Поиск

При бурении нефтяных скважин трёхцилиндровый буровой насос является основным оборудованием для повышения давления, и его ключевые компоненты напрямую влияют на эффективность и безопасность бурения. Шток поршня и его фиксатор являются ключевыми компонентами, обеспечивающими стабильную работу бурового насоса. Ниже представлен подробный профессиональный анализ:Ⅰ. Шток поршня трехсекционного бурового насоса1. Основная структураThe Поршневой шток для поршневого насоса с тремя цилиндрами обычно имеет ступенчатую цилиндрическую конструкцию, состоящую из корпуса стержня, секции соединительной резьбы, секции сопряжения уплотнения и направляющей секции:Тело стержня: Основная несущая часть, требующая высокой прочности и усталостной стойкости.Раздел соединительной резьбы: Соединяется с поршнем гидравлической части или крейцкопфом приводной части. Точность резьбы должна соответствовать стандартам API (например, API Spec 7K) для обеспечения надёжности соединения.Секция стыковки уплотнений: Контактирует с уплотнениями гильз цилиндров. Шероховатость поверхности должна контролироваться в пределах Ra 0,8–1,6 мкм для обеспечения герметичности и предотвращения утечки грязи.Раздел руководства: Помогает штоку поршня совершать возвратно-поступательные движения внутри гильзы цилиндра, снижая риск эксцентрикового износа.2. Выбор материалаЧтобы адаптироваться к суровым условиям высокого давления (обычно 15–35 МПа) и бурового раствора с высоким содержанием песка при бурении нефтяных скважин, материалы поршневых штоков должны соответствовать:Базовый материал: легированная сталь 42CrMo (предел прочности на растяжение ≥1080 МПа, предел текучести ≥930 МПа), подвергнутая закалке и отпуску (твердость 28~32HRC) для обеспечения комплексных механических свойств.Обработка поверхности: Применяется плазменная сварка на основе никелевого сплава или индукционная закалка, что позволяет достичь твердости поверхности HRC 55~60 и сформировать износостойкий слой толщиной 50~100 мкм. 3. Принцип работыПриводится в действие коленчатым валом в приводной части трехсекционный буровой насос, шток поршня передает возвратно-поступательное движение через буровой насос крейцкопф, толкая поршень на конце жидкости, чтобы поочередно завершить всасывание ход (буровой раствор поступает в гильзу цилиндра из всасывающей трубы) и ход нагнетания (буровой раствор под высоким давлением выбрасывается через выпускной клапан в систему циркуляции бурового раствора), реализуя непрерывную транспортировку бурового раствора под давлением.4. Основные технические параметрыДлина хода: Обычный диапазон 160~300 мм, влияющий на рабочий объем одноцилиндрового двигателя.Скорость возвратно-поступательного движения: 0~150 циклов/мин, регулируется скоростью дизельного двигателя или электродвигателя.Максимальное рабочее давление: Должно соответствовать условиям бурения, обычно 20 МПа или 35 МПа; насосы высокого давления могут достигать 70 МПа.Ошибка прямолинейности: ≤0,05 мм/м, чтобы избежать эксцентрикового износа гильзы цилиндра во время работы.5. Виды отказовПоверхностный износ: Истирание сопрягаемой секции уплотнения, вызванное попаданием частиц песка в грязь или трением об уплотнения, что приводит к утечке грязи.Усталостный перелом: При высокочастотных возвратно-поступательных нагрузках в зонах концентрации напряжений, таких как переходы резьбы или тело стержня, легко возникают усталостные трещины, что в конечном итоге приводит к разрушению.Коррозионные повреждения: Коррозия под напряжением, вызванная сероводородом (SSC), или питтинговая коррозия, особенно подверженная возникновению в кислых средах бурового раствора.6. Требования к техническому обслуживаниюРегулярный осмотр: Измеряйте износ поверхности каждые 500 часов работы. Повторное хромирование требуется, если износ хромового покрытия превышает 50%.Проверка резьбы: Используйте резьбовые калибры для проверки точности резьбы; немедленно замените, если обнаружено соскальзывание или деформация резьбы.Неразрушающий контроль: Используйте магнитопорошковый контроль (МПК) или капиллярный контроль (КПК) для проверки наличия трещин в теле стержня, чтобы убедиться в отсутствии скрытых дефектов.