Определение рабочего объема винтового героторного механизма с учетом погрешностей формообразования и деформаций эластичной обкладки статора
УДК: 621.674
DOI: 10.33285/1999-6934-2022-2(128)-5-12
Авторы:
КОВАЛЕВСКИЙ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ
1,2,
БАЛДЕНКО ФЕДОР ДМИТРИЕВИЧ2
1 Альтернативные механические системы, Москва, Россия
2 РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, Москва, Россия
Ключевые слова: винтовой героторный механизм, одновинтовой насос, рабочий объем, ротор, статор, эластичная обкладка
Аннотация:
В последнее время все большее распространение в нефтегазовой промышленности получают одновинтовые насосы (ОВН), используемые в различных технологических процессах при механизированной добыче нефти, бурении скважин и в экологических проектах, рабочим органом которых является винтовой героторный механизм с эластичной обкладкой статора. В теории и практике ОВН одним из основных параметров является рабочий объем насоса, от точности определения которого зависит оценка энергетических характеристик насоса и общей эффективности применения насоса в заданных условиях эксплуатации. В большинстве случаев при расчетах ОВН используется стандартный для объемных гидромашин термин "номинальный рабочий объём", величина которого соответствует идеализированным размерам винтовых рабочих органов насоса (ротора и статора). В статье предлагается уточненная методика определения рабочего объема ОВН на основе всей совокупности фактических геометрических параметров винтовой пары с учетом погрешностей формообразования и деформации эластичной обкладки статора, которая может использоваться при проектировании и расчете характеристик насосов. В качестве примера приводятся расчёт фактического рабочего объёма ОВН по осям формующего стержня статора и данные из практики изготовления различных типоразмеров рабочих органов ОВН с однозаходным ротором. На основе предложенной методики выполнен пересчет технических показателей серийно выпускаемых ОВН для циркуляционных систем буровых установок.
Список литературы:
1. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Одновинтовые гидравлические машины: в 2 т. Т. 1. Одновинтовые насосы. – М.: ИРЦ Газпром, 2005. – 488 с.
2. Эффективное применение одновинтовых насосов в экологических и энергосберегающих технологиях нефтегазового и общепромышленного назначения / Д.Ф. Балденко, Ф.Д. Балденко, С.Е. Киршев, С.А. Ковалевский // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. – 2019. – № 4(289). – С. 19–24. – DOI: 10.33285/2411-7013-2019-4(289)-19-24
3. Балденко Ф.Д., Ковалёнок А.Е. К вопросу влияния упругих свойств обкладки статора на характеристики одновинтовых гидромашин // Бурение и нефть. – 2012. – № 10. – С. 12–17.
4. Бобров М.Г. Экспериментальное исследование жесткости обкладки статора винтовых забойных двигателей // Машины и нефтяное оборудование. – 1982. – № 2. – С. 14–16.
5. Коротких Н.И. Разработка эластомерных композиций для буровой техники: дис. … канд. техн. наук: 05.17.06. – СПб., 2004. – 183 с.
6. Пат. 2291777 Рос. Федерация, МПК B29C 45/14, B29C 45/28. Пресс-форма для изготовления эластомерной обкладки статора винтовой героторной гидромашины / В.Н. Андоскин, С.П. Астафьев, М.А. Пушкарев, А.С. Глинкин; патентообладатель ООО Фирма "Радиус-Сервис". – № 2005117304/11; заявл. 06.06.2005; опубл. 20.01.2007, Бюл. № 2.
7. ГОСТ 13824-80. Гидроприводы объемные и смазочные системы. Номинальные рабочие объемы. – Введ. 1980–07–01. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 3 с.
8. Крылов А.В. Одновинтовые насосы. – М.: Гостоптехиздат, 1962. – 156 с.
9. ГОСТ ISO 17769-1-2014. Насосы жидкостные и установки. Основные термины, определения, количественные величины, буквенные обозначения и единицы измерения. Часть 1. Жидкостные насосы. – Введ. 2015–09–01. – М.: Стандартинформ, 2015. – V, 63 с.
10. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов: учеб. пособие. – СПб.: Лань, 2010. – 608 с.
11. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д. Пути совершенствования одновинтовых насосов для реализации современных технологий нефтегазовой промышленности // Бурение и нефть. – 2018. – № 4. – С. 4–11.
Назад в номер