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单螺杆泵使用过程中可能会遇到的问题

更新时间:2022-11-11       点击次数:413
  单螺杆泵属于转子式容积泵,它是依靠螺杆与衬套相互啮合在吸入腔和排出腔产生容积变化来输送液体的。它是一种内啮合的密闭式螺杆泵,主要工作部件由具有双头螺旋空腔的衬套(定子)和在定子腔内与其啮合的单头螺旋螺杆(转子)组成。当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中心作行星回转时,定子 — 转子副就连续地啮合形成密封腔,这些密封腔容积不变地作匀速轴向运动,把输送介质从吸入端经定子 — 转子副输送至压出端,吸入密闭腔内的介质流过定子而不被搅动和破坏。单螺杆泵分类:整体不锈钢单螺杆泵,轴不锈钢单螺杆泵。
 
  螺杆具有单头螺纹,其任意截面皆为半径为R的圆,截面的中心位于螺旋线上且与螺杆的轴心线偏离一个偏心距e,绕轴旋转且沿轴向移动而形成的头数比Lobes:螺杆的定子的头数T1比转子的头数T2多一个,即T1=T2+1。他们的比值成为头数比。螺杆泵可以分为单头(1:2)和多头(2:3,3:4)等。
 
  头数比越多,螺杆泵的输出扭矩越大,转速越低。反之,输出的扭矩越小,转速越高。
 
  衬套内表面具有双螺纹,其任意截面为一长圆,两端是半径为R(等于螺杆截面半径)的半圆,中间是长为4e的直线段。衬套的任意截面都是相同的长圆,只是彼此互相错开一个角度。
 
  螺杆装入衬套后,螺杆表面与衬套内螺纹表面之间形成一个个封闭的腔室,同时任意截面也被分成上下两个月牙形工作室。当螺杆旋转时,靠近吸入室的第一个工作室的容积逐渐增大,形成负压,在压差的作用下液体被吸入工作室。随着螺杆的继续转动,工作腔容积不断增至最大后,这个工作室封闭,并将液体沿轴向推向压出室。与此同时上下两个工作室交替循环地吸入和排出液体,因此液体被连续不断地从吸入室沿轴向推向压出室。
 
  单螺杆泵在抽一些井中的油时经常会遇到的故障:杆断脱、泵漏失、定子溶胀、定子脱胶、管漏失等,下面具体介绍下。
 
  1、杆断脱
 
  由于单螺杆泵抽油杆负荷过大、磨损或误操作等原因,引起抽油杆断裂,脱扣或撸扣的情况,具体表现为:在短期内,泵效大幅度下降,动液面迅速上升,电流下降甚至接近空载电流。扭矩和轴向力仍为平稳直线,但由于缺少了井下泵的工作扭矩,光杆扭矩值远小于正常工作范围,轴向力缺少了液压力对转子产生的轴向力,因此也小于正常范围,根据断脱部位,杆柱自重产生的轴向力不同,据此可计算出杆柱断脱深度。
 
  2、泵漏失
 
  由于单螺杆泵的定子橡胶磨损,造成定转子过盈减小,泵承压能力下降。因此,漏失量增加。具体表现为:泵效逐渐下降,动液面逐渐上升,电流逐渐下降。由于漏失量加大,泵有功扭矩下降,扭矩低于正常范围。由于液压力产生的轴向力下降,轴向力低于正常范围,但仍大于杆柱在采出液中的重量。
 
  3、定子溶胀
 
  由于采出液的作用。单螺杆泵的定子橡胶发生溶胀,造成定转子过盈增加,泵效和动液面正常,电流增加,由于过盈大,定转子的初始扭矩增加,因此光杆扭矩增加,超过正常范围,严重时会造成定转子抱死,但轴向力正常。
 
  4、定子脱胶
 
  定子脱胶是由于定子粘接强度不够造成。表现形式为泵效急剧下降,动液面上升,电流下降并波动。脱胶时,泵有功扭矩为零,光杆扭矩下降很大。另外,由于脱胶后定转子之间发生不规则摩擦。光杆扭矩会出现不规则液动。液压力产生的轴向力为零,因此,光杆轴向力低于正常范畴,但仍高于杆柱在采出液的重量。
 
  5、管漏失
 
  管漏失是由于油管壁上存在裂缝造成的。现象为泵效下降,动液面上升,电流减小。由于单螺杆泵工作压差减小,泵有功扭矩下降,光杆扭矩低于正常范围,液压力产生的轴向力减小,光杆轴向力略低于正常范围,但仍高于杆柱在液体中的重量。
 
  这是单螺杆泵在抽井中的油时常遇到的故障类型,在使用时一定要注意。

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