多杯等流型气锚对气液分离的效果

为解决油井井下气、液分离问题和抽油泵的泵效,提高整个系统的工作效率,通过模拟井筒抽吸气液两相流体的室内实验,对多杯等流型气锚、普通气锚和无气锚情况下的气液分离效果进行了研究.结果表明:冲次越大,井口出气越多,脱气效率就越低,泵效也就越低;在气液比和气锚一定时,冲次从0逐渐增加的情况下,有一个临界冲次;当冲次数大于临界冲次时,脱气效率会随着冲次的增加而减少;在相同的气液比下,多杯等流型气锚的临界冲次明显大于其他的气锚;在气液比和气锚一定时,采液量从0逐渐增加的情况下,会有一个临界值;当采液量大于临界值时,井口出气量会随着采液量的增加而增大;在相同的气液比下,多杯等流型气锚的临界采液量明显大于其他的气锚;多杯等流型气锚在气液分离的效果上明显优于普通的气锚,采用该气锚对脱气效率会有较大提高.

钻井泵活塞动态分析

活塞是钻井泵的主要易损件之一,其失效主要发生在活塞运动过程中。利用有限元软件对活塞的运动过程进行模拟,得到了活塞的应力和位移云图及接触应力和摩擦力云图。通过分析得到了在不同皮碗唇部过盈量和唇角时,活塞的接触应力分布规律曲线。

浮杯式轴向柱塞泵变量机构的设计及其动力学仿真分析

浮杯式轴向柱塞泵(浮杯泵)具有效率更高、扭矩损失更小、启动性能好等优点,但变量式浮杯泵的阀控式变量机构自身容积损失较大,控制精度较差,因此设计了一种控制效率更高、响应更快的变量式浮杯泵的变量机构。对变量机构进行设计选型及三维建模,应用有限元软件ADAMS进行了变量式浮杯泵回转体结构的动力学仿真,得出在指定的变量机构参数下斜盘倾角从0~8°变化的响应时间为0.08 s,最后通过分析指出,该变量式浮杯泵更适用于大型机械设备,并根据设计中的一些问题进行分析,为浮杯泵的变量机构设计提供一定的理论依据。

浮杯泵结构的实用意义及其密封问题

浮杯泵的结构特点是大数量柱塞双环排列且呈镜像背靠背的布局,每个柱塞都有一个独立的杯状缸筒。由于几何学的限制,缸筒的倾角要限制在10°以内防止柱塞颈末端太小以至于不能承受来自柱塞顶部受到的压力负荷。为了防止浮杯滑出固定浮杯凸缘的边界,在滚筒和转轴之间可用一个等速接头连接可以减小浮杯的相对运动。柱塞与缸筒之间基本的密封方式有两种:有无密封环。直接密封的主要优势是液压力产生的作用力完全由柱塞本身承担,柱塞与浮杯之间的液压接触力完全被消除。在同等条件下,柱塞直接密封有更小的泄漏,也有更小的摩擦损失,因此液压机械效率会更高。最后柱塞直接密封也省去了柱塞环的生产、损坏及安装成本。

浮杯原理及其在液压系统中的应用研究

浮杯原理是继斜盘式和斜轴式之后一种新的轴向柱塞概念,将现有泵原理的优点结合在了一起。最显著特征是结构镜像对称设计以及柱塞固接在转子上,且每个活塞对应一个独立的杯状缸筒,它可以沿旋转斜盘面自由浮动。浮杯泵具有结构紧凑、质量小、泄漏小、受力平衡、力矩损失小、波动小、噪声小、效率高、生产成本低等优点。浮杯原理将被广泛应用在液压定量和变量泵、液压变压器和液压马达等方面。该文针对浮杯泵的研发现状、结构特点、优点等方面进行了详细的分析和梳理,对浮杯原理在定量/变量泵、液压变压器、液压马达的应用发展状况进行了介绍。该文将为浮杯泵的进一步研发及浮杯原理更广泛应用提供参考。

浮杯泵织构化配流副表面的承载特性仿真分析

浮杯泵作为柱塞泵的新型研究对象,配流副的摩擦磨损限制其高效发展.通过在滚筒板配流面上布置规则的仿生织构,探究其对摩擦副承载特性的影响.选取六种坑形,建立6凹坑润滑油膜模型,采用Fluent软件进行数值模拟,分析油膜的上表面压力分布、压力形成机理以及工况参数和织构参数对油膜承载力的影响.研究结果表明:油膜上表面的承载力中动压所占的比例最大,球形凹坑最适合浮杯泵织构化配流副的设计,转速的提高、面积率的增大、深径比的增大都有利于动压承载力的增大.

