接触力和转速对螺杆泵定子材料摩擦磨损性能影响研究

简介

螺杆泵转子与定子间的接触力及其转速对螺杆泵定子的使用寿命至关重要。本文以采油螺杆泵定子常用材料,即氢化丁腈橡胶(HNBR)弹性体材料为研究对象,研究接触力和转速对螺杆泵定子弹性体材料摩擦磨损性能的影响。采用摩擦磨损试验研究不同接触力和转速下HNBR弹性体材料的摩擦系数,并采用失重法分析试验试样的体积磨耗率;利用扫描电镜(SEM)观察摩擦磨损试验后试样磨痕微观形貌变化,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)技术分析不同接触力和转速下试样表面分子结构变化。试验结果表明,接触力和转速对HNBR弹性体材料的摩擦系数和体积磨损率均有重要影响,摩擦系数随接触力的增加而减小,随滑动速度的增加呈先增加后减小的趋势,HNBR材料的体积磨损率随接触力和转速的增加均会减小;SEM分析表明,试样的磨痕微观形貌发生了明显的变化,接触力越大,HNBR材料的粘着磨损越严重,随着转速升高,磨粒磨损加剧;ATR-FTIR结果表明,摩擦会导致橡胶材料大分子链断裂,HNBR表面仲酰胺分子链发生交联反应,接触力和转速的增加均会促进该反应的进行。