基于有限元计算的泥浆泵泵体结构改进分析-论文.pdf

《基于有限元计算的泥浆泵泵体结构改进分析-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第5期河南理工大学学报(自然科学版)Vo1．32No．52013年10月JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)0ct．2013基于有限元计算的泥浆泵泵体结构改进分析王建平，赵冬冬，史文涛，张晓辉(1．河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地，河南焦作454000；2．河南理工大学资源环境学院，河南焦作454000)摘要：研究了泥浆泵泵体的应力分布，并对泵体进行结构改进，以提高泥浆泵的整体性能．采用有限元法对1000HP型泥浆泵泵体基于1300HP工况的最大受力条件进行静力分析．结果表明，泵

2、体结构应力分布不均匀，从动轴承轴承座与侧板接触位置、侧板的螺纹孔、前箱立筋板等附近存在应力集中．根据静力分析结果，对泵体进行结构改进，并对改进后的泵体进行有限元分析，直到强度满足要求．改进后的泥浆泵，在不增加总体积和总重量的基础上，功率从1000HP提高到1300HP，有效地降低了陆地钻井平台的成本，提高了经济效益．关键词：泥浆泵；泵体；有限元法；结构改进中图分类号：TE926文献标识码：A文章编号：1673-9787(2013)05-0576-04MudpumpcasefiniteelementoptimizationdesignandstructureimprovementWANGJ

3、ian—ping，ZHAODong．dong。，SHIWen．tao，ZHANGXiao．hui(1．SchoolofMechanicalandPowerEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454000，Henan，China；2．JiaozuoBrake(group)CoLtd．，Jiaozuo454000，Henan，China)Abstract：Toimprovetheoverallcapabilityofamudpump，thestressdistributionsofapumpbodywasana-lyzed，andthe

4、pumpbodystructurewasimproved．Thethree-dimensionalfiniteelementmethodwasadoptedtoanalyzethestressandstrainona1000HPmudpumpbody，underthestaticanalysisconditionbasedonthe1300HPmudpumpmaximumloadconditions．Theresultsshowedthatthepumpbodystructureofstressdis—tributionwasuneven．Thestressconcentrationmi

5、ghtlocatedatadrivenbearingblockandasideplatecontactposition，thescrewthreadholeofasideplate，andachamberstudplate．Thepumpbodywasimprovedac—cordingtotheresuhsofstaticanalysis．Thenthefiniteelementanalysisiscarriedoutagain，untiltherequiredstrengthisobtained．Withouttheincreaseofthetotalvolumeandtotalwe

6、ight，theimprovedmudpumppowerwasincreasedfrom1000HPto1300HP．Thusly，thisimprovementefectivelyreducethecostofalanddrillingplatformandimproveeconomicbenefit．Keywords：mudpump；pumpbody；finiteelement；structuralimprovement便冷却钻头，携带出岩屑，并作为井底动力钻具的0引言动力液，辅助钻头钻进．随着高压喷射钻井新工艺泥浆泵是石油钻机的三大部件之一，是钻井的不断革新及推广，对泥浆泵功率、排

7、量及泵压等液循环系统的关键部件．钻井时泥浆泵在高压下性能参数提出了更高的要求，其性能水平和使用向井底输送高黏度、大密度和高含沙量的液体，以寿命直接影响钻井速度和生产成本，同时作为野收稿日期：2013~4-20作者简介：王建平(1969一)，男，山西晋城人，副教授，主要从事数字化制造技术和骨科生物力学的研究与教学工作E—mail：wjp@hpu．edu．cn第5期王建平，等：基于有限元计算的泥浆泵泵体结构改进分析577外重要设备，对泥