RU63003U1 - SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION - Google Patents
SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION Download PDFInfo
- Publication number
- RU63003U1 RU63003U1 RU2006134720/22U RU2006134720U RU63003U1 RU 63003 U1 RU63003 U1 RU 63003U1 RU 2006134720/22 U RU2006134720/22 U RU 2006134720/22U RU 2006134720 U RU2006134720 U RU 2006134720U RU 63003 U1 RU63003 U1 RU 63003U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- washer according
- antifriction
- support washer
- composite material
- washer
- Prior art date
Links
Abstract
Техническое решение относится к насосостроению, а именно к износостойким опорным шайбам рабочих колес многоступенчатых центробежных насосов, выполняемым из антифрикционных композиционных материалов, и может быть использовано при создании погружных скважинных электроцентробежных насосов для добычи нефти (ЭЦН), в частности, высокодебитных насосов и насосов, предназначенных для работы в скважинах с высоким содержанием газа и/или механических примесей в пластовой жидкости. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении высокой нагрузочной способности, износостойкости и теплопроводность опорной шайбы, а также обеспечении ее надежной фиксации относительно рабочего колеса, при одновременном повышении антифрикционных свойств и обеспечении работоспособности шайбы в среде, содержащей абразивные частицы, а также в режиме сухого трения. Опорная шайба рабочего колеса ступени погружного центробежного насоса для добычи нефти включает в себя расположенные один над другим кольцевой несущий элемент предназначенный для установки шайбы в пазу рабочего колеса, и кольцевой контактный элемент, предназначенный для взаимодействия с поверхностью трения направляющего аппарата. При этом в отличии от прототипа несущий элемент выполнен из металлического материала, а контактный элемент включает в себя пористый слой, образованный частицами металлического порошкового материала, припеченными к соответствующей поверхности несущего элемента, и наружный слой, сформированный из антифрикционного композиционного материала на полимерной основе, при этом поры упомянутого пористого слоя заполнены указанным антифрикционным композиционным материалом.The technical solution relates to pump engineering, namely to wear-resistant support washers of the impellers of multistage centrifugal pumps made of antifriction composite materials, and can be used to create submersible borehole electric centrifugal pumps for oil production (ESP), in particular, high-rate pumps and pumps designed for work in wells with a high content of gas and / or solids in the reservoir fluid. The technical result achieved is to ensure high load capacity, wear resistance and thermal conductivity of the support washer, as well as to ensure its reliable fixation relative to the impeller, while increasing antifriction properties and ensuring the operability of the washer in an environment containing abrasive particles, as well as in dry friction mode. The support washer of the impeller of the stage of a submersible centrifugal pump for oil production includes an annular bearing element located one above the other designed to install the washer in the groove of the impeller, and an annular contact element designed to interact with the friction surface of the guide apparatus. In this case, in contrast to the prototype, the carrier element is made of metal material, and the contact element includes a porous layer formed by particles of metal powder material baked to the corresponding surface of the carrier element, and an outer layer formed of a polymer-based antifriction composite material, while the pores of said porous layer are filled with said antifriction composite material.
14 з. п.ф-лы, 5 ил.14 s. P. f-ly, 5 ill.
Description
Техническое решение относится к насосостроению, а именно к износостойким опорным шайбам рабочих колес многоступенчатых центробежных насосов, выполняемым из антифрикционных композиционных материалов, и может быть использовано при создании погружных скважинных электроцентробежных насосов для добычи нефти (ЭЦН), в частности, высокодебитных насосов и насосов, предназначенных для работы в скважинах с высоким содержанием газа и/или механических примесей в пластовой жидкости.The technical solution relates to pump engineering, namely to wear-resistant support washers of the impellers of multistage centrifugal pumps made of antifriction composite materials, and can be used to create submersible borehole electric centrifugal pumps for oil production (ESP), in particular, high-rate pumps and pumps designed for work in wells with a high content of gas and / or solids in the reservoir fluid.
