泥浆泵动力端参数优化及设计
混凝土泵车主要技术参数的优化设计
min f ( x ) = 1/ L ; 为保证混凝土的足量供应 , 取最大排出量 Q 为目标函数 ,即
min f ( x ) = 1/ Q · (2) 约束条件 在满足混凝土泵车的工作性能要求的同时 , 计算参数的设计还应受到下列条件的限制· ①泵送压力的限制 p1 ≥2 M Pa ; ②混凝土缸直径的限制 , 常用的混凝土缸直 径 D 在 150～230 mm 之间· ③输送管路半径 R 的限制 , 输送管路半径 应在下列范围内 选 取 : 50 、65 、70 、75 、100 、125 、 140 、150 、200 mm ; ④冲程长度的限制 ; S 应在 800～2 000 mm 之间 ; ⑤坍落度的限制 , S t 的取值在 8～12 cm 之 间; ⑥泵送能力指数的限制 ; M = p1 Q ≥M min· 综上所述 ,建立约束函数 :
1 混凝土泵车的主要性能指标与计算公式
1. 1 混凝土排出量 混凝土排出量是指泵车在单位时间内输送的
混凝土量 ,即混凝土泵车的生产率·一般可以通过 调节发动机转速或主液压泵的流量来改变泵车的 混凝土排出量·
活塞式混凝土泵的排出量可用下式[1 ]计算 : Q = 60 ×10 - 6πD2 S nη1η2 ÷ 4 (1 + t2/ t1) ( m3/ h)
参考文献 :
[ 1 ] 张国忠. 现代混凝土泵车及施工应用技术[ M ] . 北京 :中国 建材工业出版社 , 2004 :90 - 122.
[ 2 ] 黄长礼 ,刘古岷. 混凝土机械[ M ] . 北京 :机械工业出版社 ,
泥浆泵毕业设计
泥浆泵毕业设计泥浆泵毕业设计引言：在现代工业领域中，泥浆泵作为一种关键设备，广泛应用于石油、矿山、建筑和环保等领域。
泥浆泵的设计和优化对于提高工作效率、降低能耗以及保障设备安全运行具有重要意义。
本文将探讨泥浆泵毕业设计的相关内容，包括设计原则、关键参数以及优化方法。
一、泥浆泵设计原则泥浆泵的设计需要遵循以下原则：1. 安全可靠性原则：泥浆泵在工作过程中需要承受高压力和高温度，因此设计时必须确保设备的安全可靠性。
这包括选择合适的材料、合理的结构设计以及严格的质量控制。
2. 高效节能原则：泥浆泵的工作效率对于整个工艺流程的效率至关重要。
设计时需要考虑到泵的流量、扬程以及功率等参数，以实现高效节能的目标。
同时，采用先进的节能技术和控制系统也是提高泵的效率的重要手段。
3. 环境友好原则：现代社会对于环境保护的要求越来越高，泥浆泵的设计也需要考虑到环境友好性。
减少噪音和振动、降低排放物的浓度以及节约资源等都是设计中需要考虑的因素。
二、泥浆泵关键参数在泥浆泵的设计中，以下参数是需要重点关注的：1. 流量：泥浆泵的流量是指单位时间内通过泵的液体体积。
根据工艺要求和流体性质，确定合适的流量是设计的首要任务。
2. 扬程：泥浆泵的扬程是指泵能够克服的液体静压力差。
根据输送距离和高度差，确定合适的扬程是保证泵正常工作的关键。
3. 功率：泥浆泵的功率是指泵在单位时间内所消耗的能量。
通过合理设计泵的结构和控制系统，降低功率消耗是提高泵效率的重要途径。
4. 材料：泥浆泵的材料需要具备耐磨、耐腐蚀和耐高温的特性。
选择合适的材料可以延长泵的使用寿命，提高设备的可靠性。
三、泥浆泵设计优化方法为了提高泥浆泵的工作效率和降低能耗，可以采用以下优化方法：1. 流体力学模拟：通过数值模拟和流体力学分析，研究泥浆泵内部的流动状态和受力情况，找出存在的问题并进行改进。
2. 结构优化：通过改变泵的结构参数，如叶轮形状、进出口管道设计等，来提高泵的效率和稳定性。
泥浆泵优化设计改造探讨
泥浆泵优化设计改造探讨作者：王铁军来源：《商情》2020年第11期【摘要】针对泥浆泵泄压管线、缸套活塞、滤清器密封，以及检修操作存在的问题，提出设计改进方案并付诸实施，有效解决了相应问题。
【关键词】泥浆泵; 设计改造; 探讨一、泥浆泵泄压管线固定装置（1）设计改进问题。
泥浆泵泄压管线每次搬迁前都得拆卸、安装，非常费时费力。
（2）设计改进方案。
为了提高搬家速度、便于泥浆泵泄压管线的快速拆卸、固定以及下次快速安装，特设计加工了泥浆泵泄压管线固定装置。
（3）设计改进效果。
自从使用了泥浆泵泄压管线固定装置后，提高了搬家时效，节省了人力、时间，也非常安全便利。
二、泥浆泵缸套活塞顶入装置（1）设计改进问题。
由于新活塞弹性大，胶皮不容易回收，在进入缸套时十分困难，原始方法利用大锤，锤击钢管将活塞打进缸套，两个人，耗时1.5个小时，不断锤击，完成3个活塞的安装工作，锤击过程中容易损坏活塞及缸套。
（2）设计改进方案。
为提高泥浆泵更换泥浆泵活塞速度，降低职工劳动强度，加工泥浆泵缸套活塞顶入装置，黄色部分为丝扣连接（直径较小，可穿过压帽）卡在压帽处，红色部分内部为丝杠连接，借力于缸套压帽，向内顶活塞。
（3）设计改进效果。
自设计改进后，只需1人，顶入1个活塞进入缸套用时仅为2分钟，极大的节省了人力和创造了时效。
三、泥浆泵滤清器密封的设计改进（1）设计改进问题。
泥浆泵上水口处设置有泥浆滤清器，需要经常清理该滤清器中杂质，压盖下面有一个密封垫圈，但由于泥浆（特别是油基泥浆）的腐蚀性，密封垫圈很快就会腐蚀老化，密封效果差，（如图1所示）而造成泄漏泥浆，造成泥浆污染环境，有时需要停泵更换密封圈延误泵的正常使用，所以考慮对滤清器密封进行设计改进。
图1泥浆腐蚀的密封垫圈。
（2）设计改进方案。
首先找到一个尺寸合适的完整的废旧轮胎（如图 4），然后把轮胎用切割机把两侧环形切割开，中间部分不用，把切割好的两侧分别放置到两台泥浆泵的滤清器上，然后固定好压盖（如图 5）。
浅析往复式泥浆泵液力端结构优化
果提 高液 力端 的使用 寿命 和 可靠 性 ，又 会增 大 泵 的质 量。 在 现 阶段 ， 解 决上 述 矛 盾 的根 本 办 法是计 算 机辅 助 设计 技
