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重型石油减速器在线监测与故障诊断系统研究
被引量：
3
1
作者
邢超
周元华
+4 位作者
易先中
殷光品
陈辉
宋顺平
吴沛奇
《石油机械》
北大核心
2019年第11期59-65,共7页
针对当前大型石油钻采传动设备在线监测与故障诊断问题,开发设计了基于虚拟仪器的重型石油减速器在线监测与故障诊断系统。该系统首先对减速器振动信号进行在线监测和分析,实现对减速器的早期故障诊断,并调用MATLAB软件对离线信号进行...
针对当前大型石油钻采传动设备在线监测与故障诊断问题,开发设计了基于虚拟仪器的重型石油减速器在线监测与故障诊断系统。该系统首先对减速器振动信号进行在线监测和分析,实现对减速器的早期故障诊断,并调用MATLAB软件对离线信号进行频域功率谱和ZOOM-FFT细化分析。现场测试结果表明:对振动波形图在线监测初步判断减速器存在故障,改变转速参数,将转速为525和1 030 r/min时的振动信号进行对比,发现振动明显加剧,除波形因子变化不大以外,其他指标均增加,峭度值大于4,存在冲击性振动和间隙过大等问题,但故障部位不明确;对该故障时间段的数据进行功率谱和细化谱分析,频谱图中出现了高速轴转频17.2 Hz左右的边频带,由此分析高速轴出现故障;现场拆开减速器进行检查,发现高速轴齿轮发生断齿,分析结果与实际情况一致,验证了该系统的有效性和精确性。研究结果可以为石油钻采传动设备的故障诊断提供参考。
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关键词
重型石油减速器
在线监测
故障诊断
虚拟仪器
时域分析
频域分析
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职称材料
CDJY2500型五缸压裂泵泵头体力学特性分析
被引量：
2
2
作者
姚治明
易先中
+4 位作者
周元华
易军
殷光品
陈辉
宋顺平
《石油机械》
北大核心
2019年第10期81-87,共7页
在压裂泵泵头体受力特性研究中,针对不同柱塞尺寸的泵头体在不同工况下的应力变化趋势研究还比较少。鉴于此,运用ANSYS Workbench软件,对4种不同结构的CDJY2500型五缸压裂泵泵头体,在多组内压载荷作用下的力学特性进行了数值分析。分析...
在压裂泵泵头体受力特性研究中,针对不同柱塞尺寸的泵头体在不同工况下的应力变化趋势研究还比较少。鉴于此,运用ANSYS Workbench软件,对4种不同结构的CDJY2500型五缸压裂泵泵头体,在多组内压载荷作用下的力学特性进行了数值分析。分析结果表明:泵头体排出工况的最大应力和应变总是大于吸入工况,在额定最大压力载荷140 MPa条件下,泵头体的最大应力为788.76 MPa,小于其材料的屈服强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;在不同泵冲次作用下,相对于柱塞直径为95.3 mm泵头体,其他3种结构的泵头体在最大应力上减小的平均值分别为15.6%、42.4%和52.1%,最大总变形量减小的平均值分别为12.9%、34.7%和62.7%;当泵冲次为115~200 min^-1时,泵头体最大应力与最大总变形量随泵冲次的增加而快速减小,当泵冲次在200~330 min^-1时,泵头体最大应力与最大总变形量随着泵冲次的增加而缓慢减小。研究结果可为泵头体的结构优化与改进提供基础数据。
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关键词
泵头体
压裂泵
力学特性
有限元分析
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职称材料
CDJY2500型压裂泵曲轴的力学性能分析
被引量：
3
3
作者
易军
易先中
+4 位作者
周元华
明祥贵
殷光品
陈辉
宋顺平
《石油机械》
北大核心
2020年第3期10-18,共9页
为了对五缸压裂泵曲轴进行优化设计,对CDJY2500型五缸压裂泵曲轴进行正常工作载荷下的受力综合分析,建立了压裂泵曲轴的有限元模型。采用有限元仿真计算方法及ANSYSWorkbench对10种危险工况和5种不同连杆载荷下的曲轴应力和总变形量分...
