双缸摆动活塞混输泵动力学特性理论研究

作者：张志广

来源：世界石油工业, 2023, 30(05): 83-92.

DOI：10.20114/j.issn.1006-0030.20230817001

• 摆动活塞混输泵
• 对置双缸结构
• 动力学特性
• 偏心主轴径向载荷
• 泵头阻力矩

当前摆动活塞油气混输泵的研发普遍局限于单缸结构泵头体，限制了其性能提升与结构改进，使新型高性能混输泵头的发展与应用受到严重阻碍。针对这一问题，提出一种对置双缸结构摆动活塞混输泵，基于泵头关键部件建立了完备动力学理论模型，完成双缸泵头与单缸泵头动力学特性定量对比。结果表明，双缸结构泵头较单缸结构泵头呈现出显著动力性能优越性：滑板槽上方支撑力与下方支撑力的波动幅值分别减小51%和40%；工质压差力波动幅值降低38.8%；主轴前、后半周的滑板摩擦功耗幅值降幅均在30%以上，对应峰值转角则分别提前29°、滞后29°；主轴径向载荷和阻力矩变化周期减小一半，幅值降幅分别达38.7%和46.7%，且二者波动基本消除，极大提升了整机运转稳定性；滑板综合摩擦和整机能耗分别下降7.5%、5.5%，创新了油气混输用摆动活塞泵头体结构，建立了双缸泵头动力学分析基础理论，为高性能泵头研发提供技术支撑，对于推动国内油气混输技术的发展具有重大意义。

• 单位
  中石化石油机械股份有限公司