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BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析设计.doc

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BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析设计.doc

1目录摘要1英文摘要2第一章绪论311往复泵的应用与发展312泥浆泵的发展情况413泥浆泵的作用和特点514钻探工作对钻井泵性能的要求815修井作业简介816设计的提出及设计说明书的主要工作917本章小结9第二章泥浆泵的运动机理1021引言1022往复式泵的基本结构1123住复式钻井泵的流量及其变化规律1224泥浆泵流量不均度1425本章小结15第三章泥浆泵整体及其关键部件的设计1631BW100型泥浆泵主参数的确定1632整体设计方案1633泥浆泵主要零部件强度校核2034基本结构参数确定3235本章小结332第四章往复式泵的易损件及影响其寿命的主要因素3441易损件的磨损3442泥浆泵的使用与维护36第五章泥浆泵的特性分析3951曲轴转速特性分析3952曲轴转矩特性分析4053液力端理论流量特性分析41结束语43致谢44参考文献45摘要钻探用泵是钻探设备的重要组成部分之一。钻探用泵主要是洗孔用泵,在我国地矿部的部颁标准定为泥浆泵,泵的形式定为往复式泵。在钻探施工中,泥浆泵担负着向孔内输送清洗液,并能使其在孔内循环的作用。在某些特种工序中还用泥浆泵向孔内灌注水泥浆等物质。泥浆泵是石油矿场钻井作业中的关键设备之一,它的性能、结构、可靠性、适应性、经济性以及使用寿命,直接影响着钻井质量的好坏。泥浆泵是往复泵的一种。本人所设计的泥浆泵是卧式三缸单作用往复式活塞泵,它是通过活塞部件的往复运动,引起密闭的工作腔室容积变化,从而形成腔室内外压力差变化,以吸入和排出液流实现能量转换的。该卧式三缸单作用泵在生产实践中得到了广泛的应用。关键词泥浆泵,往复泵,钻井3ABSTRACTTHEDRILLINGPUMPISONEIMPORTANTPARTOFDRILLINGEQUIPMENTTHEDRILLINGPUMPSAREMAINLYUSEDTOWASHHOLE,INOURCOUNTRYGEOLOGYANDMININGDEPARTMENTPROCLAIMEDTHESTANDARDDECIDESASTHEMUDPUMP,THEFORMOFTHEPUMPSDESIGNEDASTHERECIPROCATINGPUMPINTHEDRILLINGCONSTRUCTION,THEMUDPUMPISUSEDTOTRANSPORTTHECLEANINGLIQUIDTOTHEHOLE,ANDMAKEITATTHEHOLECONTINUALRECYCLINGALSOUSINGTHEMUDPUMPINCERTAINSPECIALWORKINGPROCEDURESTOPOURMATTERANDCEMENTMORTARTOTHEHOLEAMUDPUMPISONEOFTHECRITICALEQUIPMENTSFORPETROLEUMDRILLINGOPERATIONS,THEPERFORMANCE,STRUCTURE,RELIABILITY,SUITABILITY,COSTANDSERVICELIFEOFAMUDPUMPWILLDIRECTLYAFFECTTHEDRILLINGOPERATIONSTHEMUDPUMPISAKINDOFTHERECIPROCATINGPUMPTHEPUMPDESIGNEDMYSELFISTHREEPLUNGERRECIPROCATINGPUMP,ITISTHROUGHTHEPISTONPARTRECIPROCALMOTION,CAUSESTHEAIRTIGHTWORKCAVITYROOMVOLUMECHANGE,THUSFORMSTHEPRESSUREOFTHECAVITYROOMINSIDEANDOUTSIDEDIFFERENT,ANDDISCHARGESTHEENERGYBYTHEINSPIRATIONTHESUCCESSFULDEVELOPMENTOFTHEPUMPPRODUCESAGOODPROFITFOROURFACTORY,ANDPLAYSANIMPORTANTACTIVEROLEINOILFIELDDEVELOPMENTANDFULLUSEOFTHERESOURCESKEYWORDMUDPUMP,RECIPROCATINGPUMP,DRILLING4第一章绪论11往复泵的应用与发展往复泵是最早出现的泵类机械,曾在工业界广泛使用。19世纪末和20世纪初,德国的魏斯特法尔MWESTPHA1和贝尔格HBERG等人曾对往复泵技术基础理论的研究做出了杰出的贡献。贝尔格的活塞泵一书是当时关于往复泵原理和设计的权威性著作。这本著作中有关泵阀运动的分析和公式,吸入、排出过程中液缸内压力变化的规律,吸入管中的惯性水头值计算等至今仍被引用。但在20世纪中,后起的离心泵、转子泵等在许多应用领域取代了往复泵。其主要原因就是它们的结构简单,通用性强。受此影响,往复泵的技术基础理论和没计、制造技术的研究发展工作长期停滞不前,特别是在基础理论方面,往复泵无论是与内燃机、活塞式压缩机等往复式机械相比,还是与离心系等动力式泵相比,其差距都是相当大的。但是,往复泵所具有的一些性能上的特点和优点是其它类型泵无法比拟的。因而它的应用也不可被取代。除了上面提到的在泵压变化的条件下可实现排量恒定外,还有能在严苛条件下泵送特种介质腐蚀性、磨砺性、高粘度、离密度、高温等,效率高,排出压力高等特点。这些特点决定了往复泵将在下列领域保留它的应用1在化工厂中用于泵送特种介质;2用于矿业生产中输送煤浆、金属矿浆等,包括远距离输送作业;3用于石油、天然气矿场的钻井、固井、压裂、注水等作业;4石化、药品、食品等生产流程中的配料计量泵;5为水压机等锻压机提供动力的高压液压泵。在以上几种应用场合中,不但所要求的排量、压力、功率和驱动、传动型式相差甚远,而且为适应各种不同的特种介质和性能要求,泵的液力端结构设

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