本文關(guān)鍵詞： 螺桿泵 偏心運動 潛油電機軸 疲勞壽命 補償措施　出處：《沈陽工業(yè)大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：由于螺桿泵自身結(jié)構(gòu)、運行以及配合的特點,定子襯套在較高的內(nèi)壓作用下會產(chǎn)生較大的變形,壓差的作用下變形會更為嚴重,定子襯套較大的變形會加劇螺桿泵的偏心運動。螺桿泵的偏心運動將導致螺桿泵的定子與潛油電機軸不能協(xié)調(diào)一致的同心運轉(zhuǎn),同時,兩者之間還會存在一定的偏心量,且偏心量的存在對潛油電機軸的疲勞壽命具有十分不利的影響,螺桿泵在潛油螺桿泵采油系統(tǒng)中相當于潛油電機的偏心負載。因此,研究螺桿泵的運行方式、定子內(nèi)腔變形規(guī)律以及應力應變分布情況、螺桿泵偏心運動對潛油電機軸疲勞壽命的影響以及偏心運動的補償措施具有重要的現(xiàn)實意義,不但可以提高潛油電機軸的疲勞壽命,而且還可以提高潛油螺桿泵采油系統(tǒng)的效率和壽命,這有助于潛油螺桿泵采油技術(shù)進一步的推廣。本課題以螺桿泵和潛油電機軸為研究對象。探究螺桿泵的偏心機理,包括工作原理、構(gòu)造原理以及配合原理,并求解螺桿泵轉(zhuǎn)子與定子的型線方程,進而探究轉(zhuǎn)子在定子襯套中的運動情況,總結(jié)轉(zhuǎn)子截面中心點以及外表面上的點在定子襯套中的運動規(guī)律。通過三維建模軟件對螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子進行參數(shù)化實體建模,并完成裝配和干涉檢查,驗證所建模型的正確性;通過有限元軟件對螺桿泵的定子進行結(jié)構(gòu)靜力分析以及轉(zhuǎn)子與定子的接觸分析,總結(jié)定子襯套內(nèi)輪廓線在不同工作壓力下的變形規(guī)律以及應力、應變分布情況。通過有限元軟件對不同偏心量作用下潛油電機軸的應力和壽命循環(huán)次數(shù)進行仿真分析,研究螺桿泵的偏心運動對潛油電機軸疲勞壽命的影響,總結(jié)螺桿泵偏心運動引起的偏心量與潛油電機軸的應力以及疲勞壽命之間的關(guān)系。針對螺桿泵的偏心運動提出兩種偏心運動補償措施。一種是對螺桿泵的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計,將螺桿泵改為內(nèi)凸定子螺桿泵,并對改進后的螺桿泵進行有限元分析,將所得的結(jié)果與改進前的結(jié)果進行對比,探究改進后的螺桿泵是否可以在一定程度上補償螺桿泵的偏心運動,減小螺桿泵與潛油電機軸之間的偏心量,達到補償?shù)男Ч?另一種是在螺桿泵與潛油電機之間安裝一個調(diào)和補償裝置,補償螺桿泵與潛油電機軸之間的偏心量,以使螺桿泵與潛油電機軸能協(xié)調(diào)一致地同心轉(zhuǎn)動。最后,并對市場上現(xiàn)有的補償裝置進行對比分析,選出最適合本課題的補償裝置。
[Abstract]:Because of the characteristics of screw pump's structure, operation and cooperation, the stator bushing will produce larger deformation under the action of higher internal pressure, and the deformation will be more serious under the action of pressure difference. The larger deformation of the stator bushing will aggravate the eccentric movement of the screw pump. The eccentric movement of the screw pump will lead to the uncoordinated concentric operation of the stator and the submersible motor shaft. There is also a certain eccentricity between the two, and the existence of eccentricity has a very adverse effect on the fatigue life of submersible motor shaft. The screw pump is equivalent to the eccentric load of the submersible motor in the oil recovery system of the submersible screw pump. Therefore, the operating mode of the screw pump, the deformation law of the stator inner cavity and the distribution of stress and strain are studied. The influence of eccentric movement of screw pump on the fatigue life of submersible motor shaft and the compensation measures of eccentric motion have important practical significance, not only can improve the fatigue life of submersible motor shaft. It can also improve the efficiency and life of the oil recovery system of the submersible screw pump. This will be helpful to the further promotion of oil production technology of submersible screw pump. This subject takes screw pump and electric shaft of submersible oil as the research object. The eccentricity mechanism of screw pump is explored, including working principle, construction principle and coordination principle. The profile equations of the rotor and stator of the screw pump are solved, and the motion of the rotor in the stator bushing is explored. This paper summarizes the motion law of the rotor section center point and the point on the outer surface in the stator bushing. The 3D modeling software is used to model the rotor and stator of the screw pump, and the assembly and interference inspection are completed. Verify the correctness of the model; The structure static analysis and the contact analysis between rotor and stator of screw pump stator are carried out by finite element software, and the deformation law and stress of stator bushing inner contour under different working pressure are summarized. The stress and life cycle times of submersible motor shaft under different eccentricity are simulated and analyzed by finite element software, and the influence of eccentric movement of screw pump on fatigue life of submersible motor shaft is studied. The relationship between eccentricity caused by eccentricity of screw pump and stress and fatigue life of electric shaft of submersible oil is summarized. Two kinds of eccentric motion compensation measures are put forward for eccentric motion of screw pump. Line optimization design. The screw pump is changed into a protruding stator screw pump, and the improved screw pump is analyzed by finite element method, and the results are compared with the results before the improvement. Whether the improved screw pump can compensate the eccentric movement of the screw pump to a certain extent, reduce the eccentricity between the screw pump and the electric shaft of submersible oil, and achieve the effect of compensation; The other is to install a harmonic compensation device between the screw pump and the submersible motor to compensate the eccentricity between the screw pump and the submersible motor shaft so that the screw pump and the submersible motor shaft can rotate concentratively and harmoniously. Finally. By comparing and analyzing the existing compensator in the market, the most suitable compensator is selected.
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE933.3