术 的应 用 。
关键词 ： 析
泥 浆泵
液力端
结 构 优 化
１往 复式泥 浆泵结构优化 国 内外 研究现状 综述及 意义
压 力 的泥 浆泵 方面 的理 论 研 究还 不 适 应 现代 钻 井 技 术 对 以 美 国 为 例 ，其 使 用 范 围 最 广 的 钻 井 泵 为 三 缸 单 作 用 泵 ， 美 国 的吸入 钻 井泵 的需 求。 Ｂ Ｗ３ ８ ０ ／ ８型 往复 式 三缸 单作 用 泥 浆 泵是 并 采用 Ｌ形液 力端 和 阀箱 。 与其他 国 家相 比，
高压 力 、 大排 量 的泵。 冲程 过 短 ， 冲次 度 高 ， 钻 井 泵 的 实际 冲 次范 围和 与 小 、 １ ． ２ 往复 式泥 浆 泵结构 优化 现状 其 冲次范 围 不相适 应 ， 严 重影 响 了其使 用寿命 。
图２ Ｂ Ｗ３ ８ ０ ／ ８往 复式 泥 浆 泵 液 力 端 缸 套
１ ＿ ２ ＿ １ 国外 泥浆 泵结 构优 化 的发展 现状 近 年来 ， 为 了适 应 钻 井提 高 转 速 、 降低 作 业 成 本 以及 目前 ， 国际上 普遍 流 行 的石油 钻 井 泵为三 缸 单作 用 泥 其 它一 些特 殊 要 求 ， 提 高其 使 用 性 能 ， 国 内外在 泥 浆 泵 的 并逐 渐 朝着 小 型轻便 、 大功 率排 量 、 高 泵压 的方 向发 理 论 和 试验 研 究 、 设 计 制造 等 方面 做 了许 多工 作 ， 但在 通 浆泵 ， 展 ， 其 中研 究成 果较 为显著 的是 美 国、 俄 罗斯 和 罗 马尼 亚。 过 对液 力端 进行 结构 优 化 ， 来达 到研 制质 量轻 、 大排量 、 高
柴油机-泥浆泵运行参数优化分析
关键 词 ：柴油机 ；变矩器 ；泥浆 泵 ； 参数优化 分析
中 图分 类 号 ：Ｔ ２ Ｅ９ ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＤＯ ：０ ３６ ／．ｓｎ １０ ７ ８ ．０ ０ 增 ．４ Ｉ１．９ ９ ｊｉ ．０ ６— ６ Ｘ ２ １ ． ０ ０ ｓ
柴油机及 动力传 动系统是石油天 然气 开采 的重要 设备 ， 负责为钻机提供动力 ， 并实现动 力传输 和调速 。 目前 采用 的
经济性好 。
（） 油机组油耗率 高 ， 行经 济效益低。 １柴 运
收 稿 日期 ：２ １ ０ ２ ００— ４— ０
并 输 送 岩 屑 的作 用 。 在 Ｊ 庆 钻 探 工 程 有 限公 司 的 ２９台 钻 机 中 ， 少 量 全 电 ｌ Ｉ ５ 除
求 高 ， ± ．０ｉ ｌ更换 检修需将全部动力机组停 下来进 行 达 ０ ２ ｎ， ｎ 安装调 校 ， 才能达 到同轴度安装要求 。 （） ４ 修理 难度大 ， 理后 难以达到工艺要求 。 修
一
二 、柴 油 机 、 力 变 矩 器 特 性 分 析 液
１ Ｇ１Ｖ ９ Ｐ Ｌ ． ２ １０ Ｚ Ｇ一３柴 油 机 特 性 分 析
、
柴 油 机 变 矩器 机 组 传 动
Ｇ ２ ９ Ｐ Ｌ ３柴油机在 Ｐ １ Ｖ ９ １Ｖ１０ Ｚ Ｇ一 Ｚ ２ １０基础上 改进 了散 热器水箱 ， 提高 了散热 能力 ， 采用 皮 带传 动直 接驱 动散热 风 扇， 取消 了风扇气囊 离合 器或 偶合 器 ， 机油 泵 由 内置 油底壳
的 结 构 特 点 和存 在 的 问题
１ 结构 特点 ．
２ １ 柴 油 机 变 矩 器 机 组 的 结 构 如 图 １所 示 ， 结 构 ０ ２型 该 为 ： 油 机 一 弹 性 联 轴 器一 液 力 变 矩 器 一 万 向 轴一 气 囊 离 合 柴 器 一 并 车传 动箱 ， 结 构 广 泛 应 用 于 各 型 机 械 、 电 复 合 钻 该 机
浅析往复式泥浆泵液力端结构优化
设计。泥浆泵机身体积较大，无法适应多数行业的发展需 应的模态。最后利用 Matlab 软件进行结构优化，得到结构
求，结构部件安排不科学，刚度值较低，阀箱强度和可靠性 的最优几何参数。
不足。另外，我国目前现有的研究水平较低，对往复泵、轴
3.2 技术路线
轮泵机体等的研究存在空白。为解决这一问题，国内一些
井领域，极大地提高了钻井效率。与一般的泥浆泵相比，三
140±0.031
140±0.031
缸泵具有很强的优越性，主要表现在其体积更为轻便、作
475
业效率高、压力波动较小，适应了工矿钻井的发展需求。就 我国而言，目前在我国工矿钻井作业中应用最广的钻井泵 仍为三缸单作用往复泵。而通过比较和分析各类三缸单作 用往复泵，我们可以发现其中最为适合作业要求的为往复 式柱塞泵，它不仅能够在高压环境下完成高难度输送，其 液体特性也较为稳定，含沙量和比重较大，它以其工作效
国外泥浆泵结构优化的方向和趋势，但就其实际应用而 言，三缸单作用泥浆泵仍存在一些技术性难题，虽然有关
2.2 优化目标 通过对以上内容的研究，可得到泥浆泵液力端的主要
技术人员尝试研制出了一些新型泥浆泵以解决当前问题， 部件缸套的强度、刚度和动态特性的有限元分析结果；对
但收效不明显，推广范围有限。德国大众公司利用现有设 泥浆泵液力端的缸套进行结构优化；为设计出质量轻、排
[2]沉学海.钻井往复泵原理与设计[M].北京：机械工业出版社，
究现状与发展趋势，以 BW380/8 型往复式单作用泥浆泵 液力端缸套为对象，利用 Pro/E 建立泥浆泵液力端缸套的 三维实体模型，通过 ANSYS 软件对液力端缸套进行静动 态有限元分析，得到了不同相位下液力端缸套的变形、应 力及动态刚度分布情况，主要内容如下：
一类矿用泥浆泵的优化设计研究
动转 化 为直线 往 复 运动 ， 驱 动柱塞 泵做 功 。柱塞 泵 的
的泵生产 、 使 用 中， 建立 了一整套完善 的标 准体系 ， 以获得更 高 的效 益 。国外先 进泵 制造 业 ， 还 体现 在标
准化 、 系列 化 、 通用化 、 模块化 、 便 于 生产 管 理 、 便 于