В скважинах с высоким содержанием мехпримесей большой процент выходов из строя ЭЦН связан с ускоренным износом поверхностей трения насоса, в частности, опорных шайб рабочих колес, которые помимо функции осевой опоры выполняют функцию уплотнения между рабочим колесом и направляющим аппаратом, что накладывает существенные ограничения на выбор материалов для изготовления таких шайб. Наиболее интенсивно износ опорных шайб происходит в высокодебитных насосных установках, где высокие осевые нагрузки на опорные шайбы сочетаются с повышенной линейной скоростью вращения. В настоящее время большинство серийных ЭЦН комплектуются опорными шайбами из текстолита или композиционного материала "карбонит" и аналогичных ему (см., в частности, RU 2215206 С1, In wells with a high content of mechanical impurities, a large percentage of ESP failures is associated with accelerated wear of the friction surfaces of the pump, in particular, the impeller washers, which, in addition to the axial support function, also perform a sealing function between the impeller and the guide device, which imposes significant restrictions on the choice of materials for the manufacture of such washers. The most intensive wear of the supporting washers occurs in high-rate pumping units, where high axial loads on the supporting washers are combined with an increased linear speed of rotation. Currently, most serial ESPs are equipped with support washers made of textolite or carbonite composite material and similar ones (see, in particular, RU 2215206 C1,
27.10.2003 - опорная шайба выполнена из композиционного материала с фенольной матрицей, армированной органическим волокном на основе полиоксадиазола ("оксалон")), которые не обеспечивают требуемой износостойкости опорных шайб при высоких осевых нагрузках и в сложных условиях эксплуатации.10.27.2003 - the support washer is made of a composite material with a phenolic matrix reinforced with organic fiber based on polyoxadiazole ("oxalon"), which do not provide the required wear resistance of the washers at high axial loads and in difficult operating conditions.
Для повышения надежности высокодебитных ЭЦН и насосов, эксплуатируемых в скважинах с высоким содержанием газа и механических примесей, опорные шайбы рабочих колес выполняют из высокопрочных материалов, обеспечивающих требуемую прочность и износостойкость, например из карбида вольфрама (см. US 4678399 А, 07.07.1987, US 6899517 A, 31.05.2005 и др.), силицированного графита (см., в частности, RU 9905 U1, 16.05.1999) и т.п.Общим недостатком таких шайб является высокая себестоимость, что ограничивает возможность их массового применения.To increase the reliability of high-output ESPs and pumps operating in wells with a high content of gas and mechanical impurities, the impeller washers are made of high-strength materials that provide the required strength and wear resistance, for example, tungsten carbide (see US 4678399 A, 07.07.1987, US 6899517 A, May 31, 2005, etc.), siliconized graphite (see, in particular, RU 9905 U1, May 16, 1999), etc. A common drawback of such washers is the high cost price, which limits the possibility of their mass use.
Известно также применение в конструкциях ЭЦН опорных шайб из армированного стекловолокном полимера (см. RU 2274774 С2, 20.04.2006) или фторопласта (см. RU 2234620 С1, 20.08.2004) с антифрикционным наполнителем (графит или дисульфид молибдена). Общим недостатком таких шайб является низкая теплопроводность и недостаточно высокая нагрузочная способность. Кроме того, опорные шайбы из полимерных материалов имеют коэффициент линейного расширения существенно меньше, чем у серийных нирезистовых рабочих колес и, за исключением случаев использования таких шайб с полимерными рабочими колесами, указанная разница в тепловом расширении деталей может привести к потере надежности фиксации шайбы It is also known to use support washers made of fiberglass-reinforced polymer (see RU 2274774 C2, 04.20.2006) or fluoroplastic (see RU 2234620 C1, 08.20.2004) with antifriction filler (graphite or molybdenum disulfide) in ESP designs. A common disadvantage of such washers is low thermal conductivity and insufficiently high load capacity. In addition, support washers made of polymeric materials have a coefficient of linear expansion much lower than that of serial niresist impellers and, except when using such washers with polymer impellers, the indicated difference in thermal expansion of parts can lead to loss of reliability of fixing the washer
и ее разрушению.and its destruction.
Наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков является опорная шайба рабочего колеса ступени погружного центробежного насоса для добычи нефти, описанная в авторском свидетельстве SU 1634835 А1, 15.03.1991, которая включает в себя, расположенные один над другим кольцевой несущий элемент, предназначенный для установки шайбы в соответствующем кольцевом пазе рабочего колеса, и кольцевой контактный элемент, предназначенный для взаимодействия с ответной поверхностью трения направляющего аппарата ступени. Несущий элемент выполнен из резины, а контактный элемент из текстолита.The closest analogue for the combination of essential features is the supporting washer of the impeller of the stage of a submersible centrifugal pump for oil production, described in the copyright certificate SU 1634835 A1, 03/15/1991, which includes, one above the other, an annular bearing element designed to install the washer in the corresponding annular groove of the impeller, and an annular contact element designed to interact with the counter friction surface of the guide device of the stage. The bearing element is made of rubber, and the contact element is made of PCB.
Основными недостатками прототипа являются упомянутые выше низкая нагрузочная способность, недостаточная износостойкость в сложных условиях эксплуатации и малая теплопроводность такой опорной шайбы, что приводит к ее перегреву и выходу из строя.The main disadvantages of the prototype are the aforementioned low load capacity, insufficient wear resistance in difficult operating conditions and low thermal conductivity of such a supporting washer, which leads to its overheating and failure.
Таким образом, задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, состоит в создании опорной шайбы рабочего колеса для высокодебитных скважинных центробежных насосов, а также насосов, предназначенных для работы в условиях высокого содержания газа и механических примесей в пластовой жидкости.Thus, the task to which the claimed utility model is directed is to create a supporting washer for the impeller for high-speed borehole centrifugal pumps, as well as pumps designed to operate in conditions of high gas and solids in the reservoir fluid.
Технический результат, достигаемый при реализации заявленной полезной модели, заключается в обеспечении высокой нагрузочной способности, износостойкости и теплопроводность опорной шайбы, а также обеспечении ее надежной фиксации относительно рабочего колеса, при одновременном The technical result achieved by the implementation of the claimed utility model is to provide high load capacity, wear resistance and thermal conductivity of the support washer, as well as ensuring its reliable fixation relative to the impeller, while
повышении антифрикционных свойств и обеспечении работоспособности шайбы в среде, содержащей абразивные частицы, а также в режиме сухого трения.improving anti-friction properties and ensuring the performance of the washer in an environment containing abrasive particles, as well as in dry friction mode.