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 殷宜平;吳壯坤;顧文忠;;螺桿泵采油工藝技術(shù)應用研究[J];斷塊油氣田;2006年01期

2 劉懷琴;倪瑛;;外擴油井螺桿泵采油方式選擇[J];油氣田地面工程;2006年08期

3 徐國民;趙殿勇;錢朝慧;竇春梅;;螺桿泵合理過盈量研究[J];油氣田地面工程;2006年11期

4 任龍;王亞華;;螺桿泵采油系統(tǒng)新進展[J];國外油田工程;2007年01期

5 張霞;任志臣;陳洪維;張金紅;黃冬菊;;螺桿泵采油工藝技術(shù)現(xiàn)狀[J];油氣田地面工程;2007年09期

6 智慶東;袁金雷;;塔河油田潛油螺桿泵抽稠工藝的適應性分析[J];今日科苑;2009年06期

7 張威;;螺桿泵采油技術(shù)在錦州油田的應用與完善[J];石油化工應用;2010年11期

8 陳素娟;;螺桿泵采油技術(shù)的研究與完善[J];內(nèi)蒙古石油化工;2011年11期

9 李鵬舟;;直驅(qū)螺桿泵采油方式[J];中國城市經(jīng)濟;2011年18期

10 關(guān)有輝;;強化螺桿泵管理 降低泵況發(fā)生率[J];內(nèi)蒙古石油化工;2012年05期

相關(guān)會議論文 前4條

1 金奇光;姚寶春;張金利;;螺桿泵舉升采油節(jié)能分析[A];增強自主創(chuàng)新能力 促進吉林經(jīng)濟發(fā)展——啟明杯·吉林省第四屆科學技術(shù)學術(shù)年會論文集（上冊）[C];2006年

2 張建黨;龔家勇;游靜;;螺桿泵防逆轉(zhuǎn)裝置的研制與應用[A];2002年晉冀魯豫鄂蒙川滬云貴甘十一省市區(qū)機械工程學會學術(shù)年會論文集（河南分冊）[C];2002年