３ ７
Ｅｑ ｕｉ ｐｍｅ ｎｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉｎｇ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ． １ １， ２ ０１ ３
量 以每分 钟 排 出若 干升 计算 ，它 与 钻孔 直 径 及所 要 定 。现今 电动 机 主要有 鼠笼 式 和绕线 式 两种 ， 三 向交 求 的冲 洗 液 自孔 底上 返 速 度有 关 ， 即孔 径越 大 ， 所 需 排 量 越 大 。要 求 冲洗 液 的上返 速 度 能够 把 钻 头切 削 下来 的岩 屑 、 岩 粉及 时 冲离孔 底 ， 并 可 靠地 携 带 到 地 表 。为 了准确 掌 握泵 的压 力 和排量 的 变化 ， 泥浆 泵上 要 安装 流 量计 和压 力 表 ，随 时使 钻 探人 员 了 解 泵 的 运转 情 况 ，同 时通 过 压力 变化 ￣ Ｉ Ｉ Ｉ Ｔ Ｌ 内状 况 是 否 正
用 户维 护 等 方 面 。泵 的 无 级调 速 ， 集 中控 制 ， 各 类 温
进浆 室 、 排 浆室 有两 个钢 球组 成 的单 向控 制 阀。当活 塞 杆 向左 驱动 时 ， 缸 体 右 腔进 浆 （ 单 向阀 Ｆ ２打 开 ， 单
度传感器 ， 压力传感 器 ， 模拟可视化 ， 实 时监控 等机 向阀 Ｆ ４ 关闭 ） 。当活塞杆向右驱动时， 缸体右腔排浆 电一体 化技 术得 到 广泛 的应 用 。 （ 单 向阀 Ｆ ４打开 ， 单向阀 Ｆ ２关 闭 ） 。除此 之 外 ， 在 主 本 文 针 对 一 类 矿 用 泥 浆 泵 的 设 计 问 题 进 行 研 通 路上 安 装 空气 室 用 来 调整 泵 在抽 吸过 程 中产 生 的 究 。通 过对 比泥浆 泵 的结构 和基 本 原理 ， 选 择合 适 的 波 动大 小 。
(整理)BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析、设计
摘要钻探用泵是钻探设备的重要组成部分之一。
钻探用泵主要是洗孔用泵，在我国地矿部的部颁标准定为泥浆泵，泵的形式定为往复式泵。
在钻探施工中，泥浆泵担负着向孔内输送清洗液，并能使其在孔内循环的作用。
在某些特种工序中还用泥浆泵向孔内灌注水泥浆等物质。
泥浆泵是石油矿场钻井作业中的关键设备之一，它的性能、结构、可靠性、适应性、经济性以及使用寿命，直接影响着钻井质量的好坏。
泥浆泵是往复泵的一种。
本人所设计的泥浆泵是卧式三缸单作用往复式活塞泵，它是通过活塞部件的往复运动，引起密闭的工作腔室容积变化，从而形成腔室内外压力差变化，以吸入和排出液流实现能量转换的。
该卧式三缸单作用泵在生产实践中得到了广泛的应用。
关键词：泥浆泵，往复泵，钻井ABSTRACTThe drilling pump is one important part of drilling equipment. The drilling pumps are mainly used to wash hole, in our country geology and mining depart- ment proclaimed the standard decides as the mud pump, the form of the pumps designed as the reciprocating pump. In the drilling construction, the mud pump is used to transport the cleaning liquid to the hole, and make it at the hole continual recycling. Also using the mud pump in certain special working procedures to pour matter and cement mortar to the hole.A mud pump is one of the critical equipments for petroleum drilling operations, the performance, structure, reliability, suitability, cost and service life of a mud pump will directly affect the drilling operations.The mud pump is a kind of the reciprocating pump. The pump designed myself is three plunger reciprocating pump, it is through the piston part reciprocal motion, causes the airtight work cavity room volume change, thus forms the pressure of the cavity room in side and outside different, and discharges the energy by the inspiration. The successful development of the pump produces a good profit for our factory, and plays an important active role in oil field development and full use of the resources.Keyword：mud pump , reciprocating pump, drilling.第一章绪论1.1 往复泵的应用与发展往复泵是最早出现的泵类机械，曾在工业界广泛使用。
