凸轮机构往复泵与曲柄连杆机构往复泵性能对比分析-YUY泵网.PDF

维普资讯 第 14卷 第4期 江 苏 石 油 化 工 学 院 学 报 V01．14NO．4 2002年 12月 JOURNALOFJIANGSU INSTITUTEOFPETROCHEMICAL TECHNOLOGY Dec．2002 文章编号：1005—8893 (2002)04—0010—04 凸轮机构往复泵与曲柄连杆机构往复泵 性能对比分析 董怀荣 ，张慧峰 ，裴峻峰2 (1．胜利石油管理局 钻井工艺研究院。山东 东营 257017；2．江苏石油化工学院) 摘要：由于动力端采用了特殊廓线的凸轮传动机构取代传统往复泵的曲柄连杆机构．使得往复泵的性能发生了重要改变。从柱 塞运动规律、动力特性、吸入与排 出性能以及泵阀工作特性等方面，对 凸轮机构恒流量往复泵与曲柄连杆机构往复泵的性能进 行了对 比分析，从而得出了这两种往复泵存在 的优点与不足，为在不同场合进一步使用好两种往复泵提供一些理论指导。 关键词：凸轮机构；曲柄连杆机构；往复泵；性能；柱塞；泵 阀 中图分类号：TH321 文献标识码：A 长期以来，人们对传统的曲柄连杆机构往复泵 进行 了深入的研究，并取得了许多积极的成果，为 (1) 设计、制造、使用、维护往复泵奠定了重要的理论 基础。但也认识到传统的曲柄连杆机构往复泵所决 式中：r为曲柄半径，其值为冲程长度 s。的一半 定的运动与动力特性局限了它的应用范围及其发 L为连杆长度，并定义 =r／L为曲柄连杆 比，s 展…。例如，在油 田3次采油注聚合物驱油工艺 为位移， 为曲柄转角，∞为曲柄角速度。当 在 中，曲柄连杆机构往复泵对聚合物的降解较为严 [0，丌]范围为吸入冲程 ；当 在 丌～2丌范围内为 重，大大影响了驱油效果。以凸轮机构为动力端的 排出冲程 。 恒流量往复泵，正是在此情况下发明成功的。由于 动力端采用的结构型式不一样 ，使得往复泵的性能 也发生了重要改变 。 柱塞运动规律的比较 通过对柱塞运动规律 的比较 ，反映了凸轮机构 恒流量往复泵与 曲柄连杆机构往复泵运动特性的差 1一液力端 ；2一柱塞 ；3一介杆 ；4一十字头 ；5一连杆 ；6一曲柄 别。根据文献 [1，2]，结合图 1所示 曲柄连杆机 图 1 曲柄连杆机构往复泵工作简图 构往复泵工作简图，我们很容易推导出曲柄连杆机 凸轮机构往复泵的柱塞运动规律是等加速一等 构往复泵的柱塞运动规律，分别用位移 s、速度 速一等减速运动规律的组合[，其 曲线形状是等 及加速度a表示 ： 腰梯形。根据文献 [3]位移公式，可推导柱塞运 动速度及加速度公式如下 。 收稿 日期：2002—06—10 作者简介：董怀荣 (1969一)。男，江苏盱眙人。高级工程师。从事石油、化工机械的研究与设计工作， 主要研究方 向是流体工程及设备。 维普资讯 董怀荣等 ．凸轮机构往复泵与曲柄连杆机构往复泵性能对比分析 ·11 · 速度有突变，由此必然导致从动件系统包括柱塞、 I ∈[0’号] 介杆、复位框架等运动件的惯性力突变。特别是凸 轮转速越高，即泵的冲次 (泵轴转速)越高，突变