LCW罗茨保温泵摩擦磨损试验机的主机设计
 1.主机结构及工作原理主机结构如所示。
泵筒内径32110mm（中间有8种规格）柱塞类型有钢柱塞和软柱塞2种；泊泰邦油管内径（用做扶正器试验）。
压力8MPa温度90°C.柱塞往复运动行程300mm,频率3Hz泵筒与柱塞之间沿轴向单位长度上的力为10Nmm. 
    2.加压机构的组成及工作原理在抽油过程中,由于LCW罗茨保温泵安装的倾斜、抽油杆拉动方向的偏斜以及井下高压原油的扰动等,会使泵筒和柱塞之间产生一定的侧压力。同时,为了加快摩擦磨损的试验过程,在泵筒和柱塞之间施加了一定的径向力。
加压机构设计时要注意4个问题：①为了在试验过程中保持径向力，加压机构要做高速往复运动，因此加压机构应有一定的耐冲击性；②加压机构要结构简单，质量轻以便减小惯性力；③摩擦磨损试验时试验机在不停机状态下能*运转，因此加压机构应工作可靠，寿命长；④试验泵筒、柱塞的直径有多种，所以加压机构应具有一定的通用性。
（1）加压机构的组成加压机构的组成如所示。
根与套筒动配合，两边是弹簧的心轴。轮架的下面装有滚子。套筒的外表面和加压杠杆的一端成90°焊接。
（2）工作原理当拧动圆螺母2时，套筒上行，带动加压杠杆的一端上翘，这样，以滚轮的轴心为支点在泵筒和柱塞之间施加径向力。此时，力传感器受拉。其支反力通过框架、弹簧、轮架、滚子压向垫板。通过计算机观察力传感器中的拉力信号，当加至额定值时，将力传感器的信号线与计算机断开，下调螺母5将所需的压力锁定，再上调螺母2使传感器在试验过程中呈卸荷状态。由于杠杆的挠曲变形很小，所以使用弹簧以增加螺杆的调节量。这样在加压时便于观察力的变化并提高分辨率。当泵筒、柱塞直径的变化值超过套筒的调节极*，应改换垫板的厚度。
加压杠杆的轴向截面如所示。杠杆左端与套筒焊接，其右端与柱塞铰接。法兰右边的部分是因柱塞的不同而更换的接头部分，图上面所示是0110mm柱塞的接头，下面是038mm柱塞的接头。
在进行加压杠杆设计时，应注意下列问题：①加压杠杆是一变截面圆梁；②杠杆端部的变形挠度加上弹簧的压缩变形量不能超过螺杆的zui大调节量；③当杠杆的左端上翘时，必然会引起加压机构垂直方向的歪斜，虽然滚子可以适应这种歪斜，但此歪斜量不能太大；④螺杆的调节量虽然不能超限，但太小也不便于径向压力的调节；⑤对于较细的柱塞，其接头在往复运动过程中，要避免接头与泵筒端口的摩擦。
4.加压杠杆的设计步骤设z为杠杆的轴线方向，y为杠杆的弯曲变形方向。根据杠杆的受力，画出杠杆的剪力图和弯矩图。
对于第n段梁段，其截面惯性矩为人。
设有1根等截面梁，其截面惯性矩为则等效系数Pn=n.当用此等截面梁等效原来的变截面梁进行求解时，在原来的变截面梁的第n段和第1段的交界处，应附加外力APn=d1-Pn）Qn和外力矩AMn=（1-Pn）锾。Qn和锾为原来的变截面梁在该交界处的剪力和弯矩。
根据初参数法，可以求出等截面梁上任意截面z处的挠度y（z）和转角0（z）。
结合边界条件求出杠杆在加压机构一端的挠度和转角。
根据zui粗、zui细两种柱塞接头所对应的挠度及螺杆的zui大调节量，选配刚度较小和较大的两组弹簧。
以中的加压杠杆为例，对于0110mm柱塞所用的杠杆共有10个不同截面的梁段，各梁段的右端面到杠杆左端面的距离为：a=25mm，b=382mmc=402mme=477mm/=497mmg=559mmh=588mm，i=809mm/=829mm，k=871.杠杆的支点到杠杆左端面的距离为d=439.5mm.得到各梁段的截面惯性矩和等效系数见表12表1各段梁的截面惯性矩X104mm4人表2时的等效系数P丨泵筒与柱塞之间的zui大径向压力3000N.所以杠杆右端受力Pk=3000N杠杆左端受力P.=2945N杠杆支点受力Pd=-5945N.在等效等截面梁上Pk=21.45X3000=64350NP0=8.1X2945=23 945=-26455.3N由上述已有公式可算得各附加的AP、AM值。
设杠杆左端的位移为y.，转角为0剪力为弯矩为M0因为它是自由端,所以P0=Q0=23 854.5NM）=Q根据边界条件,在杠杆的支点和右端,挠度为零。运用初参数法可以得到fy0-439.对于038mm柱塞杠杆共有9个不同截面的zui细的泵筒内径32mm接头部分的直径26mm.算得弯曲挠度y0=4.结束语LCW罗茨保温泵在很深的井下而且使用条件很恶劣，目前只能在地面进行模拟试验研究,LCW罗茨保温泵摩擦磨损试验机基本上能满足这一要求。加压机构的设计是摩擦磨损试验机主机设计中的一项重要内容。本设计综合考虑了各种影响因素,从而使该机构结构简单性能可靠,适应性强。运行试验表明,该机构达到了设计要求。