设计计算卜石油机械多缸单作用往复泵动力端动力学研究蒋发光1梁政1钟功祥1彭代清2徐斌容3秦强3（1.西南石油大学机电工程学院2.河南中原总机厂石油设备有限公司3.宝鸡石油机械有限责任公司）员关注，然而往复泵仍然存在着振动大、噪声大等弊端。为此，通过系统的分析，从往复泵动力端的运动分析入手，建立了多缸单作用往复泵的运动学、动力学以及动平衡的一般方程，并编制了相应的通用计算机程序，对所建立的方程进行求解。在此基础上，通过实例分析获得了钻井泵的动力学分析结果，为研究与解决单作用往复泵运动学、动力学方面的设计提供方法和理这样，可将往复泵动力端简化成由若干曲柄滑块机构组成的机构，其中一支曲柄滑块机构如所示。

　　往复泵是一种利用柱塞（或活塞）在泵缸内做往复运动来改变工作室的容积而输送介质的泵，图中，X）0为坐标系，曲柄半径为R（泵冲程的X），连杆旋转中心距为L曲柄旋转角为办连杆角为连杆小端旋转中心距离曲柄旋转中心的距离为它们三者的导数代表广义速率。

　　从不难得出曲柄滑块机构运动学约束条件为令Ri=求得=X，可求出以U1（i）、U1（i）（此2参数可作为已知量）为独立变量具有排出压力高、单排量较小的特点，在国民经济的各个行业中得到了广泛应用，在石油矿场中也得到了大量应用，如注水泵、钻井泵、压裂泵等。而目前油田中所使用的往复泵往往存在体积庞大、振动大、噪声大等弊端。国内外众多学者和技术人员在泵的理论研究、结构设计及使用维护等方面投入了大量的精力、财力，这方面的研究至今仍在继续量都能够通过R、L 0i、0i和0i来表达。对于具体结构的往复泵，R、L、0i、0i和0.为已知量，不难求出以上各个连杆、活塞的运动（角）速度和（角）加速度。

　　往复泵系统动力端动力学方程建立用广义速度表示各分体的质心速度和角速度，从而导出它们与Ui（i）对应的偏速度和偏角速度，求出各分体上作用的主动力和惯性力的主矢和相对质心的主矩。将以上各个变量代入动力学平衡方程构件下的往复泵动力端动力学方程考虑曲柄全部制造在一个曲轴上，由于曲轴的刚度足够大，分析中忽略曲轴的扭转变形，认为曲轴的旋转角度、角速度和角加速度相同，进而得到考虑曲轴、连杆、滑块等机构的往复泵动力端动力学方程将式（6）与式（2）、（3）和（4）相结合，利用所示的程序框图，通过编程计算求解，便可求出考虑曲轴、连杆、滑块机构的往复泵动力端动力学方程的具体形式。需要注意的是在式（5）、（6）中，n表示往复泵的缸数，相邻2曲柄的曲柄角相差~=0.十1-0i等于360°/7的整数倍，且该倍数小于n滑块力Fi的计算可