螺桿泵聯軸裝置的技術特征

發布時間:2020-06-19 08:40     發布人:CS00001

  將螺桿泵零齒差內嚙合齒輪副與球面副組合形成新型動力傳動和運動形式變換機構,可以同時高效率傳遞軸向壓力、扭矩和輸出軸相對于輸入軸行星偏轉運動的運動形式。

  螺桿泵有限的徑向尺寸范圍內,在保證了齒輪副齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度的前提下,合理選擇齒輪的徑向變位系數和切向變位系數,實現了一對零齒差內嚙合齒輪副兩根軸心線之間0~6mm的偏心量,而經過兩對內嚙合合成,最終實現了聯軸裝置輸入軸相對于輸出軸之間0~12mm的偏心量,有效地滿足了各種排量螺桿泵采油系統的配套要求。
  零齒差內嚙合齒輪傳動,多齒同時參與嚙合,承載能力強且傳動平穩。選擇不同的設計參數,可適應不同泵型的配套要求,傳遞的最大扭矩可達3800N·m。
  螺桿泵軸向壓力由一個鋼球傳遞,鋼球由青銅保持架固連在一個外齒輪的端部,在另一個外齒輪端部的滑道上滾動,摩擦很小,保證了高效率傳動。軸向壓力將隨著采油系統下井深度不同而變化,根據等強度可靠性優化設計理論,選擇不同的鋼球材料和尺寸,以適應不同的井深、井溫要求。目前在150℃井溫工況下,最大可承受120kN軸向壓力,可以保證下井深度為4500m。

螺桿泵潤滑與密封
  在高溫高壓環境下,對聯軸體中的平面推力軸承以下各部件、減速器、電機實現一次性潤滑,并達到防沙期為一年的密封效果。
  采取的主要方法:一是改進密封件7.9的材料設計;二是在系統安裝之前,在皮囊保護器中加壓注油,預加壓力根據井下壓力來確定,一般在12~16MPa范圍內。這樣,當潤滑油隨著時間的推移蒸發減少時,依靠皮囊的收縮可以補償潤滑油液面的下降量。另外,依靠皮囊內外壓力的平衡,也可以抵抗井液向聯軸體中平面推力軸承以下部位的滲透。