Ⅱ. Зажим штока поршня трёхсекционного бурового насосаThe Зажим штока поршня трехсекционного бурового насоса Специальный инструмент для обслуживания, монтажа и испытания буровых насосов. Он используется для точного позиционирования и крепления штока поршня, обеспечивая безопасность и точность при разборке, сборке и обслуживании.1. Основные функцииЗажим штока поршня в основном используется для технического обслуживания и ремонта трёхпоршневых буровых насосов. При замене поршней, уплотнений, а также при осмотре/ремонте штока поршня он надёжно фиксирует шток в определённом положении, предотвращая его смещение и упрощая работу оператора. Кроме того, при установке штока поршня зажим помогает точно позиционировать его, обеспечивая соосность с другими компонентами, повышая точность сборки и снижая количество отказов оборудования, вызванных неправильной сборкой.2. Распространенные типыЗажим с болтовым зажимом: фиксирует шток поршня посредством затягивания болтов. Обычно состоит из двух полукольцевых зажимных корпусов, внутренние поверхности которых соответствуют наружной поверхности штока поршня, обеспечивая надёжность и равномерность зажима. Во время зажима вращайте болты, чтобы оба зажимных корпуса постепенно сомкнулись и удерживали шток поршня.Гидравлический зажимной зажим: использует давление гидравлической системы для зажима штока поршня. Обладает большим усилием зажима и удобством эксплуатации, подходит для фиксации штоков поршней больших трёхцилиндровых буровых насосов. Обычно состоит из гидравлических цилиндров, зажимных губок и т.д. Приводит зажимные губки в действие, зажимая шток поршня посредством давления гидравлического масла, толкающего поршень цилиндра.Магнитный зажим: Крепится к поверхности штока поршня с помощью магнитной адсорбции. Этот тип зажима отличается простой конструкцией, лёгкостью монтажа и демонтажа, но относительно небольшим усилием зажима, что обычно подходит для небольших трёхпоршневых буровых насосов или случаев, когда требуется небольшое усилие зажима.3. Структурный составЗажимной механизм: Включает в себя губки и винтовой/гидравлический цилиндр. Губки покрыты медными или резиновыми накладками, чтобы предотвратить повреждение поверхности штока поршня во время зажима.База поддержки: Изготовлен из чугуна или сварной стальной пластины, обеспечивающей достаточную жесткость (деформация ≤0,1 мм). Основание оснащено выравнивающими болтами для адаптации к различным рабочим платформам.Позиционирующие и направляющие компоненты: Например, V-образные блоки (угол 90° или 120°) и масштабные линейки, используемые для позиционирования оси поршневого штока.4. Требования к материаламТело челюстиМатериал: сталь 45#, подвергнутая закалке и отпуску (твёрдость 22–25HRC). Материал футеровки – износостойкий чугун или полиуретан (твёрдость по Шору 85–90).Структура поддержки: Стальная пластина Q235B, сваренная и затем состаренная для устранения внутренних напряжений и предотвращения деформации.5. Эксплуатационные характеристикиПеред зажимом очистите поверхность штока поршня от масляных пятен и грязи, чтобы обеспечить плотный контакт между зажимом и штоком и улучшить эффект зажима.При зажиме прилагайте равномерное усилие, чтобы предотвратить изгиб штока поршня (особенно для тонких штоков). Для гидравлических зажимов давление следует контролировать на уровне 70–90 % от номинального значения.Во время разборки/сборки резьбы наносите на нее смазку (например, литиевую смазку с противозадирными свойствами), чтобы избежать ее заедания.6. Отраслевые стандартыНеобходимо соответствовать соответствующим стандартам для нефтебурового оборудования, таким как:Требования безопасности к инструментальным зажимам в API Spec 7K 《Спецификация на оборудование для бурения и обслуживания скважин》.Правила использования инструментов для технического обслуживания в SY/T 5225 《Технический регламент по предупреждению пожаров и взрывов при бурении, разработке, хранении и транспортировке нефти и газа》.3. Соотношение и важность штока поршня и зажимаВ системе трёхпоршневого бурового насоса характеристики штока напрямую определяют стабильность рабочего объёма и выходную мощность насоса, а фиксатор штока является ключевым вспомогательным устройством, обеспечивающим точность установки штока и продление срока службы. Основные требования к их взаимодействию включают:Точность позиционирования зажима должна соответствовать требованиям прямолинейности и соосности штока поршня, чтобы избежать преждевременного износа, вызванного ошибками монтажа.Метод зажима зажима должен соответствовать характеристикам материала штока поршня, чтобы предотвратить повреждение поверхности, влияющее на эффективность уплотнения.В условиях высокого давления и высокого риска при бурении нефтяных скважин высококачественные поршневые штоки и стандартизированное использование зажимов являются важными гарантиями сокращения простоев насосов из-за отказов и снижения затрат на бурение, играя незаменимую роль в повышении непрерывности и безопасности буровых работ.

