泥浆泵动力端参数优化及设计开题报告.doc

毕业设计开题报告题 目 3NB1300泥浆泵动力端参数优化及结构设计 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械设计制造2班 学 生 隆 林 凡 指导教师 胡启国 重庆交通大学2011年4重庆交通大学二0一一届毕业设计（论文）开题报告一.选题的理论价值和现实意义毕业设计是对我们大学四年所学知识的一个综合和应用，这既是一门必修的课程，也是对我们在大学所学知识的一种检验，更是对我们实践能力的一种提高。做好毕业设计既是对自己能力的提高和锻炼，又可以对工程机械的发展提出一定的建议和看法，还有可能对工程机械的理论发展做出微薄的贡献。随着改革开放的深入及中国加入世贸组织，我国石油钻井队伍“充分利用国内外两种资源、两个市场”，实施走出去的战略，进入国际钻井市场，为了满足参与国际市场的需要，中石油、中石化都在不断加大钻井设备的投入，同时加快老钻井机的更新改造和新型轻便钻井机研制步伐，加之国际市场对钻井泵的需求增大，使得钻井泵的供求矛盾更加突出，各类型钻井泵的缺口每年达200台左右。根据2000年的统计，中国拥有钻机1000余台，占世界钻机总量的32%，其中中石油集团公司拥有702台，因此，中石油集团公司的钻机的情况基本反映了国内钻机的现状，然而国内生产钻井泵的企业由于各自产品为多年前开发，结构不尽合理，难以满足现代钻井工艺的要求，其缺点主要是钻井泵质量大，难以适应现代轻便钻机的要求，制约钻机的移运性；冲程短，冲次高。钻井泵在不适合的冲次范围内工作，致使液力端寿命短；泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要；结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足钻井机高可靠性要求；缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。目前国内外钻井泵的主要形式仍为三缸单作用往复泵，为了适应现代钻井工艺的要求，合理降低泵的冲次，适当增加泵的冲程长度，既满足钻井过程中的排量要求，又能确保泵的自吸性能，充分发挥了泵的效能，成为今后钻井泵的设计方向。二.泥浆泵的发展历程及分类泥浆泵是石油钻机的三大部件之一，是钻井液循环系统的关键设备。钻井时钻井泵在高压下向井底输送高粘度、大密度和高含沙量的液体，以便冷却钻头，携带出岩屑，并作为井底动力钻具的动力液，辅助钻头钻进。在各种形式的泵中，往复式柱塞泵由于具有能在高压下输送高粘度、大比重、高含沙量和流量相对较小的液体的特性，因而在钻井作业中得到了广泛的应用。钻井泥浆泵的使用大约已有100多年了。早期泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑等。1940年代末，随着喷射式钻井和井下动力钻具钻井的出现，扩大了泥浆泵的功能与使用范围。近些年来，随着深井和超深井的开采逐渐增多，对钻井泥浆泵的功率与压力提出了更高的要求。泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵传动效率低、流量和压力波动大、体积大、重量重，不能满足恶劣的钻井工况，尤其是海洋钻井的需要。所以1960年代，比较先进的三缸单作用泥浆泵得到了应用。三缸泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小。经过40年来的不断改进与完善，三缸单作用泵已经比较成熟，使用效果显著。现在，随着石油开采技术的不断革新和钻井要求的日益提高，又出现了一些新型的泥浆泵。三.泥浆泵主要设计内容结合现在泥浆泵的发展趋势，在明确设计任务和设计要求，不要偏离题目：仔细研究设计方案，理清设计思路，使设计过程清晰化，这两点的基础上。进行以下研究工作：1.对目前国内外钻井泵技术的研究和发展进行了分析。2.了解钻井泥浆泵的基本构成及工作原理，熟悉其设计、生产的基本知识。3.进行钻井泥浆泵动力端的设计。4.泥浆泵动力端静力学分析及三维建模。5.泥浆泵动力端关键部件进行有限元分析。6.装配图及零件图绘制，说明书编制。四.参考文献1 刘清友.7NB泥浆泵及工作原理J. 天然气工业,2001:64-65.2 查森. 叶片泵原理及水力设计M. 北京:机械工业出版社,1998.3 袁寿其. 低比转速离心泵理论与设计M. 北京:机械工业出版社，2001:119-185.4 陈次昌.离心泵叶轮内的二次流及泵性能的研究 M. 水泵技术，1990（3）:30-32.5 机械加工手册M.石油出版社，1988.7.6 汪恺，唐保宁形位公差原理及应用M北京：机械工业出版社，1991。7 王旭，王积森机械设计课程设计M北京：机械工业出版社，2005。8 GB/T1184-1996，未注形位公差S.9 石油勘探开发规划院机械研究所. 钻井泥浆泵的使用M. 北京：石油工业出版社，197910 石油部科学技术情报研究所.三缸泥浆泵的特性和使用M. 北京：石油工业出版社，198511 S.L.科利尔.泥浆泵手册M.北京：石油工业出版社，1988 12 沉学海. 钻井往复泵原理与设计M. 北京：机械工业出版社，199013 廖希亮，陈清奎.计算机绘图与三维造型M.北京：机械工业出版社，200314 往复泵设计编写组.往复泵设计M.机械工业出版社，198715 小原正三著，梁贤光等译计量泵M.通用机械研究所，197316 沈学海.钻井泵吸入正常的判定标准及允许吸高的计算J.石油钻采机械，1980，4 17 沈学海.钻井泵的排量系数J.石油矿场机械， 1981，318 兰州石油机械研究所钻采机械试验室.SL3NB-1300泥浆泵测试报告R. 198719 机械工程手册，第4、5、6卷，机械工业出版社，198220 沈学海.论钻井泵科研设计中的几个问题J .石油矿场机械， 1985，NO.621 沈学海等.关于钻井泵阀结构参数设计的若干意见J.石油矿场机械, 1981, NO.522 缪道平活塞式制冷压编机J.机械工业出版社， 1983 23 埃斯曼等著，刘家文译.滚动轴承设计与应用手册M.华中工学院出版社，193524DEVELOPMENT AND INTRODUCTION OF SEALING RINGS IN MUD PUMPSN.N.Kozhevnlkov and L.N.Neitman UDC 621.67125 Kelly J.L.J