径向柱塞水泵润滑及密封结构的分析与研究

发布时间：2019-08-27 11:09

【摘要】：油田注水是开发油田的常用手段之一,它对提高原油采收率以及油田的高产起到了积极的作用。大部分的油田注水泵为离心泵,但是当油田注水压力较高,流量要求并不是很大的时候,采用离心泵会导致能耗加大。径向柱塞水泵依靠着高压力、高效率等优点,得到较好的应用。但是径向柱塞水泵也会存在着密封与润滑方面的问题,影响着水泵的效率、可靠性、寿命。 本文首先论述了常用类型水泵的适用范围,将几种类型的水泵的性能特点做出对比,确定了径向柱塞水泵在油田注水领域的应用,随后对国内外典型的容积式泵的结构进行分析,通过分析它们的优缺点以及油田注水用泵所需要的要求来确定对径向柱塞水泵的设计要领,分析了径向柱塞水泵的整体布局,对柱塞、滑靴、水阀等关键零部件进行设计分析。 密封与润滑条件的状况直接影响着径向柱塞水泵的使用寿命,本文首先介绍了常用的密封类型及密封材料,在密封结构上,采用了油水分离式三级密封结构,采用的密封方法是组合式密封,密封件是由一个填充聚四氟乙烯(PTFE)材料的阶梯形密封环和一个国标0形橡胶圈组合而成,该密封手段具有良好的密封性,安全可靠,使用寿命长,抗挤出性能优越。在润滑方式上,由于采用的是油水分离的结构,柱塞、水阀等零部件是采用水润滑方式,而摩擦最为严重的滑靴则采用通过引入高压油进行油润滑,而滑靴也采用了静压支承的结构,这种结构能更好的缓解滑靴副摩擦磨损严重的问题,并对关键摩擦副的材料进行选取。随后对滑靴静压支承性能进行分析,包括油膜的厚度、支承刚度、支承泄漏流量及支承功率损失等,并通过与计算机仿真相结合,选取出最优的半径比系数和压降系数,使滑靴获得较好的静压支承性能。 文章最后给出了径向柱塞水泵的两个最主要的技术参数,即压力和流量,并对驱动电机进行选型,通过计算与分析,确定选用型号为Y315L1-8的Y系列三相异步电机。最后对高压油供油系统的液压系统作出简要阐述,采用的是循环供油的方式,并给出液压原理图,结合液压相关的知识,选择CBF-E10型齿轮泵。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH322

【参考文献】

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本文编号：2529729