Опорная шайба рабочего колеса ступени погружного центробежного насоса для добычи нефти, обеспечивающая достижение указанного выше технического результата, включает в себя расположенные один над другим кольцевой несущий элемент, предназначенный для установки шайбы в соответствующем кольцевом пазу рабочего колеса, и кольцевой контактный элемент, предназначенный для взаимодействия с ответной поверхностью трения направляющего аппарата ступени. При этом в отличии от прототипа несущий элемент выполнен из металлического материала, а контактный элемент включает в себя пористый слой, образованный частицами металлического порошкового материала, припеченными к соответствующей поверхности несущего элемента, и наружный слой, сформированный из антифрикционного композиционного материала на полимерной основе, при этом поры упомянутого пористого слоя заполнены указанным антифрикционным композиционным материалом.The supporting washer of the impeller of the stage of a submersible centrifugal pump for oil production, ensuring the achievement of the above technical result, includes one above the other annular bearing element designed to install the washer in the corresponding annular groove of the impeller, and an annular contact element designed to interact with mating surface of the guide device of the stage. Moreover, in contrast to the prototype, the carrier element is made of metal material, and the contact element includes a porous layer formed by particles of metallic powder material baked to the corresponding surface of the carrier element, and an outer layer formed of a polymer-based antifriction composite material, while the pores of said porous layer are filled with said antifriction composite material.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, прочность металлического материала несущего элемента больше или равна прочности металлического порошкового материала контактного элемента и превышает прочность антифрикционного композиционного материала контактного элемента.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the strength of the metal material of the supporting element is greater than or equal to the strength of the metal powder material of the contact element and exceeds the strength of the antifriction composite material of the contact element.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, теплопроводность In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, thermal conductivity
металлического материала несущего элемента и металлического порошкового материала контактного элемента превышает теплопроводность антифрикционного композиционного материалаmetal material of the bearing element and metal powder material of the contact element exceeds the thermal conductivity of the antifriction composite material
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, коэффициент теплового расширения металлического материала несущего элемента, по меньшей мере, приближенно соответствует коэффициенту теплового расширения материала рабочего колеса.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the coefficient of thermal expansion of the metal material of the bearing element, at least approximately corresponds to the coefficient of thermal expansion of the material of the impeller.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, несущий элемент выполнен из омедненной углеродистой стали.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the supporting element is made of copper-plated carbon steel.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, металлический порошковый материал представляет собой порошковую оловянистую или оловянисто-цинковую бронзу.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the metal powder material is a powder of tin or tin-zinc bronze.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, композиционный материал выполнен на основе политетрафторэтилена или полиэфирэфиркетона или полиоксиметилена или полиимида или полиамидимида или полибензоимидозола или полифенилсульфида.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the composite material is based on polytetrafluoroethylene or polyetheretherketone or polyoxymethylene or polyimide or polyamidimide or polybenzoimidosole or polyphenyl sulfide.
Кроме того, в частном случае реализации полезной модели, композиционный материал содержит антифрикционный наполнитель.In addition, in the particular case of the implementation of the utility model, the composite material contains antifriction filler.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, антифрикционный наполнитель представляет собой порошок дисульфида или диселенида молибдена или вольфрама или титана или их смесь.In this case, in the particular case of the implementation of the utility model, the antifriction filler is a molybdenum or tungsten or titanium disulfide or dyslenide powder or a mixture thereof.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, антифрикционный наполнитель представляет собой порошковую твердую смазку.In this case, in the particular case of the implementation of the utility model, the antifriction filler is a powder solid lubricant.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, антифрикционный наполнитель представляет собой графит.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the antifriction filler is graphite.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, композиционный материал содержит износостойкий и/или упрочняющий наполнитель.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the composite material contains a wear-resistant and / or reinforcing filler.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, износостойкий наполнитель представляет собой тонкодисперсный порошок высокопрочного карбида или нитрида или карбонитрида титана или вольфрама или молибдена или кремнияMoreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the wear-resistant filler is a fine powder of high-strength carbide or nitride or carbonitride of titanium or tungsten or molybdenum or silicon
При этом, в частном случае реализации полезной модели, износостойкий наполнитель представляет собой тонкодисперсный порошок окисла алюминия или кремния или их смесь.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the wear-resistant filler is a fine powder of aluminum oxide or silicon or a mixture thereof.
При этом, в частном случае реализации полезной модели, упрочняющий наполнитель представляет собой волокна углерода и/или стеклоуглерода и/или ситалла.Moreover, in the particular case of the implementation of the utility model, the reinforcing filler is a carbon fiber and / or glassy carbon and / or glass.
Выполнение шайбы в виде металлополимерного изделия, состоящего из двух элементов, каждый из которых выполняет собственную функцию, позволяет обеспечить сочетание высокой конструктивной прочности и теплопроводности металла с антифрикционными свойствами полимера.The execution of the washer in the form of a metal-polymer product, consisting of two elements, each of which performs its own function, allows you to provide a combination of high structural strength and thermal conductivity of the metal with antifriction properties of the polymer.