The Крейцкопфный узел бурового насоса является одним из ключевых компонентов грязевого насоса. Ниже приводится подробное введение в каждый из его компонентов:Ⅰ. Сборка крейцкопфаКрейцкопфСтруктура и функция: Обычно это блочная конструкция из литой стали или высокопрочного чугуна. Она служит ступицей, соединяющей шатун и промежуточный стержень. Она преобразует качательное движение шатуна в линейное возвратно-поступательное движение промежуточного стержня и в то же время выдерживает огромное давление и ударную силу во время работы грязевого насоса.Особенности конструкции: Имеет несколько соединительных отверстий и сопрягаемых поверхностей, которые точно соединены и сопрягаются с другими компонентами. Его поверхность обработана для обеспечения хорошего контакта с компонентами, такими как блок скольжения крейцкопфа и штифт крейцкопфа, что снижает износ и трение.Штифт крестовиныСтруктура и функция: Как правило, это цилиндрический металлический штифт, а его диаметр определяется в соответствии со спецификациями и нагрузкой бурового насоса. Он проходит через крейцкопф и малый конец шатуна, соединяя их вместе и передавая мощность и движение.Материал и процесс: Изготовлен из высококачественной легированной стали, такой как 40Cr и т. д. Благодаря таким процессам, как ковка, механическая обработка, закалка и шлифовка, он обладает высокой прочностью, твердостью и износостойкостью. Твердость поверхности обычно составляет около HRC50-55, чтобы выдерживать частые ударные нагрузки. Направляющая доска крейцкопфа бурового насосаСтруктура и функция: Обычно это пара плоских металлических пластин, установленных в фиксированных положениях по обеим сторонам или вокруг траверсы. Ее функция заключается в обеспечении точного направления движения траверсы, гарантируя, что траверса движется вперед и назад по прямой траектории и уменьшая тряску и отклонение.Материал и обработка поверхности: Обычно используемые материалы — износостойкий чугун или бронза. Для повышения износостойкости и снижения коэффициента трения поверхность хромируется или азотируется. Толщина слоя хромирования обычно составляет 0,02-0,05 мм.Грязевой насос Pony RodСтруктура и функция: Это тонкий стержневой компонент, соединяющий крейцкопф и поршень. Он передает линейное движение крейцкопфа поршню, позволяя поршню двигаться вперед и назад в цилиндре насоса, тем самым осуществляя всасывание и нагнетание бурового раствора.Требования к материалам и эксплуатационным характеристикам: используется высокопрочная легированная сталь, например, 35CrMo и т. д. Она имеет высокий предел прочности на растяжение и предел текучести, как правило, с пределом прочности на растяжение более 800-1000 МПа, чтобы выдерживать силы натяжения и давления, возникающие при движении поршня в цилиндре насоса.Подшипник крейцкопфаСтруктура и функция: Устанавливается между траверсой и корпусом машины или другими фиксированными компонентами, используется для поддержки веса и нагрузки движения траверсы. Играет роль в снижении трения, снижении износа и обеспечении гибкого движения траверсы.Типы и характеристики: Распространенные типы включают подшипники скольжения и подшипники качения. Подшипники скольжения обычно используют такие материалы, как баббит или бронза, которые обладают хорошей износостойкостью и противозадирными свойствами и могут выдерживать большие ударные нагрузки, но требуют хороших условий смазки. Подшипники качения имеют преимущества малого коэффициента трения и низкого пускового сопротивления, но они имеют высокие требования к точности установки и смазке.Сальник крейцкопфа бурового насосаСтруктура и функция: Это уплотнительное устройство, установленное между крейцкопфом и корпусом насоса, в основном состоящее из таких компонентов, как сальник, набивка и сальник. Его функция заключается в предотвращении утечки бурового раствора из зазора между крейцкопфом и корпусом насоса, обеспечивая герметичность и эффективность работы бурового насоса.Материал и принцип уплотнения: Набивка обычно представляет собой кольцеобразную конструкцию, изготовленную из таких материалов, как графит, асбест или политетрафторэтилен. При приложении определенного давления к набивке через сальник набивка образует уплотнение в коробке сальника, предотвращая утечку бурового раствора. Уплотнительные свойства коробки сальника напрямую влияют на рабочую среду и эффективность бурового насоса, и набивку необходимо регулярно проверять и заменять.