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聯(lián)系我們徑向ATOS柱塞泵運(yùn)動件及滑靴副的高壓化研究
徑向ATOS柱塞泵以其工作壓力高，制造簡單，容積效率高，噪聲低，耐沖擊，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各種裝備中。隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進(jìn)及需要，徑向ATOS柱塞泵的高壓化已經(jīng)成為ATOS柱塞泵的發(fā)展趨勢。
徑向ATOS柱塞泵運(yùn)動件及滑靴副的高壓化研究
ATOS研制的新型電液比例負(fù)載敏感變量徑向ATOS柱塞泵，該系列徑向ATOS柱塞泵的額定壓力是28MPa，比國產(chǎn)CY系列軸向柱塞泵的額定壓力31.5MPa還要低，極大的影響該徑向ATOS柱塞泵的*。因此在原產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，將額定壓力提高到徑向ATOS柱塞泵的標(biāo)準(zhǔn)35MPa，對該系列徑向ATOS柱塞泵進(jìn)行高壓化的可行性研究，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高壓化，對企業(yè)及科研人員已經(jīng)刻不容緩。以JBP-40徑向ATOS柱塞泵為研究對象，在其基礎(chǔ)上對徑向ATOS柱塞泵運(yùn)動件和滑靴副流場進(jìn)行高壓化的研究分析，具體內(nèi)容如下將徑向ATOS柱塞泵的額定壓力從原定的28MPa提高到35MPa，在zui高實(shí)驗(yàn)壓力下對主要運(yùn)動件進(jìn)行有限元分析。利用三維實(shí)體建模軟件Pro/E對連桿、傳動軸、轉(zhuǎn)子進(jìn)行三維實(shí)體建模，通過ANSYS軟件對其進(jìn)行有限元分析，得出應(yīng)力和變形狀態(tài)，驗(yàn)證其強(qiáng)度和剛度。運(yùn)用流體力學(xué)基本知識，對徑向ATOS柱塞泵滑靴副的結(jié)構(gòu)及靜壓支承原理進(jìn)行分析，建立滑靴副流道的數(shù)學(xué)模型和幾何流場模型。將滑靴副流道的幾何流場模型導(dǎo)入Fluent的前處理軟件Gambit中，對此模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并根據(jù)滑靴副流場的液壓油的真實(shí)流動情況，對其邊界條件進(jìn)行設(shè)定。ATOS柱塞泵試驗(yàn)裝置是油田固井壓裂用的柱塞泵進(jìn)行科研性試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和出廠試驗(yàn)的主要手段,該裝置通過模擬柱塞泵現(xiàn)場作用工況,對柱塞泵的壓力、流量和效率等參數(shù)進(jìn)行全面試驗(yàn)。對這一試驗(yàn)裝置研制的簡要概述,并通過對HP 3300型柱塞泵的科研性試驗(yàn)驗(yàn)證,檢驗(yàn)了該裝置的設(shè)計(jì)質(zhì)量。該柱塞泵試驗(yàn)裝置的研發(fā)成功,對檢驗(yàn)壓裂設(shè)備用泵的結(jié)構(gòu)、性能及安全運(yùn)行起到了重要作用,促進(jìn)了柱塞泵技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。選用合適的仿真模型并設(shè)定相應(yīng)的迭代參數(shù)，分別以28MPa和35MPa的不同進(jìn)口壓力邊界條件對滑靴副流場進(jìn)行數(shù)值模擬，得到滑靴副流場的壓力分布圖及泄漏量大小。針對高壓下滑靴副的泄漏量嚴(yán)重的問題，對滑靴副結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，并對改進(jìn)后的滑靴副模型進(jìn)行數(shù)值模擬分析。研究可以拓展到JBP系列徑向ATOS柱塞泵的高壓化研究中，為國產(chǎn)高壓徑向ATOS柱塞泵的研制提供一定的理論依據(jù)。