为了对五缸压裂泵曲轴进行优化设计,对CDJY2500型五缸压裂泵曲轴进行正常工作载荷下的受力综合分析,建立了压裂泵曲轴的有限元模型。采用有限元仿真计算方法及ANSYSWorkbench对10种危险工况和5种不同连杆载荷下的曲轴应力和总变形量分布规律进行分析。分析结果表明:曲轴的最大应力为180. 23 MPa,位于曲轴1#曲柄销的左侧圆角处,曲轴的总变形量在其两端较大、中间较小,最大为0. 067 815 mm,属于小变形;随着曲轴转角的增大,曲轴最大应力基本上先增大再减小,在180°转角时达到峰值;随着转角的增大,曲轴的总变形量有先逐渐减小后增大、再减小的趋势,在36°转角时取得最大值;最大应力和总变形量均随着连杆载荷的增加而增大,且呈线性关系。因此,在曲轴转动过程中,其危险点主要分布在曲轴颈的圆角处,连杆载荷对曲轴强度有重大影响。研究结果对压裂泵曲轴等关键部件的优化设计及动态性能研究具有重要意义。
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关键词
五缸压裂泵
曲轴
应力
总变形
连杆载荷
有限元分析
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职称材料
题名
重型石油减速器在线监测与故障诊断系统研究
被引量：
3
1
作者
邢超
周元华
易先中
殷光品
陈辉
宋顺平
吴沛奇
机构
长江大学
机械
工程学院
湖北佳业石油机械股份有限公司
中国
石油
化工
股份有限公司
胜利油田分
公司
孤岛采油厂
中国
石油
集团川庆钻探工程
有限公司
长庆钻井总
公司
中国
石油
天然气
股份有限公司
长庆油田分
公司
第十二采油厂
出处
《石油机械》
北大核心
2019年第11期59-65,共7页
基金
国家科技重大专项“钻井协同自动控制系统研发”(2016ZX05022006-004)、“复杂结构井、丛式井设计与控制新技术”(2017ZX05009-003)
国家自然科学基金项目“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”(U1762214、U1262108、51974035)
+2 种基金
湖北省技术创新专项“深部地热资源综合开发利用关键技术”(2016ACA181)
国土资源部深部地质钻探技术重点实验室开放课题“井底机械振动固井增强深孔井筒质量的评价模型”(KF201806)
湖北省教育厅科学研究计划指导项目“基于非平稳信号分析的往复式压缩机故障预警研究”(B2018025)
文摘
针对当前大型石油钻采传动设备在线监测与故障诊断问题,开发设计了基于虚拟仪器的重型石油减速器在线监测与故障诊断系统。该系统首先对减速器振动信号进行在线监测和分析,实现对减速器的早期故障诊断,并调用MATLAB软件对离线信号进行频域功率谱和ZOOM-FFT细化分析。现场测试结果表明:对振动波形图在线监测初步判断减速器存在故障,改变转速参数,将转速为525和1 030 r/min时的振动信号进行对比,发现振动明显加剧,除波形因子变化不大以外,其他指标均增加,峭度值大于4,存在冲击性振动和间隙过大等问题,但故障部位不明确;对该故障时间段的数据进行功率谱和细化谱分析,频谱图中出现了高速轴转频17.2 Hz左右的边频带,由此分析高速轴出现故障;现场拆开减速器进行检查,发现高速轴齿轮发生断齿,分析结果与实际情况一致,验证了该系统的有效性和精确性。研究结果可以为石油钻采传动设备的故障诊断提供参考。
关键词
重型石油减速器
在线监测
故障诊断
虚拟仪器
时域分析
频域分析
Keywords
heavy speed reducer
online monitoring
fault diagnosis
virtual instrument
time domain analysis
frequency domain analysis
分类号
TE933 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
CDJY2500型五缸压裂泵泵头体力学特性分析
被引量：
2
2
作者
姚治明
易先中
周元华
易军
殷光品
陈辉
宋顺平
机构
长江大学
机械
工程学院
湖北佳业石油机械股份有限公司
中国石化胜利油田分
公司
孤岛采油厂
中国
石油
集团川庆钻探工程
有限公司
长庆钻井总
公司
出处
《石油机械》
北大核心
2019年第10期81-87,共7页
基金
国家科技重大专项“钻井协同自动控制系统研发”(2016ZX05022006-004)、“复杂结构井、丛式井设计与控制新技术”(2017ZX05009-003)
国家高技术船舶科研计划项目“海洋大功率往复式压缩机研制”(工信部联装[2014] 506号)
+1 种基金
湖北省技术创新专项“深部地热资源综合开发利用关键技术”(2016ACA181)
NSFC-石油化工联合基金项目“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”(U1762214、U1262108、51974035)