Ⅱ. Принцип работы крейцкопфного узла грязевого насоса заключается в преобразовании вращательного движения коленчатого вала в линейное возвратно-поступательное движение поршня, тем самым реализуя всасывание и нагнетание ила. Конкретный процесс заключается в следующем:Входная мощность: Источник питания грязевого насоса (например, электродвигатель или дизельный двигатель) приводит коленчатый вал во вращение через передаточные устройства, такие как шкивы и шестерни. Коленчатый вал является основным компонентом трансмиссии грязевого насоса, а его вращательное движение является основой мощности для работы всего грязевого насоса.Преобразование движения: вращательное движение коленчатого вала передается на узел крейцкопфа через шатун. Один конец шатуна соединен с шатунной шейкой коленчатого вала, а другой конец соединен с шатунной шейкой крейцкопфа. Когда коленчатый вал вращается, шатун совершает качательное движение. Поскольку крейцкопф ограничен в пределах направляющего диапазона направляющей доски крейцкопфа и может двигаться только линейно, качание шатуна заставляет крейцкопф совершать линейное возвратно-поступательное движение под ограничением направляющей доски крейцкопфа.Передача силы: Во время линейного возвратно-поступательного движения крейцкопфа усилие передается на поршень через укороченный стержень. Один конец укороченного стержня соединен с крейцкопфом, а другой конец соединен с поршнем. Таким образом, линейное движение крейцкопфа передается на поршень, заставляя поршень двигаться вперед и назад в модуле жидкостной части бурового насоса.Перемещение грязи: когда поршень движется вперед и назад в модуль концевой части бурового насоса, он изменяет объем внутри модуля нагнетательной части бурового насоса. Когда поршень движется назад, объем внутри модуля нагнетательной части бурового насоса увеличивается, давление уменьшается, и буровой раствор поступает в модуль нагнетательной части бурового насоса через всасывающий клапан под действием атмосферного давления; когда поршень движется вперед, объем внутри модуля нагнетательной части бурового насоса уменьшается, давление увеличивается, и буровой раствор выдавливается через выпускной клапан, таким образом реализуя процесс всасывания и нагнетания бурового раствора.Подшипник крейцкопфа играет роль в поддержке крейцкопфа на протяжении всего процесса, уменьшая трение и износ во время движения крейцкопфа и гарантируя, что крейцкопф может двигаться линейно и возвратно-поступательно гибко. В то же время сальник крейцкопфа используется для герметизации зазора между крейцкопфом и корпусом насоса, чтобы предотвратить утечку бурового раствора и обеспечить нормальную работу бурового насоса.Ⅲ. Ниже приведены типичные неисправности узла крейцкопфа бурового насоса и способы их устранения:Износ затвораПроявление неисправности: Зазор между ползунком и направляющей пластиной увеличивается, что приводит к тряске крейцкопфа во время движения, что влияет на нормальную работу бурового насоса. В тяжелых случаях это может привести к неравномерному износу между поршнем и гильзой цилиндра, что снижает эффективность бурового насоса.Анализ причины: Длительное возвратно-поступательное движение вызывает трение между ползунком и направляющей пластиной. Такие факторы, как недостаточная смазка, попадание грязи на поверхность трения и плохая износостойкость материала ползуна, ускоряют износ.Решение: Регулярно проверяйте зазор между ползунком и направляющей пластиной. Если зазор превышает указанное значение, зазор можно уменьшить, отрегулировав прокладку. Сильно изношенные ползуны следует своевременно заменить. В то же время убедитесь, что система смазки работает правильно, регулярно заменяйте смазочное масло, очищайте смазочный канал и не допускайте попадания загрязнений.Износ или поломка пальца крейцкопфаПроявление неисправности: На поверхности пальца крейцкопфа появляются следы износа, точечные выбоины или трещины. В тяжелых случаях палец крейцкопфа ломается, что приводит к выходу из строя соединения между крейцкопфом и шатуном, и буровой насос не может нормально работать.