水平井分段均衡开采工艺管柱的研制

针对水平井开采过程中水平段动用不均衡的问题,开展水平井分段均衡开采工艺技术研究。详述水平井分段均衡开采工艺技术的设计思路、结构原理,以及技术的核心配套工具——分流装置的工作原理、室内实验等。该技术通过分采泵配合分流器shunt、插封分流开关、双向皮碗封隔器等组合成水平井分段均衡开采工艺管柱,通过选用不同型号分采泵、控制进泵前不同水平段油流通道,实现了对上下两水平段的均衡开采,充分发挥各水平段的潜力。

核主泵用流体静压密封环圆锥面高精度磨削实现策略

针对核主泵用流体静压密封环圆锥面高精度磨削难题,建立了由杯形砂轮端面切入式磨削的数学模型,提出将磨削面形误差分解为倾角误差和锥度误差并以此求解俯仰角和侧偏角取值范围的实现策略.以1个氦光带作为面形误差的评价指标时,发现俯仰角和侧偏角可在较大范围内取值,先粗略设定俯仰角和侧偏角中的任意一个,再精确调整另一倾角就能实现密封环圆锥面的高精度磨削,并且侧偏角比俯仰角对面形误差的影响更为敏感,先调整侧偏角再调整俯仰角有利于降低调整难度和提高调整精度.采用该磨削实现策略,选择两组不同的俯仰角和侧偏角加工密封环圆锥面,测量结果表明面形误差和表面粗糙度均在设计要求范围内.

模流分析技术在转向助力泵油杯注塑模设计中的应用

借助模流分析技术,在转向助力泵油杯的注塑模设计中进行了浇注系统、成型工艺参数及冷却系统的优化,优化的浇口合理位置为其侧边偏向杯底处,优化的成型工艺参数为模温85℃、料温278℃、注射时间1s;结合制件特征分析及成型窗口分析,油杯采用侧浇口、一模两腔成型,建立浇注系统后预测了其成型注射压力和锁模力分别为113MPa和111t,为注塑机规格的选择提供了依据;优化后的冷却系统保证了较均匀的冷却效果。

浮杯式轴向柱塞泵中压紧弹簧的设计及数值仿真分析

浮杯式轴向柱塞泵中浮杯浮在滚筒板上的独特结构导致浮杯有发生倾覆的可能.结合浮杯泵的结构特点分析了浮杯在滚筒板上的运动轨迹,以及运动过程中在离心力作用下发生倾覆而导致卡死的情况.压紧弹簧可防止浮杯从滚筒板上倾斜,并且不影响浮杯的正常运动.主要介绍了压紧弹簧的设计,包括最佳弹簧半径以及柱塞孔在压紧弹簧上的位置和大小.最后运用有限元法对压紧弹簧作了仿真分析,结果表明需对压紧弹簧螺钉孔周围结构进行优化改进.

浮杯泵柱塞副变形的有限元分析

浮杯泵独特的结构导致其泄漏点大量增加,变形后的柱塞副密封间隙成为影响其工作性能的主要因素。在泄漏间隙理论分析的基础上利用有限元软件对三组不同柱塞腔尺寸的柱塞和浮杯在上死点和下死点两种极端位置处进行受压变形仿真,讨论变形后柱塞腔的尺寸对柱塞副间隙的影响。分析得到柱塞和浮杯变形后的变化规律,以及在密封线处浮杯的变形值约为0.8μm和柱塞头的椭圆形变形趋势,对比得出在20 MPa的压力下直径为8 mm、深度为6 mm的柱塞腔能够使柱塞头的变形有效补偿浮杯的变形。

某航空发动机滑油位异常下降故障分析

针对某航空发动机在试飞过程中连续出现多起滑油箱油位异常下降情况,对滑油系统进行排查分析,确认为由滑油泵皮碗裂纹引起的。经对皮碗故障件进行复查、断口分析、设计复查等工作,确定了皮碗裂纹产生的原因。结果表明:滑油泵级间壳体上通油孔与增压泵出口相连,使得皮碗封严压力过大,为导致皮碗裂纹故障发生的主要原因;泵轴与皮碗装配过盈量大促进了皮碗裂纹故障萌生和扩展。通过对滑油泵结构参数优化设计,降低皮碗承载油压和摩擦力,提高皮碗密封性能和寿命,从而有效避免此类故障再次发生。

