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31.1往复泵的应用与发展31.2泥浆泵的发展情况41.3泥浆泵的作用和特点51.4钻探工作对钻井泵性能的要求81.5修井作业简介81.6设计的提出及设计说明书的主要工作91.7本章小结9第二章泥浆泵的运动机理102.1引言102.2往复式泵的基本结构112.3住复式钻井泵的流量及其变化规律122.4泥浆泵流量不均度142.5本章小结15第三章泥浆泵整体及其关键部件的设计163.1BW-100型泥浆泵主参数的确定163.2整体设计方案163.3泥浆泵主要零部件强度校核203.4基本结构参数确定323.5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344.1易损件的磨损344.2泥浆泵的使用与维护36第五章泥浆泵的特性分析395.1曲轴转速特性分析395.2曲轴转矩特性分析405.3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3ABSTRACTThedrillingpumpisoneimportantpartofdrillingequipment.Thedrillingpumpsaremainlyusedtowashhole,inourcountrygeologyandminingdepart-mentproclaimedthestandarddecidesasthemudpump,theformofthepumpsdesignedasthereciprocatingpump.Inthedrillingconstruction,themudpumpisusedtotransportthecleaningliquidtothehole,andmakeitattheholecontinualrecycling.Alsousingthemudpumpincertainspecialworkingprocedurestopourmatterandcementmortartothehole.Amudpumpisoneofthecriticalequipmentsforpetroleumdrillingoperations,theperformance,structure,reliability,suitability,costandservicelifeofamudpumpwilldirectlyaffectthedrillingoperations.Themudpumpisakindofthereciprocatingpump.Thepumpdesignedmyselfisthreeplungerreciprocatingpump,itisthroughthepistonpartreciprocalmotion,causestheairtightworkcavityroomvolumechange,thusformsthepressureofthecavityroominsideandoutsidedifferent,anddischargestheenergybytheinspiration.Thesuccessfuldevelopmentofthepumpproducesagoodprofitforourfactory,andplaysanimportantactiveroleinoilfielddevelopmentandfulluseoftheresources.Keyword：mudpump,reciprocatingpump,drilling.4第一章绪论1.1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(M.WestPha1)和贝尔格(H.Berg)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