Підвищення довговічності вузла шток - ущільнення штока двопоршневих бурових насосів - Автореферат

Робота над дисертацією виконувалась у рамках державної науково-технічної програми ДКНТ України 05.52.06/151-94 „Розробка та впровадження ефективних методів зміцнення та відновлення деталей вузлів тертя” комплексного проекту 04.05.06/001к-95 за програмою 04.05 „Підвищення надійності і довговічності машин і конструкцій”, а також розділу “Нові технології подовження ресурсу та підвищення ефективності роботи циркуляційної системи мобільної установки для буріння і ремонту свердловин важкопідйомністю 780-1470 КН” в рамках проекта “Розробка нових технологій подовження ресурсу та підвищення ефективності роботи нафтогазового обладнання” (№ держреєстрації 0104U004087) Міністерства освіти і науки України. Уточнити комплексну дію силових чинників з врахуванням кінематичних характеристик бурового насоса і їх вплив на характер і закономірності зношування вузла шток - ущільнення штока. Розробити програму і методику проведення комплексу досліджень з вибору зносостійких газотермічних покрить для підвищення довговічності вузла шток - ущільнення штока. Для реалізації умови зменшення кількості абразивних частинок на вході у вузол шток - ущільнення штока, запропоновано встановлювати вібраційний очищувач, який коливається в рідині по нормалі до своєї вісі і створює інтенсивні циркуляційні потоки, які відривають частинки, що осідають на поверхню штока, не допускає абразив в ущільнення, що підвищує довговічність роботи даного вузла. Здобувачеві належить: в [1] - розроблення заходів збільшення довговічності вузлів типу ущільнення - шток, циліндр-плунжер бурових і нафтопромислових насосів, де особистий внесок здобувача складає 100%; в [2] - дослідження структури, фазового складу та властивостей газотермічних покрить одержаних за оптимізованою технологією напилення порошкових композиційних матеріалів, 100%; в [3] - розроблено математичну модель визначення силових навантажень в кінематичних ланках кривошипно-повзунного механізму бурового насоса двосторонньої дії, 30%; в [4]-розроблення вібраційного брудознімача для реалізації умови збільшення довговічності вузла ущільнення-шток бурового двопоршневого насоса, 40%; в [5] - розроблення установки для проведення експериментальних досліджень вузлів типу ущільнення - шток на тертя та зношування деталей, що працюють при зворотно-поступальному русі, 40%; в [6] - проведення аналізу причин виходу з ладу та дослідження механізму зношування в межах границі тертя вузлів типу ущільнення-шток бурового насоса, 40%; в [7] - аналіз довговічності деталей гідравлічної частини насосів, що використовуються в нафтогазовій галузі, 30%; в [8] - аналіз та результати експериментальних досліджень зміцнених за розробленою технологією плазмово-дугового зміцнення порошковими композиційними матеріалами поверхонь пари тертя шток-ущільнення бурового насоса, 65%; в [9] - розроблення концепції підвищення надійності вузлів тертя газонафтопромислового обладнання, 55%; в [10] - розроблення технології зміцнення робочої поверхні штока нанесенням плазмових порошкових покрить, 65%; в [11] - проаналізовано методи та визначені напрями підвищення довговічності деталей гідравлічної частини бурових насосів, 25%; в [12] - оптимізація технології зміцнення робочої поверхні штока нанесенням плазмових порошкових покрить за допомогою математичного планування експерименту, 60%; в [13] - дослідження структури і фізико-хімічних властивостей плазмових порошкових покрить, 100%.Левицький, а також зібраних статистичних матеріалів про зношування однієї з основних систем бурових і нафтопромислових насосів - системи ущільнення-шток, яка багато в чому визначає працездатність машини в цілому, встановлено види та характер зносу, причини їх виникнення. В запропонованій методиці проведення експериментальних досліджень розроблені рекомендації, що дозволяють визначати характер руйнування зразків вузла шток-ущільнення штока, оптимальні і максимально допустимі навантаження, коефіцієнт тертя, вплив хімічного та абразивного середовища (бурові розчини з абразивом) на зносостійкість зразків. Результати досліджень пар тертя на зношування при зворотно-поступальному русі гідравлічної частини насосів, які проведені в роботах Левицького М.З., Мкртичана Я.С., Терцунова В.А., Геркулова Д.Н., Костецького В.І., Бабаєва С.Г. та інших відомих вчених, показують, як правило, лиш зовнішні ознаки видів зношування без глибокого аналізу умов його виникнення. Для наближення до натурних умов роботи (з урахуванням динаміки роботи досліджуваних пар тертя), стабілізації параметрів тертя та виявлення явищ, які супроводжують процес зношування вузла типу ущільнення - шток розроблено і виготовлено стенд (рис. Система змінного нормального навантаження, що дозволяє створювати натурні умови роботи пари тертя, складається з силового гідроциліндра 9 шток якого через важіль 10 навантажується змінним вантажем 11, а поршень створює через магістраль 12, два гідроциліндра 13 і 14, два симетрично розташованих тримача 15 і 16 гумові нерухомі зразки 17 і 18, нормальне навантаження на рухомий зразок 2

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