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四工位油田螺杆泵橡胶定子注射硫化机组的设计研究与三维动态模拟

四工位油田螺杆泵橡胶定子注射硫化机组的设计研究与三维动态模拟

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作者：薛胜火青岛科技大学

学位级别：硕士

油田螺杆泵目前在油田生产中得到广泛应用，其核心部件橡胶定子目前的传统生产设备及方法已不能满足“高质、高效、低耗、低成本”的要求。针对其存在的缺点与不足，全新设计了四工位油田螺杆泵橡胶定子注射硫化机组。用一步法注射成型... 详细信息

油田螺杆泵目前在油田生产中得到广泛应用，其核心部件橡胶定子目前的传统生产设备及方法已不能满足“高质、高效、低耗、低成本”的要求。针对其存在的缺点与不足，全新设计了四工位油田螺杆泵橡胶定子注射硫化机组。用一步法注射成型技术取代了传统的两步法和压注法，大大提高了制品的质量和生产效率。本文主要工作成果如下：1、首次设计了橡胶定子注射设备的四工位移动系统。橡胶定子由于传统的单机单工位生产使注射装置闲置时间太长，不能有效地利用注射机的效能。开发的四工位移动装置，简单实用，使单台设备对多个模具进行注射，最大限度地发挥注射装置的效能，大大地提高生产效率，降低生产成本。2、设计了螺旋啮合喂料增压装置，获得了必要的高注射压力和高生产能力;设计了螺旋移动压合装置，压合系统作用力与注射机螺杆在同一轴线，大大增强了对中性能，消除了偏心力矩;提高了设备的工作可靠性，延长了整机寿命。3、设计了全新的塑化—注射同步进行的一步法电动注射装置，与传统采用液压注射方法或液压压注方法相比较，具有结构简单紧凑、节省能源、维护保养方便、造价低廉等优点，易于实现文明生产和改善工作环境。4、设计中运用了先进的数字—传感技术，以实施对机头压力、压合力和轴向力的监控，实现胶料的信息定量和压合装置的数字操作，使设备运行安全可靠，易于实现自动化和保证制品质量的稳定性。5、用CAD技术对注射硫化机组进行了三维设计，并由此作为CAE的物理模型，进一步应用CAE技术对螺杆、定板、压合螺旋副螺母进行了三维有限元(FEA)分析，对其结构强度和刚度进行了精确地分析;并对有肋板与无肋板加强的定板进行了有限元分析的对比，进而对零部件进行优化设计。6、设计了一体式的硫化—模具系统，突破了传统的注射模具与硫化装置分体的布置方案与结构。7、利用三维模拟软件3dsmax对注射装置进行三维动态模拟仿真，运用三维爆炸效果来表明各零部件的连接关系，以便验证设计符合安装、拆卸、尺寸配合和操作等要求，证明本设计达到了设计的目的。四工位油田螺杆泵橡胶定子注射硫化机组采用了一步法注射成型技术，解决了大容量制品的注射问题，由于注射压力高，因此制品致密性好能，大大提高制品的寿命。本机组不但能用在橡胶定子上，而且本机组的工作原理在橡胶制品的生产方面亦具有很广泛的应用前景，将会带来明显的社会效益和经济效益。

关键词：四工位油田螺杆泵橡胶定子设计三维动态模拟

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油田用直驱螺杆泵采油效率提升问题的研究

油田用直驱螺杆泵采油效率提升问题的研究

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作者：刘鹏博哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

目前螺杆泵采油方式已经成为了油田开采中举足轻重的人工举升开采方式。然而由于缺乏对螺杆泵工作特性与实际工况特性比较深入的研究,再加上常规螺杆泵传动方式的复杂性,在当前很难完全发挥螺杆泵在油田生产中的优势。直驱螺杆泵的研制... 详细信息

目前螺杆泵采油方式已经成为了油田开采中举足轻重的人工举升开采方式。然而由于缺乏对螺杆泵工作特性与实际工况特性比较深入的研究,再加上常规螺杆泵传动方式的复杂性,在当前很难完全发挥螺杆泵在油田生产中的优势。直驱螺杆泵的研制成功,使得螺杆泵采油能力得到了大幅的提升。伴随着螺杆泵应用的日益普遍,以及直驱螺杆泵具有的诸多特点,对油田直驱螺杆泵采油系统的研究,不但可以提高直驱螺杆泵在油田作业现场的采油性能与效率,更可以达到节能降耗的目的。本文对油井流入特性、螺杆泵排量特性以及直驱电动机工作特性分别进行了分析。深入细致的剖析了螺杆泵的工作特性,并且进行合理的运算,从整体上对油田采油直驱螺杆泵的工作参数进行分析,使得油田采油直驱螺杆泵处于高效运行状态,提高了整体作业的采油效率,降低油田的采油成本。经过实验回归出螺杆泵特性曲线与直驱电动机负载效率曲线,将其拟合成多项式表达式。结合理论,对直驱螺杆泵系统进行优选直驱电动机、转速、泵型、杆柱组合和下泵深度等参数,建立起科学的直驱螺杆泵系统优选组合方法。优选对比了两口井,使螺杆泵井系统采油性能比优化前提高了11.6%。油田用直驱螺杆泵采油效率提高问题的研究,不但可以节约能源降低油田的生产成本,也为采油事业不断前进做出了积极的贡献。

关键词：油田螺杆泵直驱电动机采油效率

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