基于ADAMS的压裂车三缸泵振动分析*

马晓伟，刘 健，孙延迪，刘忠砚，肖柳胜

(中国石油大学(华东)机电工程学院，山东青岛266580)

0 引言

近几年来随着油田增产措施的推进，压裂采油工艺需要的压力等级越来越高［1-2］，压裂车也朝着大功率、大型化快速发展，而随之产生的振动问题也日益突出。一些新研制的大型压裂车，作业工况下某些档位出现了较大振动，已经严重影响到整车的使用性能、安全及寿命。从已有的分析可以明确，三缸泵的振动激励是引起压裂车作业工况振动的主要原因，而如何减小三缸泵的振动激励向车架的传递也成为目前制约压裂车压力等级提高的技术瓶颈。因此，明确三缸泵对车架的实际激励大小及形式，进而采取合理的隔振措施，对于压裂车的大功率、大型化发展具有重要的意义。

三缸泵结构复杂、激励源多，目前国内对其振动进行全面分析研究的较少，仅有少量文献针对其局部振动的研究，例如文献［3-4］仿真分析了三缸泵的曲轴和滑块部分的受力情况，模型简单，忽略因素较多。

本研究综合考虑三缸泵的惯性力和液力端压力波动等多激励源工况，其能够真实地反映压裂车作业时三缸泵对车架的振动激励。

1 振动激励源分析

三缸泵可以看成是由3 个单缸泵按相位角相差120°排列而成［5］。因此分析三缸泵的一个缸的曲柄滑块机构惯性力激励及液力端压力波动激励，将其按相位角相差120°进行叠加即可得到三缸泵的相应的振动激励。

1.1 曲柄滑块机构的惯性力

三缸泵的单个缸的原理图如图1所示。……