正交设计试验L9(34)设计参数参考3DS―6/32型增压注水泵选取。正交试验因素水平和试验计划如、正交试验因素水平水平因素A吸入压力MPaB柱塞小径mmC柱塞大径正交试验结果分析项目列号ABC水平KⅠ-470-560170KⅡ-50-170-150KⅢ160270-480平均值KⅠ-15618656KⅡ-50-56-50KⅢ5390-160极差R-209-276-216主次3122所示。
正交试验结果分析从极差排列顺序及趋势中可看出:柱塞小径影响回程力变化*大,是主要因素;柱塞大径及吸入压力相对而言较小一些,是次要因素。所以,B1C3A1为*优设计参数。
因素与回程力趋势效应估计通过直观分析法选出*优设计参数B1C3A1;在未进行验证试验及正式生产之前,从理论上对*优设计参数能否达到理想效果进行了效应估计。B1C3A1在工程计算中其回程力平均值等于-284kg.通过计算得出在*优设计参数条件下的试验指标的理论估计值,从理论上看这个试验组合能达到预期目的。
试验验证按优选出来的设计参数B1C3A1进行试验验证,验证结果如所示。试验验证结果试验号因素A1吸入压力MPaB1柱塞小径mmC3柱塞大径mm结果回程力kg10132838-385从验证结果上看,B1C3A1在消除柱塞回程力方面是一个比较理想的设计参数组合。但在性能试验1过程中,我们发现泵的流量超过设计流量;在寿命考核过程中,又因反向回程力过大,柱塞小径连接部位强度不够,出现拉断现象。针对这些情况,我们对设计参数又进行了重新组合。其组合原则是:既要提高柱塞的强度,并满足流量指标,又要降低柱塞回程力及功率消耗。从试验计划中及检测记录中发现,第2号试验组合基本能满足上述要求,所以又重新取A1B2C3条件组合进行连续运转试验及性能检测。
为了提高其使用范围,同时将A1B2C2条件组合变换成A2B2C2及A3B2C2条件组合,又进行了试验。
从试验结果上看,三个条件组合均能达到要求。通过考核*后确定:A1B2C2、A2B2C2、A3B2C2条件组合试验计划试验号列号ABC试验结果回程力15型差动式增压注水泵*佳设计参数。这样不但扩大了使用范围,同时也给用户创造了方便条件。
效果(1)按上述*佳设计参数设计的新的增压注水泵应用于油田,使用效果达到甚至超过原设计目标,用户反映很好。(2)由于消除了柱塞回程力,因而大大减轻了曲轴的负荷,降低了流量和压力的波动,减少了震动和撞击,提高了设备的运行平稳性。(3)差动式液缸结构应用于往复泵,国内在80年代末首次出现。这种结构的增压注水泵已于1989年末通过省级鉴定,1990年正式进行批量生产。