F1300泥浆泵检查数据
φ300×φ460×160/2
（调心滚子轴承）
内径：φ
外径：
轴承游隙：0.50－0.63
0.63
连杆轴承
新代号：
旧代号：928/660.4QU
φ660.4×φ812.8×107.95/3
（圆柱滚子轴承）
内径：φ
外径：
轴承游隙：0.85-1.1
1.1
十字头销轴承
新代号：NNAL6/206.375Q4/YA
F－1300泥浆泵动力端技术参数
一、轴承参数
表2：
轴承名称及代号
外形尺寸
内径×外径×厚度
基准参数
极限
游隙
传动轴轴承
新代号：NU3044X3M
旧代号：4G32844Hφ22 Nhomakorabea×φ350×98.42/2
（圆柱滚子轴承）
内径：φ
外径：
轴承游隙：0.305－0.365
0.365
被动轴支撑轴承
新代号：24060CC/W33
发现裂纹后，强制报废。
如配合孔刺伤或超过极限尺寸后补焊加工修复。
拉杆材料40Cr调质处理HB250~285
极限尺寸
连杆
无裂纹，扭曲＜1.5mm，小端孔尺寸为φ ，大端孔尺寸为φ
扭曲≥2mm，小端孔直径＞φ206.85mm，大端孔直径＞φ813.2mm报废。
曲轴
支撑座轴承轴颈φ
连杆轴承轴颈φ
支撑座轴颈＜φ299.5mm或连杆轴颈＜φ659.6mm，必须冷焊修复，否则报废。
十字头
无裂纹，沟槽少于5处，宽度＜1.5mm，深度＜1mm，十字头直径在φ465mm－φ470mm之间。内孔大头为φ 、小头为φ mm
1000HP泥浆泵组的优化设计
1000HP泥浆泵组的优化设计张廷威; 张沛【期刊名称】《《河南科技》》【年(卷),期】2019(000)019【总页数】3页(P57-59)【关键词】泥浆泵组; 优化; 方案设计【作者】张廷威; 张沛【作者单位】南阳二机石油装备集团股份有限公司河南南阳 473006【正文语种】中文【中图分类】TE95JBZ10P泥浆泵组为常用的1000HP泥浆泵组之一，其传动方式为皮带驱动，整个泥浆泵组分为两橇。
其中一橇为发动机橇，CAT的3512发动机和小皮带轮装置等都安装于发动机橇；另一橇为泥浆泵橇，泥浆泵和吸入管汇等都安装于泥浆泵橇上。
1 JBZ10P泥浆泵组简介JBZ10P泥浆泵组整体布置如图1所示。
发动机的动力输出通过小皮带轮传递给大皮带轮来驱动泥浆泵。
原有泥浆泵组发动机橇的结构分为三层：最下层为发动机橇；中间层为发动机底座；最上层为发动机、发动机附件及小皮带轮装置等。
泥浆泵橇的结构分为两层：最下层为泥浆泵橇；最上层为泥浆泵及吸入管汇等附件。
从整体布置图上可以看出，该泥浆泵组的结构稍显冗余，准备对其进行结构优化设计。
由于该泥浆泵组的传动结构简单、传动效率较高且易于维修，决定在不改变相关传动部件的情况下，从发动机橇和泥浆泵橇的结构优化等方面着手，对2个橇座进行优化设计，从而达到结构优化的目的。
图1 JBZ10P泥浆泵组布置图2 优化方案2.1 方案一该方案的优化方向为优化发动机橇的结构，将原有发动机橇的第二层结构即发动机底座去掉，同时将皮带调节装置放置于泥浆泵橇上，通过调节泥浆泵来实现传动皮带的调节张紧。
在优化过程中主要有以下几点问题需要解决。
①原有泥浆泵组的发动机相对于发动机橇为偏置，有一部分发动机橇的空间为皮带调节装置的行程空间。
本方案的皮带调节装置放置于泥浆泵橇上之后，发动机橇的一部分空间造成很大浪费，去掉发动机底座之后，改为发动机沿发动机橇的中心线正置并缩短发动机橇的宽度，同时在发动机橇上加装新的发动机支座。
超大功率泥浆泵动力端设计
目录1 绪论 (2)1.1 钻井泵在钻井作业中的作用与意义 (2)1.2 钻井泵工作状况及设计特点简述 (3)1.3 钻井泵国内外发展现状与趋势 (4)1.3.1 钻井泵发展历程 (4)1.3.2 钻井泵目前发展现状及分析 (5)1.4 设计的意义 (7)1.5 研究的内容探析 (7)2 F-2200泥浆泵的设计计算 (7)2.1 泥浆泵机泵参数的确定 (7)2.1.1 原始数据： (7)2.1.2 基本参数确定 (7)2.2 传动方案的确定 (10)2.3 电动机的选择 (11)2.3.1 电机类型的选择 (11)2.3.2 选择电机容量 (11)2.3.3 确定电机的转速 (11)2.5 齿轮的设计计算 (12)2.6 曲轴连杆和传动轴系统受力分析 (16)2.6.1 初估各个零件的计算质量 (16)2.6.2 曲柄连杆机构的运动分析 (17)2.6.3 活塞-十字头和连杆的受力分析 (19)2.6.4 曲轴的受力分析 (22)2.6.5 传动轴系统的受力分析 (25)2.6.6 曲轴结构的选择 (26)2.7 轴、轴承和键的计算 (26)2.7.1 泵的输入轴的计算 (26)2.7.2 曲轴的轴径尺寸的确定 (27)2.7.3 传动端轴承的选用和寿命计算 (28)2.7.4 键的校核 (29)3 经济性分析 (31)4 结论 (32)参考文献 (33)1 绪论1.1 钻井泵在钻井作业中的作用与意义使用旋转钻井钻石油、天然气井的作业中，钻井泵用于输送钻井液—泥浆，使其循环流动进行洗井。
所以钻井泵通常被称为泥浆泵。
按其工作的重要性，又将其比拟为钻机的心脏[1]。
典型的旋转钻机循环系统图如下图1-1所示:1-水龙带；2-立管；3-钻井泵；4-泥浆筛；5-泥浆罐；6-回流管；7-钻头；8-环形空间；9-钻杆；10-防喷器；11-方钻杆；12-水龙头；图1-1 旋转钻机的泥浆循环系统泥浆自泵排出后，首先通过立管、水龙带水龙头和方钻杆等地面管汇，再流入钻柱内孔。
2150型泥泵问题调研分析及优化设计报告
2150型泥泵问题调研分析及优化设计报告一、立项原因：上海航道局于二十世纪七十年代先后从日本引进4条4500m3耙吸式挖泥船，由于服役期限较长，造成泥泵和泥泵柴油机系统较原始新船有很大差异，主要表现在：泥泵柴油机长期运行在相对低速区，处于超负荷状态，泥泵流量偏大；泥泵在低效率区运行。
