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摘要
针对潜油螺杆泵采油系统中,限径轴承轴向力过大导致系统整体寿命受限这一关键技术难题,基于"串联结构,并行均载"的设计理念,设计了串行轴承组结构,使轴承组轴承单元平均承担轴向载荷,以提高系统的整体寿命。以串行轴承组形式取代了原有单一轴承结构,建立了轴承组的等效力学模型,应用机械阻抗分析法得到了等效力学模型的等效机械网络,并对串行轴承组的均载理论进行了分析;采用数值模拟的手段,对多级轴承组和原结构的等效应力、应变进行了对比,分析了多级轴承组的均载性能和承载能力。研究结果表明:在轴向载荷一定时,二级、三级、四级、五级轴承组对原结构等效应力的减少比例分别为40.75%、60.36%、67.77%、71.19%,并且均载率在82%以上,均载效果良好,有效提高了轴承组承载能力;串行轴承组为研究潜油螺杆泵采油系统轴向承载能力提供了一种可行方法,也为极端工况下需提高限径轴承承载能力和可靠性的其他装置提供了借鉴。
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