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机器人筑砌砖墙专用泥浆泵设计 【说明书+CAD+PROE 机器人 砌砖 专用 泥浆泵 设计 说明书 CAD PROE

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温州大学瓯江学院WENZHOU UNIVERSITY OUJIANG COLLEGE本科毕业设计文献综述题 目机器人筑砌砖墙专用泥浆泵设计专业机械工程及其自动化班级 学生姓名 学号 指导教师 职 称 温州大学瓯江学院教务部制一前言本课题涉及的泥浆泵，是指在筑砌砖墙过程中向墙砖上输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是筑砌砖墙设备的重要组成部分。在常用的正循环筑砌砖墙中它是将地表冲洗介质清水泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗液的目的。泥浆泵是在筑砌砖墙过程中，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。泥浆泵是筑砌砖墙机械设备的重要组成部分。它的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入，起着冷却钻头，清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后岩屑带回地面的作用。在常用的正循环筑砌砖墙中泥浆泵是将地表冲洗介质清水泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下经过高压软管水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端以达到冷却钻头将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的由动力机带动泵的曲轴回转曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作用下实现压送与循环冲洗液的目的。二泥浆泵概述泥浆泵是在筑砌砖墙过程中，将泥浆加压后携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，向井底输送和循环筑砌砖墙液的往复泵。泥浆泵的主要作用是利用筑砌砖墙冲洗液（统称泥浆）使井筒内外的循环，冲洗井底，冷却钻头，并把岩屑携带到地面。在采用水力钻具（如涡轮钻具或螺杆钻具）时，利用冲洗液传递能量，推动水力钻具旋转。采用喷射式钻头，由钻头水眼喷射出高速冲洗液，有利于破碎岩层，提高筑砌砖墙速度。为了实现高压喷射筑砌砖墙，对筑砌砖墙泥浆泵提出了更高的要求，使用好、保养好泥浆泵的各部分，延长各个易损件的工作寿命，保证泥浆泵优良的技术状况，也是很重要的。由于石油矿场上使用往复泵的条件十分恶劣，提高其易损件（泵阀，活塞和缸套）的工作寿命，成为泥浆泵设计、制造和使用中迫切需要解决的问题。近几年，为了加快筑砌砖墙速度，降低筑砌砖墙成本，延长钻头使用寿命，国内外在泥浆泵的理论和试验研究、设计制造和选择使用等方面做了许多工作，对筑砌砖墙泵进行了多次改型换代，各种新型筑砌砖墙泵也不断研制成功。但其基本结构均未摆脱曲柄连杆机构的传统方式，在结构上没有根本变化，因而现有的筑砌砖墙泥浆泵不能完全满足筑砌砖墙作业的需要，因而必须寻求具有更好工作性能和合理结构的筑砌砖墙泵以满足石油勘探开发使用的要求。随着改革开放的深入及中国加入世贸组织，我国石油筑砌砖墙队伍“充分利用国内外两种资源、两个市场”，实施走出去的战略，进入国际筑砌砖墙市场，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筑砌砖墙设备的投入，同时加快老筑砌砖墙机的更新改造和新型轻便筑砌砖墙机研制步伐，随着国际市场对筑砌砖墙泵的需求增大，使得筑砌砖墙泵的供求矛盾更加突出，各类型筑砌砖墙泵的缺口每年达200台左右。现如今国内外筑砌砖墙泥浆泵主要存在5方面的问题，即，筑砌砖墙泵质量大，制约钻机的移运性，难以适应现代轻便钻机的要求；冲程短，冲次高，筑砌砖墙泵在不合适的冲次范围内工作，致使液力端寿命短；泵压偏低，不能完全满足现代筑砌砖墙工艺的需要；结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足筑砌砖墙机高可靠性要求；缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。因此，合理降低泵的冲次，适当增加泵的冲程长度，既满足筑砌砖墙过程中的排量要求，又能确保泵的自吸性能，充分发挥了泵的功效，成为今后筑砌砖墙泵的设计方向。三泥浆泵的国内外概况及发展趋势我国的泥浆泵是从 1960 年代开始，由引进美国技术发展起来的。当前，我国生产石油筑砌砖墙泵的单位主要有宝鸡石油机械有限公司、兰州兰石国民油井石油工程公司等单位，其生产的系列三缸泵己经能基本满足我国大部分油田筑砌砖墙的需要，并有部分出口。宝鸡石油机械有限公司已有 40 多年设计和制造泥浆泵的历史，生产的 F-500、F-800、F-1000 泵达到了美国 LTV 公司的技术要求，其特点为:无退刀槽人字齿轮传动；合金钢曲轴；可更换的十字头导板；机架采用钢板焊接件；中间拉杆盘根采用双层密封结构，动力端采用强制润滑和飞溅润滑相结合的润滑方式。F 系列三缸泵具有冲程长、冲次低的优点。为了满足油田高泵压和大排量筑砌砖墙工艺的要求，宝鸡石油机械有限公司还自行设计和制造了 F-1300、F-1600、F-1600HL、F-2200 和 F-22OOHL大功率高压泥浆泵。兰州兰石国民油井石油工程公司是中美合资经营企业，生产的泥浆泵主要有 P 系列、F 系列和 3NB 系列。其中的 3NB 系列泥浆泵具有以下特点: 动力端壳体为钢板焊接结构，焊后消除内应力；动力端传动齿轮为渐开线齿形；曲轴为空心的整体铸件；动力端润滑为飞溅润滑；液力端吸入、排出法兰符合 ANSI 和 API 规范；活塞杆与介杆间采用卡箍连接；阀腔孔的底部带有台阶，防止阀座下沉；活塞和缸套由一个独立的喷淋泵装置冷却和润滑。该公司生产的 3NB 系列三缸泵符合 API 规范，功率从5OOHP 到 1600HP，广泛用于各大油田。目前，世界各国都在大量研究和使用三缸单作用泥浆泵，并且都是朝着大功率、长冲程、大缸径、高泵压的技术方向发展。国外对筑砌砖墙泵的研究早、技术精、产品系列齐全，尤其以美国的技术最为先进，俄罗斯和罗马尼亚次之。随着筑砌砖墙技术的发展,特别是高压喷射筑砌砖墙、近平衡筑砌砖墙、丛式定向井、水平井等新工艺、新技术的不断进步,对筑砌砖墙泥浆泵的工作性能要求越来越高。目前，筑砌砖墙泵正朝着大功率、大排量和高压力的方向发展。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 石油勘探开发规划院机械研究所. 筑砌砖墙泥浆泵的使用M. 北京：石油工业出版社，19793 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，19854 S.L.科利尔.泥浆泵手册M.北京：石油工业出版社，1988 5 沉学海. 筑砌砖墙往复泵原理与设计M. 北京：机械工业出版社，19906 往复泵设计编写组.往复泵设计M.机械工业出版社，19877 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. 19878 沈学海.论