文摘
在压裂泵泵头体受力特性研究中,针对不同柱塞尺寸的泵头体在不同工况下的应力变化趋势研究还比较少。鉴于此,运用ANSYS Workbench软件,对4种不同结构的CDJY2500型五缸压裂泵泵头体,在多组内压载荷作用下的力学特性进行了数值分析。分析结果表明:泵头体排出工况的最大应力和应变总是大于吸入工况,在额定最大压力载荷140 MPa条件下,泵头体的最大应力为788.76 MPa,小于其材料的屈服强度,其力学行为处于材料弹性变形阶段;在不同泵冲次作用下,相对于柱塞直径为95.3 mm泵头体,其他3种结构的泵头体在最大应力上减小的平均值分别为15.6%、42.4%和52.1%,最大总变形量减小的平均值分别为12.9%、34.7%和62.7%;当泵冲次为115~200 min^-1时,泵头体最大应力与最大总变形量随泵冲次的增加而快速减小,当泵冲次在200~330 min^-1时,泵头体最大应力与最大总变形量随着泵冲次的增加而缓慢减小。研究结果可为泵头体的结构优化与改进提供基础数据。
关键词
泵头体
压裂泵
力学特性
有限元分析
Keywords
pump head body
fracturing pump
mechanical property
finite element analysis
分类号
TE934 [石油与天然气工程—石油机械设备]
在线阅读
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职称材料
题名
CDJY2500型压裂泵曲轴的力学性能分析
被引量：
3
3
作者
易军
易先中
周元华
明祥贵
殷光品
陈辉
宋顺平
机构
长江大学
机械
工程学院
中国
石油
集团渤海钻探工程
有限公司
工程技术研究院
湖北佳业石油机械股份有限公司
中国
石油
化工
股份有限公司
胜利油田分
公司
孤岛采油厂
中国
石油
集团川庆钻探工程
有限公司
长庆钻井总
公司
出处
《石油机械》
北大核心
2020年第3期10-18,共9页
基金
国家科技重大专项“钻井协同自动控制系统研发”(2016ZX05022006-004)
“复杂结构井、丛式井设计与控制新技术”(2017ZX05009-003)
+2 种基金
国家自然科学基金项目“页岩和致密油气田高效开发建井基础研究”(U1762214、U1262108、51974035)
国土资源部深部地质钻探技术重点实验室开放课题“井底机械振动固井增强深孔井筒质量的评价模型”(KF201806)
湖北省技术创新专项“深部地热资源综合开发利用关键技术”(2016ACA181)。
文摘
为了对五缸压裂泵曲轴进行优化设计,对CDJY2500型五缸压裂泵曲轴进行正常工作载荷下的受力综合分析,建立了压裂泵曲轴的有限元模型。采用有限元仿真计算方法及ANSYSWorkbench对10种危险工况和5种不同连杆载荷下的曲轴应力和总变形量分布规律进行分析。分析结果表明:曲轴的最大应力为180. 23 MPa,位于曲轴1#曲柄销的左侧圆角处,曲轴的总变形量在其两端较大、中间较小,最大为0. 067 815 mm,属于小变形;随着曲轴转角的增大,曲轴最大应力基本上先增大再减小,在180°转角时达到峰值;随着转角的增大,曲轴的总变形量有先逐渐减小后增大、再减小的趋势,在36°转角时取得最大值;最大应力和总变形量均随着连杆载荷的增加而增大,且呈线性关系。因此,在曲轴转动过程中,其危险点主要分布在曲轴颈的圆角处,连杆载荷对曲轴强度有重大影响。研究结果对压裂泵曲轴等关键部件的优化设计及动态性能研究具有重要意义。
关键词
五缸压裂泵
曲轴
应力
总变形
连杆载荷
有限元分析
Keywords
five-cylinder fracturing pump
crankshaft
stress
total deformation
connecting rod load
finite element analysis
分类号
TE934 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
重型石油减速器在线监测与故障诊断系统研究
邢超
周元华
易先中
殷光品
陈辉
宋顺平
吴沛奇
《石油机械》
北大核心
2019
3
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职称材料
2
CDJY2500型五缸压裂泵泵头体力学特性分析
姚治明
易先中
周元华
易军
殷光品
陈辉
宋顺平
《石油机械》
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
CDJY2500型压裂泵曲轴的力学性能分析
易军
易先中
周元华
明祥贵
殷光品
陈辉
宋顺平
《石油机械》
北大核心
2020
3
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职称材料
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