针对泥泵系统存在的问题，备件公司本着改善泥泵系统运行工况、提高泥泵效率的目的，对泥泵系统进行实船测试和分析，并对泥泵进行了优化设计。
测试研究的船舶部分资料：1、柴油机：型号：8DS-32(4006) 6DS-32(4009、4009)缸径：320mm行程：380mm额定功率：2150HP（1580kw）额定转速：600rpm减速箱减速比：1：2.45452、泥泵：（由特性曲线查出）吸口直径：Φ900mm排口直径：Φ900mm工作转速：200rpm工作流量：10000m3/h扬程：18m二、调研测试：一）第一次实船测试：2005年5月11日，在黄骅工地对航浚4006和4009轮进行测试。
测试方法：流量测试采用舱容载重曲线计算，介质为海水（注：渤海湾是我国大型食盐生产基地，船舶施工工地离岸较远，故判定介质为海水，海水密度在1.02～1.03g/cm3，在此范围内对功率的影响很小，故计算取海水密度为1.025g/cm3）；泥泵排口压力和吸口真空由船上仪表读出（船上的仪表是船运行和挖泥情况的反映渠道，船上定期检修和校正）；排口压力表距泥泵中心为4850mm，吸口真空表距泥泵中心线为1500mm；根据柴油机爆破压力计算出柴油机输出功率，然后估算泥泵轴功率。
测试结果：A、流量：根据舱容载重曲线计算1、航浚4006轮左泥泵（泥泵叶轮新换），装舱2次艏吃水艉吃水时间5/7 5.9/7.2 15分37秒5+5.9/2=5.45 7+7.2/2=7.1根据表格查得：9320 12791流量1：（12791-9320）÷1.025÷937×3600=13010m3/h艏吃水艉吃水时间4.95/6.95.95/7.1 14分36秒4.95+5.95/2=5.456.9+7.1/2=7根据表格查得：9320 12582流量2：（12582-9320）÷1.025÷876×3600=13078m3/h 平均流量：13044 m3/h2、航浚4009轮右泥泵（泥泵叶轮2004年4月更换）艏吃水艉吃水时间4.1/5.5 5.4/6.6 13分15秒4.1+5.4/2=4.75 5.5+6.6/2=6.05根据表格查得：8493 11105流量1：（11105-8493）÷1.025÷795×3600=11538m3/h 艏吃水艉吃水时间5/5.85 5.8/6.6 7分53秒5+5.8/2=5.4 5.85+6.6/2=6.225根据表格查得：9786 11450流量2：（11450-9786）÷1.025÷473×3600=12352m3/h 平均流量：11945 m3/hB、扬程：根据压力表和真空计算读数及两表之间位置的差值：4006#左泥泵：排压：0.095MPa 真空：-0.02MPa 根据扬程计算方法：扬程H=（Z2-Z1）+（p2-p1）/ρg+（υ2-υ1）/2gZ2-Z1——位置水头，为吸排口压力表高度差。
3NB1300钻井泥浆泵液力端设计
本科毕业设计说明书题目：3NB-1300钻井泥浆泵—液力端系统的设计院（部）：专业：班级：姓名：学号：指导教师：完成日期：目录摘要 (III)ABSTRACT (IV)1前言1.1 课题的背景及研究意义..............................................................................................- 1 -1.2 钻井泥浆泵的现状与趋势分析..................................................................................- 3 -1.2.1 我国钻井泥浆泵现状.......................................................................................... - 3 -1.2.2 钻井泥浆泵的发展趋势..................................................................................... - 4 -1.3 现有研究的不足及本文研究的内容..........................................................................- 5 - 2钻井泵基本参数的确定2.1 排量..............................................................................................................................- 7 -2.2 泵压..............................................................................................................................- 7 -2.3 冲程及冲程长度 ..........................................................................................................- 7 -2.4 泵的额定功率 ..............................................................................................................- 8 -2.5 额定活塞推杆力..........................................................................................................