Наличие металлической (стальной) основы обеспечивает высокую теплопроводность шайбы и существенное повышение нагрузочной способности, а также повышение надежности фиксации шайбы в соответствующем кольцевом пазу рабочего колеса, т.к. стальной несущий элемент имеет больший коэффициент теплового расширения, чем у полимерного контактного элемента The presence of a metal (steel) base provides high thermal conductivity of the washer and a significant increase in load capacity, as well as an increase in the reliability of fixing the washer in the corresponding annular groove of the impeller, since steel bearing element has a greater coefficient of thermal expansion than that of a polymer contact element
(в предпочтительном варианте осуществления коэффициенты теплового расширения несущего элемента шайбы и рабочего колеса должны быть близки друг к другу). Кроме того, наличие жесткого несущего элемента существенно облегчает извлечение шайбы для ее замены в процессе ремонта насоса.(in a preferred embodiment, the thermal expansion coefficients of the bearing element of the washer and the impeller should be close to each other). In addition, the presence of a rigid supporting element greatly facilitates the extraction of the washer to replace it during the pump repair process.
Выполнение контактной части шайбы в виде бронзового слоя, пропитанного антифрикционным композиционным материалом, обеспечивает хорошую теплопроводность и высокие антифрикционные свойства шайбы в сочетании с высокой нагрузочной способностью, т.к. пористый слой порошкового металлического материала образует прочную матрицу, заполненную антифрикционным композитом. При этом композит при необходимости может выполнять роль твердой смазки, позволяя сохранять работоспособность шайбы в условиях сухого трения, возникающих при использовании насоса в скважинах с высоким содержанием газа в перекачиваемой среде.The implementation of the contact part of the washer in the form of a bronze layer impregnated with an antifriction composite material provides good thermal conductivity and high antifriction properties of the washer in combination with high load capacity, because a porous layer of powder metallic material forms a strong matrix filled with an antifriction composite. In this case, the composite, if necessary, can serve as a solid lubricant, allowing the washer to remain operational under dry friction conditions that occur when using the pump in wells with a high gas content in the pumped medium.
Внешний композиционный слой контактного элемента обеспечивает хорошую прирабатываемость опорной шайбы и, соответственно, эффективное уплотнение напорной полости насоса, повышение надежности и долговечности самой шайбы и рабочего колеса в целом, а также позволяет использовать заявленные шайбы в насосах, предназначенных для скважин с высоким содержанием мехпримесей в пластовой жидкости (т.е. в условиях высокого содержания абразива в смазывающей среде), так как частицы мехпримесей проникая в композиционный материал, не разрушают контактный элемент опорной шайбы или ответную поверхность трения направляющего аппарата.The outer composite layer of the contact element provides good running-in of the support washer and, accordingly, effective sealing of the pressure cavity of the pump, increasing the reliability and durability of the washer and the impeller as a whole, and also allows the use of the claimed washers in pumps designed for wells with a high content of solids in the reservoir liquids (i.e., under conditions of a high abrasive content in a lubricating medium), since particles of solids entering the composite material do not destroy the contact a solid element of the supporting washer or the counter friction surface of the guide apparatus.
Возможность осуществления полезной модели, охарактеризованной приведенной выше совокупностью признаков, подтверждается описанием опорной шайбы рабочего колеса ступени погружного центробежного насоса для добычи нефти, выполненной в соответствии с настоящей полезной моделью.The possibility of implementing a utility model, characterized by the above set of features, is confirmed by the description of the washer of the impeller of the stage of a submersible centrifugal pump for oil production, made in accordance with this utility model.
Описание сопровождается графическими материалами, на которых изображено следующее.The description is accompanied by graphic materials, which depict the following.
На Фиг.1 - опорная шайба.In Fig.1 - supporting washer.
На Фиг.2 - сечение А-А по Фиг.1.Figure 2 is a section aa in Figure 1.