Анализ причин: Штифт крейцкопфа несет большую переменную нагрузку во время рабочего процесса и также подвержен влиянию таких факторов, как условия смазки и точность сборки. Если есть такие проблемы, как плохая смазка, плохое качество материала штифта крейцкопфа или эксцентриситет или чрезмерный зазор во время сборки, это может привести к износу или поломке штифта крейцкопфа.Решение: Выберите надежный материал для пальца крейцкопфа и строго контролируйте точность обработки и качество сборки пальца крейцкопфа. Регулярно проверяйте состояние износа пальца крейцкопфа и своевременно заменяйте его при обнаружении износа или трещин. Усилить управление смазкой, чтобы обеспечить хорошую смазку в сопрягаемых частях пальца крейцкопфа с корпусом крейцкопфа и малым концом шатуна.Трещины в корпусе крейцкопфаПроявление неисправности: На поверхности или внутри корпуса крейцкопфа появляются трещины, что может привести к снижению прочности корпуса крейцкопфа и даже к его разрушению, что влияет на безопасную работу бурового насоса.Анализ причин: Корпус крейцкопфа испытывает сложные нагрузки во время работы, такие как инерционная сила, создаваемая возвратно-поступательным движением, и ударная сила, вызванная давлением бурового раствора. Если в материале корпуса крейцкопфа есть дефекты, необоснованный процесс литья, длительная работа под высокой нагрузкой или ненормальный удар, могут возникнуть трещины.Решение: Проведите дефектоскопию корпуса крейцкопфа, чтобы своевременно обнаружить потенциальные трещины. Для небольших трещин можно использовать метод ремонта сваркой, но следует уделять внимание процессу сварки, чтобы предотвратить образование новых трещин. Для корпусов крейцкопфа с серьезными трещинами следует заменить новые компоненты. При ежедневном использовании избегайте перегрузки грязевого насоса и уменьшайте ненормальные удары.Закупорка канала смазочного маслаПроявление неисправности: смазочное масло не может нормально подаваться к каждой трущейся детали, что приводит к повышению температуры узла крейцкопфа и его износу.Анализ причины: Примеси, шлам или металлический мусор в смазочном масле могут заблокировать масляный канал. Кроме того, несоответствующая вязкость смазочного масла, слишком высокая или слишком низкая температура масла также повлияют на текучесть масла, что приведет к блокировке масляного канала.Решение: Регулярно прочищайте канал смазочного масла, а для промывки можно использовать специальные чистящие средства или масло высокого давления. Заменяйте смазочное масло, которое соответствует требованиям, регулярно проверяйте качество масла, а загрязненное масло своевременно фильтруйте или заменяйте. В то же время убедитесь, что температура масла в системе смазки находится в пределах нормы, а для контроля температуры масла можно установить устройство регулирования температуры масла.

В промышленной сфере, Поршень национального бурового насоса несомненно, яркая звезда. Благодаря своей выдающейся производительности и надежному качеству он стал выбором номер один во многих отраслях.Преимущества поршневого бурового насоса National выражаются в первую очередь в его высокой долговечности. Он может выдерживать длительное и интенсивное использование и при этом стабильно работать в суровых условиях, что значительно снижает частоту обслуживания и замены и позволяет предприятиям сэкономить значительные средства.Отличные герметизирующие свойства также являются важным преимуществом. Он может эффективно предотвращать утечку бурового раствора, обеспечивая эффективность и точность передачи бурового раствора и гарантируя плавность рабочего процесса.Более того, в конструкции поршневого бурового насоса National полностью учитываются потребности различных сценариев применения. Будь то крупномасштабные инженерные проекты или сложные условия работы, он может проявить исключительную адаптируемость и обеспечить надежную поддержку пользователей в различных областях.Кроме того, благодаря постоянному развитию технологий, поршень бурового насоса National также постоянно обновляется и модернизируется. Постоянно внедряет новые материалы и процессы, чтобы постоянно улучшать свою производительность и всегда оставаться на переднем крае отрасли.Для тех предприятий и практиков, которые стремятся к эффективной и стабильной работе по перекачке бурового раствора, поршень бурового насоса National определенно является надежным партнером. Глубоко поймите и выберите поршень бурового насоса National, который принесет новые прорывы и разработки в ваш бизнес.