- 8 - 3钻井泥浆泵液力端总体设计3.1 液力端的总体方案结构设计......................................................................................- 9 -3.1.1 缸盖结构............................................................................................................ - 10 -3.1.2 凡尔体结构....................................................................................................... - 10 -3.1.3 拉杆结构........................................................................................................... - 11 -3.1.4 活塞结构............................................................................................................ - 13 -3.1.5 缸套结构............................................................................................................ - 13 -3.1.6 阀箱结构............................................................................................................ - 14 -3.2 钻井泥浆泵的主要作用及工作机构........................................................................- 15 -4 液力端易损件设计分析4.1 泵阀设计分析............................................................................................................- 17 -4.2 活塞设计分析 ............................................................................................................- 19 -4. 3 缸套设计分析...........................................................................................................- 22 - 总结...................................................- 24 -谢辞...................................................- 25 -参考文献.................................................- 26 -II摘要为了满足国际市场的需要，石化行业都在不断加大钻井设备的投入，同时加快了老钻机的更新改造和新型轻便钻机的研制步伐，加之国际市场对钻井泵的需求量增大，使得钻井泵的供求矛盾更加突出。
海洋平台泥浆泵基座结构的动力优化
海洋平台泥浆泵基座结构的动力优化郭明慧;董秀萍;孙超;李磊;张健效;杨文龙【摘要】The structural dynamical optimization for the foundation of a mud pump for an offshore platform is investigated. After building the FE model of the foundation in ABAQUS, several plans are proposed to optimize it in order to avoid the excita-tion frequency range of the mud pump.The effects of different plans are compared and the topology optimization is recommended. While taking the weight as the constraint, the topology optimization has obviously better performance than the size optimization.%以某海洋平台高压泥浆泵为例，利用ABAQUS软件建立基座结构的有限元模型，提出不同的优化设想以使基座结构的固有频率避开泥浆泵的激励频率，对比给出泥浆泵基座结构避开频率禁区的较优方案，当以增加的结构重量为约束条件时，拓扑优化的效果明显优于尺寸优化的效果。
