[發明專利]一種往復式柱塞泵筒摩擦磨損試驗裝置

有效

• 申請號: 201410098520.0
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN103822840A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 劉鎮寧;張錄豐;鄭龍;盧國龍;張志輝;王志杰;牟維海;孫洪亮;蔡林君;任露泉
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明屬于機械工程領域，涉及一種抽油泵及類似管式泵柱塞與泵筒間摩擦磨損試驗裝置，具體涉及一種往復式柱塞泵筒摩擦磨損試驗裝置。

背景技術

柱塞和泵筒是油田抽油井有桿抽油泵中最重要的運動摩擦副，其工作條件惡劣，需在高溫、高壓、高砂、含蠟等惡劣復雜的條件下長時間、不間斷的往復運動。因此，如何在保證抽油泵的井液提升效率前提下，減少柱塞和泵筒間磨損失效一直是抽油泵研究的熱點。然而柱塞和泵筒運動情況的復雜性和其測量的局限性給研究者帶來了極大挑戰，凸顯了抽油泵柱塞和泵筒摩擦磨損研究的必要性。

在研究抽油泵柱塞和泵筒間的摩擦磨損時，試驗裝置起著至關重要的作用，目前，國內外研究物體間的摩擦磨損試驗時都是采用試驗裝置來模擬檢測的，而且都是采用標準的樣件，來模擬點、線、面及復合形式的摩擦，以及在潤滑條件下的摩擦對比。近年來，授權摩擦磨損試驗裝置的專利大多都是應用于試件的試驗。現今還沒有發現用于抽油泵的柱塞和泵筒在高溫、高壓、高砂、含蠟等復雜環境下的摩擦磨損試驗的裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的問題，提供了一種往復式柱塞泵筒摩擦磨損試驗裝置。

本發明能夠為圓柱型樣件摩擦磨損問題提供一種可行的試驗方法；本發明是以接近實際的柱塞和泵筒作為樣件來試驗的裝置；本裝置能夠同時進行四組試驗并測量相應的四組試驗數據；發明能夠實現柱塞在泵筒內以不同的速度運動；本發明能夠對潤滑介質加熱和控溫，并能夠觀察到液位的高度。

本發明是采用如下技術方案實現的，結合附圖說明如下：

一種往復式柱塞泵筒摩擦磨損試驗裝置，主要由控制及操作部分、支撐部分、提供動力部分和潤滑介質及儲存部分四部分組成，所述提供動力部分由伺服電機1、同步帶輪Ⅰ2、同步帶輪Ⅱ4、滾珠絲杠6、與滾珠絲杠6形成螺紋副的絲杠螺母8、直線導軌15和橫梁9組成；

所述伺服電機1、滾珠絲杠6、直線導軌15分別固定在支撐部分中的背板7的上端、中間位置、左右兩側；

所述同步帶輪Ⅰ2固定在伺服電機1轉軸上，同步帶輪Ⅱ4固定在滾珠絲杠6的上端頂部，左右二端的直線導軌15分別設有滑塊a10、滑塊b37；

所述橫梁9左右二端分別與滑塊a10、滑塊b37固定連接，橫梁9中部與絲杠螺母8固定連接，橫梁9沿著直線導軌15往復上下直線運動；

橫梁9下端依次連接負荷傳感器16、球形桿端關節軸承17、連接軸18、柱塞桿30、柱塞32；

所述潤滑介質及儲存部分由潤滑介質桶19、泵筒31和泵筒座34組成；

潤滑介質桶19固定在支撐部分中的底座14上，泵筒31是上下中通的，位于泵筒座34內并固定在泵筒座34底端，泵筒座34位于潤滑介質桶19內并固定在底座14上，柱塞32位于泵筒31內。

技術方案中所述控制及操作部分由控制柜21、計算機20、測量控制卡25、加熱棒36、溫度傳感器33和液位液溫計11組成；

計算機20和測量控制卡25安裝在控制柜21內，加熱棒36和溫度傳感器33皆安裝在潤滑介質桶19內壁和泵筒座34外壁之間；液位液溫計11安裝在潤滑介質桶19外壁上。

技術方案中所述支撐部分還包括立柱12和背板支架27；底座14通過地腳螺栓固定在地面上，立柱12固定在底座14上，背板7固定在立柱12的頂端，背板支架27固定在背板7的背部，用于支撐背板7。

技術方案中的泵筒座34下端設有通孔，用于潤滑介質35通過通孔進入泵筒31內，泵筒座34上端設有泵筒座蓋29。

技術方案中的潤滑介質桶19內裝有潤滑介質35，泵筒31內充滿潤滑介質35，潤滑介質桶19上端設有潤滑介質桶蓋28。

技術方案中所述橫梁9下端依次連接四組負荷傳感器16、球形桿端關節軸承17、連接軸18、柱塞桿30、柱塞32；

所述潤滑介質及儲存部分設有四組；

四組柱塞32位于四組潤滑介質及儲存部分中的泵筒31內；

所述控制及操作部分中加熱棒36、溫度傳感器33、液位液溫計11設有四組，四組加熱棒36和溫度傳感器33對應安裝在四組潤滑介質及儲存部分中的潤滑介質桶19內壁和泵筒座34外壁之間；四組液位液溫計11對應安裝在四組潤滑介質及儲存部分中的潤滑介質桶19外壁上。

試驗裝置主要技術指標：

1)柱塞往復運動頻率：1～30次/分

2)柱塞往復運動行程：10～800mm

3)柱塞質量：1～25kg