3 李常友;劉明慧;王秀娟;耿濤;;螺桿泵斜井采油配套技術(shù)[A];渤海灣油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)論文集（第十三集）[C];2008年

4 張勇;朱駿蒙;李冰;;連續(xù)桿螺桿泵采油工藝在勝利海上油田的應用[A];渤海灣油氣勘探開發(fā)工程技術(shù)論文集（第十三集）[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 記者 王志田 通訊員 王濤;大慶油田螺桿泵采油技術(shù)再獲突破[N];中國石油報;2012年

2 何磊;大慶采研院螺桿泵技術(shù)年創(chuàng)效2000余萬元[N];中國工業(yè)報;2006年

3 記者　王志田;大慶采研院螺桿泵技術(shù)年創(chuàng)效2000余萬元[N];中國石油報;2006年

4 周宏;螺桿泵工藝——增產(chǎn)增效環(huán)保防盜[N];中國石油報;2007年

5 劉國安邋通訊員 賀國軍;大港采油六廠螺桿泵節(jié)能降耗顯威力[N];中國石油報;2007年

6 周宏;螺桿泵工藝礦場操作實用有效[N];中國石化報;2008年

7 鄭水平 羅恩勇;“全金屬螺桿泵采油”技術(shù)在遼河油田試驗成功[N];中國工業(yè)報;2009年

8 記者 幸福;大慶油田螺桿泵遠銷海外[N];大慶日報;2009年

9 記者 王俠;應用螺桿泵采油技術(shù)單井每年節(jié)省電費3萬元[N];中國石油報;2010年

10 鄭水平;螺桿泵采油技術(shù)在稠油冷采區(qū)塊的應用[N];中國石油報;2006年

相關(guān)博士學位論文 前8條

1 曹剛;螺桿泵的動力學機理和三維數(shù)值模擬技術(shù)研究[D];中國科學技術(shù)大學;2009年

2 魏紀德;螺桿泵工作特性研究及應用[D];大慶石油學院;2007年

3 王明起;螺桿泵定子力學特性及疲勞壽命研究[D];東北石油大學;2015年

4 杜秀華;采油螺桿泵螺桿—襯套副力學特性及磨損失效研究[D];大慶石油學院;2010年

5 羅旋;采油螺桿泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速優(yōu)化方法研究[D];沈陽工業(yè)大學;2013年

6 王哲;含砂原油介質(zhì)中螺桿泵定子橡膠摩擦磨損行為研究[D];沈陽工業(yè)大學;2013年

7 張元勛;螺桿泵容積效率特性分析與螺桿齒面精確成型方法研究[D];重慶大學;2014年

8 張育增;FKM/NBR螺桿泵定子共混膠摩擦磨損行為研究[D];沈陽工業(yè)大學;2014年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 孫健;單頭采油螺桿泵力學特性研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化[D];大慶石油學院;2009年

2 劉銘;基于大系統(tǒng)思想的潛油螺桿泵采油機組整體優(yōu)化方法研究[D];沈陽工業(yè)大學;2009年

3 李隆浩;電動潛油螺桿泵診斷方案的研究[D];中國石油大學;2011年

4 方芳;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下潛油螺桿泵采油作業(yè)在線監(jiān)控技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學;2006年

5 華小濤;采油螺桿泵工作性能模擬的實驗裝置研制[D];東北石油大學;2013年

6 呂慧;同軸同驅(qū)幾何要素非對稱雙螺桿泵采油技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學;2012年

7 鄒偉;潛油螺桿泵工作特性分析及在線故障診斷研究[D];西安石油大學;2015年

8 于向東;稠油出砂冷采機理研究及螺桿泵仿真分析與優(yōu)化[D];燕山大學;2015年

9 陳盼盼;雙螺桿泵螺桿轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析與優(yōu)化[D];天津理工大學;2015年

10 于丹丹;螺桿泵采油系統(tǒng)設(shè)計[D];東北石油大學;2015年

，

本文編號：1466308