На Фиг.3 - график зависимости износостойкости опорной шайбы из карбонита и заявленной опорной шайбы из металлополимерного материала от осевой нагрузки.Figure 3 is a graph of the dependence of the wear resistance of a support washer made of carbonite and the declared support washer made of metal-polymer material from the axial load.
На Фиг.4 - график зависимости коэффициента трения опорной шайбы из карбонита и заявленной опорной шайбы из металлополимерного материала от осевой нагрузкиFigure 4 is a graph of the dependence of the coefficient of friction of the support washer from carbonite and the declared support washer from metal-polymer material from the axial load
На Фиг.5 - график зависимости коэффициента трения опорной шайбы из карбонита и заявленной опорной шайбы из металлополимерного материала от осевой нагрузки (сухое трение)Figure 5 is a graph of the dependence of the coefficient of friction of the support washer from carbonite and the declared support washer from metal-polymer material from the axial load (dry friction)
Опорная шайба 1 представляет собой кольцевую пластину из металлополимерного материала, включающего в себя основу 2, выполненную из омедненной углеродистой стали с припеченным к ней подслоем 3 из порошковых частиц оловянистой или оловянисто-цинковой бронзы, размером 0,1-0,2 мм, образующих на поверхности несущего элемента пористую матрицу, The support washer 1 is an annular plate made of metal-polymer material, which includes a base 2 made of copper-plated carbon steel with a sublayer 3 baked to it from powder particles of tin or tin-zinc bronze, 0.1-0.2 mm in size, forming on the surface of the supporting element is a porous matrix,
поры 4 которой пропитаны антифрикционным полимерным материалом следующего состава: 60% фторопласта - основа и 40% дисульфида молибдена -антифрикционный наполнитель, а также поверхностного подслоя 5 из указанного полимерного материала.pores 4 of which are impregnated with an antifriction polymer material of the following composition: 60% fluoroplastic is the base and 40% of molybdenum disulfide is an antifriction filler, as well as a surface sublayer 5 of the specified polymeric material.
Стальная основа 2 образует кольцевой несущий элемент, предназначенный для установки шайбы в соответствующем кольцевом пазу рабочего колеса, толщина которого соответствует глубине кольцевого паза рабочего колеса. Подслой из пропитанных порошковых частиц и поверхностный подслой образуют кольцевой контактный элемент 6, предназначенный для взаимодействия с ответной поверхностью трения направляющего аппарата ступени. Общая толщина контактного элемента может составлять от 0,5 до 1 мм.The steel base 2 forms an annular bearing element for mounting the washer in the corresponding annular groove of the impeller, the thickness of which corresponds to the depth of the annular groove of the impeller. An underlayer of impregnated powder particles and a surface underlayer form an annular contact element 6, designed to interact with the counter friction surface of the stage guide apparatus. The total thickness of the contact element may be from 0.5 to 1 mm.
Из указанного металлополимерного материала изготовили опорные шайбы рабочих колес с наружным диаметром 55 мм и внутренним диаметром 36 мм, которые затем были испытаны с целью определения триботехнических характеристик пары трения «металлополимер - нирезист», их сравнения с параметрами известной пары трения «карбонит - нирезист», а также определения влияния триботехнических характеристик пары трения «металлополимер - нирезист» на гидродинамические показатели ступеней ЭЦН.The washers of the impellers with an outer diameter of 55 mm and an inner diameter of 36 mm were made from the indicated metal-polymer material, which were then tested to determine the tribotechnical characteristics of the metal-polymer-niresist friction pair, their comparison with the parameters of the known carbonite-niresist friction pair, as well as determining the influence of the tribotechnical characteristics of the metal-polymer-niresist friction pair on the hydrodynamic parameters of the ESP stages.
