孙丽名 刘豪 姜辛 马广

关键词：增压注水泵;静强度;有限元分析;模态分析

0引言

随着石油开发技术的发展，对于油田增产措施的要求逐渐提高，注水泵是油田注水开发工艺中一种十分重要的机械设备。油田投入开发后，如果没有相应的驱油能量补充，油层压力随着不断开发而逐渐下降，导致油田的最终采收率下降。通过油田注水，可以使油田能量得到补充，保持油层压力，达到油田稳产目的。早在20世纪70年代，我国各大油田在经过一段时期的开发开采后，地下油层压力大幅度下降，导致油井的采收率不断下降，加之采油驱油技术也相对落后，采收率明显下降。因此增压注水泵在油田注水工艺过程中，起着至关重要的作用。由于在高压工作条件下，注水泵在吸水排水的过程中会产生压力、流量变化，产生气穴、空化等现象引起流量和压力脉动，从而产生机械零件的振动。如果增压注水泵的关键零件强度不足以及发生共振，那么将会致其失效，影响工作。因此为了保证该装置的稳定工作，本文用ANSYS Workbench软件对传动端关键零件进行静力学强度分析，并对其进行模态分析，证明其满足工作要求。

1增压柱塞注水泵传动端结构示意图及工作原理

增压柱塞泵传动端主要由曲轴、轴承、0型架组成。由电机带动曲轴旋转，从而使与曲轴连接的轴承做圆周运动，轴承与0型架接触传动，使0型架左右往复移动，0型架外端与中间杆连接，带动柱塞杆做往复运动，从一端吸人液体，从另一端排出，从而实现增压功能。……