstress，everytimefixedpointcontacted，itwillappearonaspiralwearlineontherotorsur—faceandcausedcoatingofr

6、otorsurfacefalloff．Thispaperalsoputforwardfoursolutionsonre—ducingthePCProtorabrasion．Keywords：screwpump；rotor；wear；kinematics螺杆泵转子磨损现象如图1，可以看出，螺杆泵1运动学分析转子表面出现了1条有规律的磨损线，呈螺旋状。螺杆泵转子与定子处在图2给出的位置时，滑1．1运动状态动速度和接触应力最大，磨损最为严重。螺杆泵转单头单螺杆泵通常采用普通内摆线线型，其变子表面进行镀铬处理后，一方面防锈，另一方面可以

7、幅系数k一1，定子头数N一2，转子头数N一1。导提高转子的表面精度，降低摩擦力。转子表面磨损圆半径为滚圆的2倍，R。一2R，k—e／R一1，则偏后会进一步增大摩擦力，加剧磨损。心距e=R。如图3，半径为e的包心法导圆作为动收稿日期：2011-04—08基金项目：中国石油天然气股份有限公司重点项目“采油采气新技术新装备的研究与应用”(06—01B-03—01)作者简介：操建平(1986一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为石油机械，E-mail：jpcao2005@sina．corn石油矿场机械2011年1O月瞬心圆(虚线小

8、圆)携带该点在半径为2e的定瞬心最右端运动到最左端，回到初始位置。M为固定接圆(虚线大圆)内侧作纯滚动，即内滚法，这就是“卡触点(齿凸点)，K为流动接触点(齿凹点)，M点沿尔丹”圆，所形成的定子骨线就是定瞬心圆直径，为着定子型线逆时针转动1周，而K点跳过两边的半