Определение триботехнических характеристик пар трения проводилось на машине трения УМТ-1 (режимы испытаний: частота вращения - 2500 об/мин, осевая нагрузка - 60, 120, 240Н, смазочная среда - «Литол 24» с добавкой двуокиси алюминия). При тех же осевых нагрузках и частоте вращения испытания проводились в условиях сухого трения (без смазки). Время The tribotechnical characteristics of the friction pairs were determined on a UMT-1 friction machine (test modes: rotation speed - 2500 rpm, axial load - 60, 120, 240N, lubricant - “Litol 24” with the addition of aluminum dioxide). At the same axial loads and rotational speed, the tests were carried out under dry friction conditions (without lubrication). Time
испытания каждой пары трения со смазкой 2 часа, в условиях сухого трения - до прихвата. В процессе испытаний замерялись: крутящий момент на валу и температура в зоне трения. По результатам испытаний определялись коэффициент трения и величина износа материалов испытуемой пары трения. Определение влияния триботехнических характеристик пары трения «металлополимерн - нирезист» на гидродинамические показатели ступеней проводилось на установке испытания ступеней ЭЦН.testing each friction pair with lubricant for 2 hours, in conditions of dry friction - before sticking. During the tests, we measured: torque on the shaft and temperature in the friction zone. Based on the test results, the coefficient of friction and the amount of wear of the materials of the tested friction pair were determined. The influence of the tribotechnical characteristics of the “metal-polymer-niresist” friction pair on the hydrodynamic parameters of the steps was determined at the installation of testing the stages of ESP.
Результаты проведенных испытаний представлены на Фиг.3-5.The results of the tests are presented in Fig.3-5.
Из графика на Фиг.3 видно, что износостойкость заявленных опорных шайб из металлополимерного материала, при нагрузках более 60 Н, выше, чем у серийно используемых опорных шайб из карбонита. При этом в процессе испытаний было установлено, что износостойкость ответной детали пары трения, выполненной из нирезиста, в интервале нагрузок от 60 до 120 Н, при использовании опорных шайб из металлополимера и карбонита, примерно одинакова, в интервале нагрузок от 620 до 180 Н износ нирезиста при трении по карбониту превышает аналогичный показатель в паре с металлополимером, а при нагрузках более 180 Н пара трения «нирезист - карбонит» практически неработоспособна.From the graph in Figure 3 it is seen that the wear resistance of the declared support washers made of metal-polymer material, with loads of more than 60 N, is higher than that of commercially used support washers made of carbonite. At the same time, during the tests it was found that the wear resistance of the counterpart of a friction pair made of niresist in the load range from 60 to 120 N, when using support washers made of metal polymer and carbonite, is approximately the same, in the load range from 620 to 180 N, wear of the niresist during friction with carbonite, it exceeds the same rate as paired with a metal polymer, and at loads of more than 180 N the friction pair "niresist - carbonite" is practically inoperative.
Из представленных на Фиг.4 и 5 зависимостей видно, что пара трения «металлополимер - нирезист» имеет более низкий коэффициент трения, чем пара «карбонит - нирезист» и, в отличие от последней, практически не меняет своих характеристик, в условиях сухого трения, т.е. полностью работоспособна в указанных условиях.From the dependences shown in Figs. 4 and 5, it can be seen that the metal-polymer-niresist friction pair has a lower coefficient of friction than the carbonite-niresist pair and, unlike the latter, practically does not change its characteristics under conditions of dry friction, those. fully operational in the specified conditions.
В результате сравнительных гидродинамических испытаний рабочих колес ЭЦН (5-я габаритная группа, расчетная подача 125 м3/сут) с металлополимерными и с карбонитовыми опорными шайбами установлено, что при использовании металлополимерных опорных шайб КПД ступени, при номинальном расходе, на 2~4% выше, чем при использовании опорных шайб из карбонита. Повышение КПД ступени происходит за счет снижения мощности на валу из-за более низкого коэффициента трения пары «металлополимер - нирезист» по сравнению с парой трения «карбонит - нирезист» (0,1 и 0,15 соответственно).As a result of comparative hydrodynamic tests of the ESP impellers (5th dimensional group, calculated feed 125 m 3 / day) with metal-polymer and carbonite thrust washers, it was found that when using metal-polymer thrust washers, the efficiency of the stage, at a nominal flow rate, is 2 ~ 4% higher than when using carbonite thrust washers. An increase in the stage efficiency is due to a decrease in the shaft power due to the lower coefficient of friction of the metal-polymer-niresist pair compared to the carbonite-niresist friction pair (0.1 and 0.15, respectively).
