3NB-1300鉆井泥漿泵——液力端系統(tǒng)的設(shè)計(jì),學(xué) 生： 指導(dǎo)教師： 班 級(jí)：,內(nèi)容,一、課題背景及研究意義二、鉆井泥漿泵的工作原理及液力端作用三、液力端的設(shè)計(jì)四、液力端易損件的設(shè)計(jì)分析五、總結(jié),一、課題背景及研究意義,隨著改革開(kāi)放的深入及中國(guó)加入世界貿(mào)易組織（WTO），我國(guó)石油鉆井隊(duì)伍“充分利用國(guó)內(nèi)外兩種資源、兩個(gè)市場(chǎng)”，實(shí)施走出去的戰(zhàn)略，進(jìn)入國(guó)際鉆井市場(chǎng)，為了滿(mǎn)足參與國(guó)際市場(chǎng)的需要，中石油、中石化都在不斷加大鉆井設(shè)備的投入，同時(shí)加快了老鉆機(jī)的更新改造和新型輕便鉆機(jī)的研制步伐，加之國(guó)際市場(chǎng)對(duì)鉆井泵的需求量增大，使得鉆井泵的供求矛盾更加突出，各類(lèi)型鉆井泵的缺口每年達(dá)200臺(tái)左右。隨著新鉆井工藝的應(yīng)用和發(fā)展，要求開(kāi)發(fā)具有更高更好性能的新型鉆井泵。因此該項(xiàng)目具有良好的市場(chǎng)前景。并且隨著越來(lái)越多的國(guó)產(chǎn)設(shè)備步入國(guó)際市場(chǎng)，也會(huì)極大地提高我國(guó)石油裝備制造企業(yè)的國(guó)際聲譽(yù)，創(chuàng)造出更多的商機(jī)。目前鉆井泵主要的特點(diǎn)有：(1）排量和功率大。(2）鉆井泵持續(xù)工作于野外，并經(jīng)常移運(yùn)。 (3）泵送的介質(zhì)是泥漿，其中含有堿、酸、硫化氫等腐蝕成分和細(xì)小的巖屑。因此，鉆井泵液力端的零件在工作時(shí)經(jīng)受介質(zhì)的腐蝕，磨礪和沖蝕。,（4）沖程短，沖次高。鉆井泵在不適合的沖次范圍內(nèi)工作，致使液力端壽命短。（5)泵壓低，不能完全滿(mǎn)足鉆井工藝的需要。(6)缸套壽命短，難以滿(mǎn)足鉆機(jī)高效率要求。因此為了避免上述不足之處，對(duì)鉆井泵液力端設(shè)計(jì)具有重要的意義，尤其為了提高液力端的壽命，對(duì)液力端易損件的設(shè)計(jì)會(huì)變的更為重要。,,,二、鉆井泥漿泵的工作原理及液力端作用,在進(jìn)行液力端系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)了解鉆井泥漿泵的工作原理，鉆井泥漿泵屬于往復(fù)容積式泵，其工作機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下:,,三、液力端的設(shè)計(jì),,鉆井泵的液力端是由缸蓋、凡爾體、拉桿、活塞、缸套與閥箱等組成。這些部位全是與含泥砂而且?guī)в懈g性的泥漿接觸并且承受著高泵壓所造成的液力負(fù)荷。,,缸套結(jié)構(gòu),缸套設(shè)計(jì)一般采用雙金屬缸套，內(nèi)套用高鉻鑄鐵，外套用45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理獲得回火索氏體組織，具有較好的綜合性能。,,活塞結(jié)構(gòu),活塞主要有兩大類(lèi)，即整體式活塞和組裝式活塞。整體式活塞的皮碗硫化在鑄鐵的活塞芯子上，皮碗和芯成一整體，又稱(chēng)硫化活塞。更換活塞時(shí)，皮碗和芯子一起換掉。整體式活塞如下圖所示,由于活塞容易磨損，壽命很短，因此又發(fā)展了單獨(dú)更換皮碗、鋼芯可重復(fù)使用的組裝式活塞。組裝式活塞的皮碗套在鋼芯上，靠壓板和卡簧固定。結(jié)構(gòu)如下圖所示,,缸蓋,缸蓋的作用是封住液缸、壓緊缸套及調(diào)節(jié)缸套盤(pán)根的松緊，使其保持良好的密封狀態(tài)，以保證鉆井泵的正常工作。缸蓋承受全部的液力負(fù)荷。,,拉桿,拉桿一端與中間拉桿相連，一端與活塞相接，通過(guò)拉桿把動(dòng)力傳給活塞。拉桿與活塞的配合：拉桿的一端靠錐度與活塞相配合，而實(shí)現(xiàn)密封。因此對(duì)拉桿錐度要進(jìn)行精密加工，以保證錐度配合有較大的接合面（要大于70%）。錐面上只要有很少一點(diǎn)銹，潤(rùn)滑液或泥漿都會(huì)妨礙配合。,,凡爾體結(jié)構(gòu),鉆井泵全部采用的是錐形盤(pán)狀凡爾體，液體沿凡爾體的外緣流動(dòng)，它的密封是靠凡爾體上的凡爾膠皮合金書(shū)面語(yǔ)凡爾座的金屬接觸實(shí)現(xiàn)的。凡爾膠皮突出干凡爾體的金屬部分，因此，凡爾膠皮除了起密封作用外，還對(duì)凡爾關(guān)閉起緩沖作用。凡爾彈簧的主要作用是保證凡爾及時(shí)關(guān)閉。為了使凡爾體平穩(wěn)準(zhǔn)確地座落在凡爾座上，凡爾還配備有導(dǎo)向裝置。,,閥箱,閥箱是三缸泵液力端的主體零件，外表呈方形。直通式液力端有三塊閥箱，而L形有六塊閥箱，閥箱可視為開(kāi)有交叉內(nèi)孔的厚壁高壓容器，閥箱內(nèi)安裝吸入和排出閥的部位稱(chēng)為閥腔。,,四、液力端易損件設(shè)計(jì)分析,液力端的易損件主要有活塞和缸套，磨損的原因主要是鉆井泵運(yùn)行時(shí)，缸套內(nèi)壁與活塞外圓材料會(huì)產(chǎn)生磨粒磨損、粘著磨損，磨粒磨損是其主要磨損形式。 1.缸套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用雙金屬缸套的優(yōu)點(diǎn)是抗腐蝕性，抗研磨性，很好的磨合性及工作表面的高光滑度。缸套采用雙金屬制作，外套用45鋼，其內(nèi)層為高鉻白口合金鑄鐵，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理獲得回火索氏體組織，具有較好的綜合性能。 2.活塞因?yàn)榛钊麎勖芏?，所以在結(jié)構(gòu)上采用單獨(dú)更換皮碗、鋼芯可重復(fù)使用的組裝式活塞。組裝式活塞的皮碗套在鋼芯上，靠壓板和卡簧來(lái)固定。,,五、總結(jié),1.分析了鉆井泥漿泵的發(fā)展現(xiàn)狀以及液力端系統(tǒng)的研究意義 2.理解了鉆井泥漿泵的工作原理及液力端作用，并對(duì)液力端各部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，具體設(shè)計(jì)了缸套、活塞、拉桿、凡爾體、缸蓋、閥箱等零件 3.對(duì)液力端易損件做了一定的設(shè)計(jì)分析 4.完成了3NB-1300鉆井泥漿泵的液力端系統(tǒng)的二維平面圖繪制，并對(duì)相關(guān)零件進(jìn)行了三維造型,衷心地感謝各位老師！希望老師多提寶貴的意見(jiàn)！,,