【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】4页(P121-124)【关键词】基座结构;结构动力优化;拓扑优化【作者】郭明慧;董秀萍;孙超;李磊;张健效;杨文龙【作者单位】中集海洋工程研究院有限公司，山东烟台264003;烟台中集来福士海洋工程有限公司，山东烟台264000;中集海洋工程研究院有限公司，山东烟台264003;中集海洋工程研究院有限公司，山东烟台264003;中集海洋工程研究院有限公司，山东烟台264003;中国国际海运集装箱集团股份有限公司，广东深圳518067【正文语种】中文【中图分类】U661.44平台上大型设备基座结构的有害振动会对设备本身产生很大影响甚至对设备造成破坏[1]。
泥浆泵原理和规格参数
泥浆泵原理和规格参数2009-02-28 11:00泥浆泵原理泥浆泵是在钻探过程中，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。
泥浆泵是钻探机械设备的重要组成部分。
泥浆泵的主要作用是在钻进过程中将泥浆随钻头钻进注入井下，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。
在常用的正循环钻探中﹐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泥浆泵泵缸中做往復运动。
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。
泥浆泵性能参数泥浆泵性能的两个主要参数为排量和压力。
排量以每分钟排出若干升计算﹐它与钻孔直径及所要求的冲洗液自孔底上返速度有关﹐即孔径越大﹐所需排量越大。
要求冲洗液的上返速度能够把钻头切削下来的岩屑﹑岩粉及时冲离孔底﹐并可靠地携带到地表。
地质岩心钻探时﹐一般上返速度在0.4～1米/分左右。
泥浆泵的压力大小取决于钻孔的深浅﹐冲洗液所经过的通道的阻力以及所输送冲洗液的性质等。
钻孔越深﹐管路阻力越大﹐需要的压力越高。
随着钻孔直径﹑深度的变化﹐要求泵的排量也能随时加以调节。
在泵的机构中设有变速箱或以液压马达调节其速度﹐以达到改变排量的目的。
为了準确掌握泵的压力和排量的变化﹐泥浆泵上要安装流量计和压力表﹐随时使钻探人员瞭解泵的运转情况﹐同时通过压力变化判别孔内状况是否正常以预防发生孔内事故。
泥浆泵是钻机的重要组件，是钻井泥浆循环系统中的关键设备。
该产品除具有功率大、重量轻、强度足、密封好等特点外，与其它厂家的同型号产品相比，我厂的泥浆泵还有以下显著特点:1、对十字头部分的润滑系统进行了改进，增加了油路,从而保证了泥浆泵在工作时，十字头与导板之间有足够的润滑油来减少它们之间的摩擦，这项改进大大延长了十字头与导板的使用寿命，减少了它们的修复和更换次数，提高了钻井的效率和降低了钻井成本！2、弃用中心拉杆处的填料盒密封，改用橡胶伸缩套形式，杜绝了十字头部分的润滑油渗入到喷淋系统的水箱中，防止了润滑油不必要的流失，不仅节约了润滑成本，而且减少了钻井时润滑油对环境的污染！F－500泵严格按照API Spec 7K《钻井和修井设备规范》生产，并依照该标准进行出厂试验。
泥浆泵F500技术方案(1)
柴油机泥浆泵F500 技术方案盘锦辽河油田环利专用车制造有限公司根据辽河油田公司兴隆台工程技术处大修队配套机泵组要求，盘锦辽河油田环利专用车制造有限公司就机泵组项目提出如下方案：（一）柴油机泥浆泵的主要技术参数1.1柴油机的技术参数发动机机型号：济柴G8V190PZL-2发动机形式：V型8缸、四冲程、涡轮增压、机械式喷油泵缸径×行程：190×210mm发动机排量：47.6L额定点功率/转速：588kW/1000rpm压缩比：14:1转向：逆时针（面向输出端）燃油消耗：≤209g/kwh机油消耗：≤1.6g/kwh发动机单重：约4300Kg（湿重）1.2液力耦合器耦合器型号：YOT GC650输入输出转向：旋向相同厂家：大连液耦传动机械有限公司1.3 万向联轴器万向联轴器型号：SWC285A厂家：无锡腾达万向轴有限公司1.4 泥浆泵泥浆泵型号：F500冲次：165冲/分冲程：190.5mm齿轮传动比：4.286:1最高工作压力：34.5MPa.厂家：山东荣利中石油机械有限公司（二）、设备功能描述及要求：1发动机的起动方式为气启动和电起动，功率9.0kW。
发动机安装双线制发电机28V、35A，双线制起动机，双线制启动继电器。
2发动机润滑系统。
采用后置式油底壳，后置式短机油标尺。
机油盘高油位38L，高油位32L，系统总容量47L；发动机装标准配置机油泵，额定转速下正常的机油压力范围（345～483）KPa,机油盘最高允许机油温度121℃。
建议采用康明斯专用CF4级专用润滑油。
3采用专用SAE0#飞轮、SAE0#飞轮壳。
配置完整的进、排气系统。
增压器排气口端朝前（水箱方向），带排气弯管接头及排气锥管；配置排气波纹管；配置消声器；配置从增压器排气口到消音器之间的全部联接管道及接头等；由甲方负责组装连接。
消音器后管道由甲方负责制作布置，整个排气管路的总背压不应超过10KPa。
配置空气滤清器（上海弗列加）总成，进气阻力指示器和进气胶管及卡箍等。
BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析设计开题报告
毕业设计开题报告毕业设计内容：BW-100型泥浆泵曲轴箱与液力端特性分析、设计1、结构形式：卧式三缸单作用往复活塞泵。
2、技术参数：（1）曲轴箱变速：2级（2）泵量(L/min) :18、23、28、35、43、53、72、90。
（3）泵压（MPa）: 5.6、5.6、5.6、5.6、5.4、4.5、3、.2.5；（4）驱动功率：5.5kw（5）缸径：60mm（6）活塞行程：65mm（7）活塞往复次数（l/min）：38、47、57、70、87、106、147、181；（8）驱动方式：电动机离合器四级变速箱曲轴箱（刚性轴传动）。
3、分析设计内容:（1）分析曲轴箱的转矩特性及转速特性；（2）分析计算泵液力端的特性参数;（3）在分析计算的基础上设计泵的曲轴箱与液力端;（4）应用现代分析软件对设计的曲轴箱、液力端进行仿真分析析、验证。