新型浮杯泵的虚拟样机研究

为了解该新型轴向柱塞泵的基本性能,借助动力学仿真软件ADAMS及液压系统仿真软件AMESim,并引入有限元柔性体,搭建刚柔耦合、固液耦合的浮杯泵虚拟样机,对泵的运动学、动力学及液压性能进行仿真研究。通过仿真得到了该泵的运动学规律、主要部件的受力情况,以及泵的出口流量及压力波动情况。结果表明,由于柱塞数目的增多,使得该泵具有波动小、运行平稳的优势;同时,由于泄漏点的增加,该泵的泄漏量增加。

旋转捞砂储砂管的改进及其在煤层气井的应用

普通捞砂泵清理煤层气井筒内沉砂虽然克服了冲砂液循环冲砂的缺点,但对于板结的砂面及较大粒径的煤粒仍然无法有效清理;旋转捞砂泵克服了普通捞砂泵的缺点,但仍然存在旋转管柱时,储砂管内下沉的砂粒和煤粒压覆在翻板之上,再次捞砂时会发生翻板延迟打开或打开程度低,甚至无法打开的问题。为解决该问题,改进了旋转捞砂工艺配套的储砂管的内部结构,现场应用表明解决了上述问题,实现了高效捞砂作业,取得了良好的经济效益。

出租车计价器检定工作中应注意的问题

出租车计价器是列入国家强制检定管理目录的用于贸易结算的工作计量器具,其显示是否正常和计程计量是否准确关系到出租车运营者和乘客双方的经济利益。针对广州八通实业(香港)有限公司生产的出租车计价器整车检定装置在检定中出现的电脑显示界面90,°、180,°转向及不能进入检定程序等问题,进行了分析并提出解决方案。

小型宠物犬罐疗控制系统的研制

本文设计并实现了一套适用于小型宠物犬的罐疗控制系统。系统以单片机ATMEGA128为核心,利用其产生的PWM方波作为控制信号,经光电隔离和功率放大后,驱动小型真空泵,控制其转速;同时,利用单片机ATMEGA128内部的定时器控制电磁阀进行气路切换,以达到定时抽气、保持的目的。实验结果表明,PWM方波的占空比在48%-96%之间可调,真空泵的流量在1.2L/min-2.5L/min之间可调,真空罐的负压在-0.001Mpa-0.0075Mpa之间可调。整体设计方案原理简单,实用性强,成本较低,为研制商品化的宠物罐疗仪奠定了基础。

非道路移动装备高能效电驱液传技术新进展

双碳背景下,电驱动方式成为有效解决非道路移动装备碳排放与能源浪费问题的重要途径。然而,目前的电驱方式仅仅是用电池和电动机取代了内燃机,液压系统仍沿用集中式动力源供能、多路阀分配动力的阀控方式,存在系统能量转换、传递效率低的不足,需要大容量的电池组满足工作时长的需求,导致成本高,制约其推广应用。因此,提升液压系统的能效成为破解非道路移动装备电动化技术瓶颈的关键所在。对数字变排量泵技术、离散数字液压阀技术、浮杯泵技术,国际上三种显著提升液压系统能效的方法、研究进展、应用效果进行了分析和论述。进一步对团队所提出的电气液压双动力驱动重载直线执行器的工作原理、能效特性和应用效果进行介绍,所介绍的四种新型传动方式和现有技术对比,普遍可提高能效50%以上,为电动化非道路移动装备的推广应用奠定了基础。

多级软柱塞抽油泵的研制与应用

针对三元复合驱采出井管柱结垢严重,抽油机频繁卡泵导致检泵周期缩短,制约了机采井高效举升的问题,研制了多级软柱塞抽油泵。利用液力胀封原理,采用胀封结构、多级结构、防垢涂层处理、皮碗材质优选等,对多级软柱塞抽油泵进行耐压、漏失量实验。现场应用21口井,平均泵效62.84%,平均交变载荷下降9.67kN,最长免修期达184天,较应用前延长100天。多级软柱塞抽油泵的研制与应用,有效解决了三元复合驱采出井因结垢而造成的卡泵问题,现场应用效果良好,具有很好的推广应用前景。

在役AP1000主泵锁紧杯断裂故障原因分析

三门核电厂2号机组首循环连续运行期间,发生了大型屏蔽电机主泵故障事件,导致机组停运。为分析主泵故障发生的原因,基于故障特点和原因分析方法论,制定了主泵故障排查的根本原因分析方法;通过排查主泵制造记录、评估现场运行数据、拆检取证、设计分析与试验验证、根本原因分析评估,最终确认主泵故障原因是下推力盘锁紧杯受周围流场流体激励作用发生局部共振,初始缺陷在共振作用下持续扩展并最终导致锁紧杯断裂,进而磨穿主泵屏蔽套并导致主泵故障。本研究建立的根本原因分析方法可为同类问题的原因分析和问题处理提供参考。