Таким образом заявленная опорная шайба по износостойкости и нагрузочной способности превосходит серийно применяемые опорные шайбы из карбонита, при этом заявленная шайба имеет меньший коэффициент трения практически во сем диапазоне нагрузок и сохраняет работоспособность в условиях сухого трения.Thus, the claimed support washer in terms of wear resistance and load capacity exceeds the commercially available support washers made of carbonite, while the claimed washer has a lower coefficient of friction in almost this load range and remains operational in dry friction.
Claims (15)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006134720/22U RU63003U1 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006134720/22U RU63003U1 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU63003U1 true RU63003U1 (en) | 2007-05-10 |
Family
ID=38108345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006134720/22U RU63003U1 (en) | 2006-10-03 | 2006-10-03 | SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU63003U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539159C2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Anti-friction composite material |
| RU2784232C1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-11-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Composite wear resistant material |
-
2006
- 2006-10-03 RU RU2006134720/22U patent/RU63003U1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2539159C2 (en) * | 2013-03-14 | 2015-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Anti-friction composite material |
| RU2784232C1 (en) * | 2022-05-24 | 2022-11-23 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Composite wear resistant material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7665954B2 (en) | Hydrodynamic bearing runner for use in tilting pad thrust bearing assemblies for electric submersible pumps | |
| US9328736B2 (en) | Motor pump bearing | |
| EP3081812B1 (en) | Internally meshing gear pump | |
| CN101858385B (en) | Metal matrix inlaid elastic self-lubricating sliding bearing | |
| RU63003U1 (en) | SUBMERSIBLE DRIVE WASHER OF STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION | |
| RU2274769C1 (en) | Stage of submersible multistage centrifugal pump | |
| Kulkarni et al. | Development and testing of PTFE based composite bearing material for turbine pump | |
| CN2916240Y (en) | Water-lubricating silicon carbide radial bearing | |
| JP4423803B2 (en) | Horizontal shaft type pump | |
| CN207018539U (en) | A kind of back up seal part of the housing of fluid machinery | |
| CN113915158A (en) | Pump and method of operating the same | |
| EP2169243A1 (en) | Plain bearing unit | |
| CN204961379U (en) | Dry -type pump bearing retainer | |
| RU70945U1 (en) | SUBJECT WASHER OF THE MULTI-STAGE SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP FOR OIL PRODUCTION | |
| CN204985034U (en) | Dry -type pump bearing retainer | |
| RU2339854C2 (en) | Pad thrust of axial hydrodynamic bearing of submersible drive pump unit for oil extraction | |
| RU2355917C1 (en) | Runner of well multi-stage centrifugal pump for oil extracting and method for fabrication of this pump | |
| CN205605451U (en) | Single -phase multistage submerged motor pump | |
| RU59756U1 (en) | HYDRODYNAMIC THRUST BEARING ASSEMBLY (OPTIONS) | |
| CN209724769U (en) | Nuclear power plant's feed pump shaft seal apparatus | |
| RU2558406C1 (en) | Thrust bearing | |
| RU2215206C1 (en) | Friction couple and impeller of immersed multiple-impeller centrifugal pump provided with friction couple | |
| CN216278514U (en) | Multistage pump supported by sliding bearing | |
| JPH06229476A (en) | Sliding device, fluid device, compressor, and its manufacture | |
| RU52616U1 (en) | SLIDING BEARING |