小型泥浆泵的结构设计开题报告

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1、毕业设计开题报告论文题目小型泥浆泵的结构设计一、选题背景和意义：泥浆泵是在钻井过程中，将泥浆加压后携带岀井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，向井底输送和循环钻井液的往复泵。市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，为了加快钻井速度，降低钻井成本，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，对钻井泵进行了多次改型换代，各种新型钻井泵也不断研制成功。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，因而现有的钻

2、井泥浆泵不能完全满足钻井作业的需要，因而必须寻求具有更好工作性能和合理结构的钻井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耍，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。现如今国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题，即，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

3、；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。因此，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、课题关键问题及难点：本题目将设计一台小型泥浆泵。该泥浆泵主要由以下几大部分组成：泵壳部分、钻井泥浆泵的动力部分（包括传动轴、主轴、齿轮副、连杆十字头和中间拉杆等）、钻井泵的液力部分（包括缸盖总成、凡

4、尔总成、拉杆、活塞与缸套等）及润滑部分。本子题目将对3小型泥浆泵的结构进行系统的设计。泵壳部分主要包括一些泵壳底板、挡油板、定位板、放油管、油标管、油池、轴承盖、轴承座、支撑板等等一些部件。三、调研报告（或文献综述）：1•国内钻井泵现状国内轻便钻井泥浆泵功率在956kw以下，主要配套于4km以下钻机，因此，轻便钻井泵的市场前景依从于4km以下钻机的使用现状和发展。据统计，我国拥有钻机1000余台，占世界钻机总量的32%,其中，中石油集团公司就拥有700余台，因此，中石油集团公司的钻机情况基本反映了国内钻机的现状。在中国石油集团公司拥有的700余台钻机中，4kv

5、以下的钻机占总量的80%。平均新度系数仅为0.4,其中，48%的钻机新度系数小于0.3,有500台左右的钻机服役10a以上，与之配套的钻井泵相应也需要更新。我国每年所钻4以下的井数为总井数的98.5%,4km以下的进尺为总进尺的95.2%。2美国三缸钻井泵的现状美国钻井泵大量采用三缸单作用泵，其结构特点：泵的液力端、阀箱采用L型，阀箱的吸入阀和排出阀为分体结构，吸入阀采用螺纹压紧，其壳体与阀箱螺纹连接，球形吸入空气包。泵机座多为焊接结构，小齿轮用键固定在传动轴上，大齿轮套安装在曲轴上。曲轴采用直轴与偏心轮一起铸造的结构。采用双列向心球面调心轴承。十字头滑动面经表

6、面淬火磨削。齿轮采用斜齿或无槽人字齿轮。为了加强易损件的互换，阀腔和活塞杆制定了相应的标准。随机辅助工具齐全，有阀座液压拉拔器液压拆卸器、缸套拆卸器等。3研究内容与关键技术钻井行业的发展方向是提高实效、降低成木和釆用能够降低成本的新工艺、新技术和新装备。运用高速、高压喷射钻井工艺是这一趋势的必然选择。高速由高可靠性的钻机来保证，高压喷射则由高可靠性的钻井泵来保证。钻井泵要适应钻井工艺技术，特别是高压喷射钻井、近平衡钻井、从式定向井、水平井等新工艺新技术的要求，将进一步向大功率大排量和高泵压方向推进，其性能水平和使用寿命直接影响钻井速度和生产成本，同时作为野外重要

7、设备，工作条件十分恶劣，工况也异常复杂，对钻井泵的可靠性和安全性提岀越来越高的要求。决定钻井泵易损件寿命和工作效率的参数为泵冲次、冲程、排除压力和吸入压力。这些参数与有关寿命之间的关系是指数函数。实践表明，钻井泵80%的故障是由于缸套活塞组的磨损引起的。4钻井泵的发展趋势多年来钻井的实践证实，只有卧式活塞泵能满足钻井工艺要求，钻井使用的活塞泵传动功率由3000kw到2000kw,最大排量8~50L/s最小排量下的最高压力为9〜40Mpa.从排量的均衡性，对不同结构泵的排量不均匀度进行分析，结果表明，曲柄错角120°的三缸泵比其其他方曲柄错角等的多刚泵都有力；三缸

8、以上的泵由于结构复杂，维