某泵螺紋旋緊的科學性研究
時間:2014-09-04
1旋螺紋扭矩測控系統工作原理1.1系統組成旋螺紋扭矩測控系統由電機(和卡鉗組成的旋螺紋機,工控機(工控機走向智能化),傳感器等組成1.2工作過程在檢測平臺上將抽油泵筒一端固定,另一端預旋螺紋后,通過導軌導入旋螺紋機卡鉗中。然后,工控機啟動高,低壓泵注油加壓。工控機檢測壓力為5MPa時,控制低壓泵卸荷,檢測壓力為10MPa時,高壓泵停車,若壓力降壓0.5MPa,啟動高壓泵,恒壓10MPa.控制液壓換向閥夾緊卡鉗,控制電磁換向閥,旋螺紋電機低速轉動旋合螺紋,同時檢測旋合螺紋扭矩。當檢測的扭矩值達到《抽油泵檢測組裝規程》中的數值時,控制電磁換向閥停止旋螺紋,控制液壓換向閥松開卡鉗。啟動減壓泵減壓,將檢測到的扭矩值存入數據庫,該工序結束。2旋螺紋扭矩測量由《材料力學》知,對于桿件或筒件其受力扭轉變形時力矩平衡條件為Mx-Me=0式中,Mx為分布內力對軸心的合力矩,即抽油泵的旋螺紋扭矩;Me為外力矩。桿件扭轉受力在同一截面,左右兩側的扭矩大小相等,方向相反,扭矩矢量的方向按右手螺旋法則確定。作用于桿件的外力矩與旋螺紋電機的轉速和功率
1旋螺紋扭矩測控系統工作原理
1.1系統組成
旋螺紋扭矩測控系統由電機(和卡鉗組成的旋螺紋機,工控機(工控機走向智能化),傳感器等組成
1.2工作過程
在檢測平臺上將抽油泵筒一端固定,另一端預旋螺紋后,通過導軌導入旋螺紋機卡鉗中。然后,工控機啟動高,低壓泵注油加壓。工控機檢測壓力為5MPa時,控制低壓泵卸荷,檢測壓力為10MPa時,高壓泵停車,若壓力降壓0.5MPa,啟動高壓泵,恒壓10MPa.控制液壓換向閥夾緊卡鉗,控制電磁換向閥,旋螺紋電機低速轉動旋合螺紋,同時檢測旋合螺紋扭矩。當檢測的扭矩值達到《抽油泵檢測組裝規程》中的數值時,控制電磁換向閥停止旋螺紋,控制液壓換向閥松開卡鉗。啟動減壓泵減壓,將檢測到的扭矩值存入數據庫,該工序結束。
2旋螺紋扭矩測量
由《材料力學》知,對于桿件或筒件其受力扭轉變形時力矩平衡條件為Mx-Me=0
式中,Mx為分布內力對軸心的合力矩,即抽油泵的旋螺紋扭矩;Me為外力矩。
桿件扭轉受力在同一截面,左右兩側的扭矩大小相等,方向相反,扭矩矢量的方向按右手螺旋法則確定。作用于桿件的外力矩與旋螺紋電機的轉速和功率有關,在傳動軸計算中,通常給出傳動功率P和轉速n。
3系統軟件設計
系統軟件采用C++Builder實現,C++ Builder是大型的計算機應用軟件,人機界面友好,功能強大,可以直接面向控制層。高,低壓泵的啟停,電磁換向閥,液壓換向閥的控制,扭矩值的計算均由該系統軟件完成。
程序中僅給出了泵直徑規格為φ32mm和φ38 mm的扭矩檢測程序,其他直徑如φ44mm,φ51mm等的檢測程序與φ32mm和φ38mm類同,只需將直徑和扭矩值作相應改動即可。
4結束語
測量桿件的剪應變,進而推導出受測桿件的扭矩,依此設計的儀器儀表成本高,系統復雜,現場操作技術難度大,大多應用于檢測成品抽油泵。對于生產線上的抽油泵旋螺紋扭矩檢測,不是理想的選擇。本系統根據力矩平衡的原理,提出測量旋螺紋電機相電流和轉速來間接測量扭矩的方法,操作簡單,工程造價低,扭矩測量數據準確,能滿足《抽油泵檢測組裝規程》的要求。目前這套系統在某油田機修車間正常運行,效果良好。
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