此开题报告根据所设计的内容，提出设计技术方案、技术路线、存在的技术难点、关键技术问题的解决方案等内容。
钻探用泵是钻探设备的组成部分之一。
钻探用泵主要是洗孔用泵，在我国地矿部的部颁标准定为泥浆泵，泵的形式定为往复式泵。
在钻探施工中，泥浆泵担负着向孔内输送清洗液，并能使其在孔内循环。
在某些特种工序中还用泥浆泵向孔内灌注水泥浆等物质。
本人所设计的泥浆泵是卧式三缸单作用活塞泵，它是通过活塞部件的往复运动，引起密闭的工作腔室容积变化，从而形成腔室内外压力差变化，以吸入和排出液流实现能量转换的。
往复泵的工作原理图1—1为卧式单缸单作用活塞泵示意图。
它由滤水器l、吸入阀2、泵缸3(即工作腔室)、活塞4、活塞杆5、十字头6、连杆7、曲柄轴8、曲柄销9、排出阀10、排出管道11等主要零部件组成。
通常以十字头为分界线，靠近泵缸一端称为泵的液力端，靠近动力输入一端称为泵的动力端。
图1-1 往复式泵工作原理示意图1．滤水器 2.吸入阀 3. 泵缸 4.活塞5.活塞杆6 .十字头 7. 连杆8. 曲柄轴 9. 曲柄10.排出阀 11.排出管道动力机通过皮带、皮带轮、齿轮等传动件带动主轴旋轮，曲柄轴8以角速度ω。
2200马力泥浆泵毕业设计说明书
前言往复泵是泵类产品中出现最早的一种，至今已有2100多年的历史。
在旋转式原动机出现以前，往复泵几乎是唯一的泵类。
在旋转式原动机出现以后，才逐步地产生了离心泵和转子泵等其他类型的泵，由于他们的结构比较简单、操作比较方便，而且还有体积小、重量轻、流量均匀等一系列优点，致使原来使用往复泵的地方逐步地为这些泵类所取代。
目前，往复泵的产量只占泵类总产量的很少一部分。
但是，往复泵所具有的特点并没有被其他类型泵所取代。
有些特点仍然是其它类型泵所不及，因此，它非但不会被淘汰，而且仍将作为一种不可缺少的泵类，被广泛利用。
往复泵是一类品种多、批量少，而通用化程度比较低、专业配套性很强的产品，他常常是随着某一生产工艺的需要而产生，又随着这一生产工艺的重大改革或取消而更新或淘汰。
当这种生产工艺长期稳定时这一工艺，需要的定型产品。
往复泵应用十分广泛，无论是在工业或农业、陆上和海上、国防与民用、科研与生产等各个部门，仍然是作为一种不可或缺的产品被广泛地采用着。
总括各种类往复泵，输送各种不同介质，由一般常温清水直至具有强腐蚀、易挥发、易结晶、易燃、易爆、剧毒、恶臭、磨砺性强、比重大、粘度高、有放射性或其他贵重液体等。
往复式钻井泵通常被称为泥浆泵，其在石油钻井工作中的重要性非常高，将其比拟为钻机的心脏。
20世纪60年代初期，石油钻采市场急需压力和排量能适应喷射钻井工艺要求，同时体积小、质量轻，能满足当时海洋和沙漠钻井安装运输条件的钻井泵，最终于20世纪60年代末期诞生了三缸单作用活塞式钻井泵（简称“三缸泵”）,并在数年内在当时的中、大功率钻井泵完全取代双缸泵，至今已经主导钻井泵市场。
在70年代中期，我国有兰州石油化工机械厂、兰州石油机械研究所、江汉钻采机械研究所和大隆机械厂等单位开始研究三缸单作用钻井泵。
到80年代中期，开始广泛推广使用。
截至目前已形成和产生370KW、590KW、740KW和1180KW系列产品，在当时有2000多台在大、中型钻机上配套使用，这对推广高压喷射钻井、近平衡钻井和丛式定向井等新工艺、新技术发挥了重大作用，促进了钻井效率和井身质量的提高。
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泥浆泵动力端参数优化及结构设计一．前言
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。
二．泥浆泵概述
泥浆泵是在钻井过程中，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，向井底输送和循环钻井液的往复泵。
泥浆泵的主要作用是利用钻井冲洗液（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。
在采用井下水力钻具（如涡轮钻具或螺杆钻具）时，
利用冲洗液传递能量，推动井下水力钻具旋转。
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，提高钻井速度。
为了实现高压喷射钻井，对钻井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，随着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，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，钻井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，充分发挥了泵的功效，成为今后钻井泵的设计方向。
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，我国生产石油钻井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钻井的需要，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钻井工艺的要求，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。
国外对钻井泵的研究早、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。
随着钻井技术的发展,特别是高压喷射钻井、近平衡钻井、丛式定向井、水平井等新工艺、新技术的不断进步,对钻井泥浆泵的工作性能要求
越来越高。
目前，钻井泵正朝着大功率、大排量和高压力的方向发展。