滑履与导板间隙和供油流量对6000HP压裂泵润滑冷却状态影响研究

发布时间：2020-12-13 06:23

　　目前,仅依靠人工经验调节压裂泵滑履与导板间隙和确定润滑油供油流量,缺乏科学依据和理论指导,导致滑履和导板磨损、烧瓦时有发生,严重缩短了压裂泵使用寿命,影响压裂作业生产安全。为此,针对6000HP压裂泵,研究了润滑油作用下压裂泵滑履与导板间的摩擦生热、散热机理,推导了滑履与导板间隙和供油流量对压裂泵润滑冷却状态的影响规律,并在压裂泵试验平台上进行了验证试验。结果表明:随着滑履与导板间隙减小,润滑油温度变化愈加明显,当滑履与导板间隙小于0.2 mm时,润滑油温度会达到360 K,超过所选润滑油的许用工作温度;供油流量的增大会使润滑油温度降低,但当供油流量超过2 L/min时,供油流量对润滑油温度的影响并不显著。研究结果可为合理制定压裂泵滑履与导板间隙、润滑油供油流量提供理论依据和设计参考。 

【文章来源】：工程设计学报. 2020年01期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

失效滑履和失效导板的表面形貌

图3所示为润滑油在滑履与导板间流动示意图。润滑油在远离导板处受滑履运动作用产生位移，而靠近导板的润滑油流速为0 m/s；将滑履看作平行于导板运动的平板，在它的带动下，其上部润滑油随之流动。根据牛顿内摩擦定律可知[11]，润滑油在滑履作用下流动时，其内摩擦剪切强度τ为：

压裂泵滑履和导板正常工作时处于滑动摩擦状态，因此，选用美国CERT公司的UMT-TriboLab多功能摩擦磨损试验机（见图4）进行滑履与导板的往复滑动摩擦磨损试验。将滑履、导板的母材制成外形尺寸为16 mm×5mm×10 mm的对摩试样。为避免其他杂质对试验结果产生影响，在试验前后均用丙酮清洗试样，烘干备用。为模拟压裂泵的实际工况，设定往复摩擦行程为2 cm，往复频率为4 Hz，施加载荷为35 N。该工况下，滑履与导板间摩擦系数μ=0.08；给热系数是与滑履与导板间隙和润滑油供油流量有关的系数[16]，其中，X为湿周长度，q为润滑油供油流量。利用MATLAB软件对滑履与导板的往复运动进行仿真分析，得到滑履运动速度和滑履与导板间接触压力的变化曲线，如图5所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2914076