泥浆泵动力端参数优化及设计开题报告_参数化设计开题报告

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毕业设计

开题报告

题

目

3NB－1300泥浆泵

动力端参数优化及结构设计

专

业 机械设计制造及其自动化

班

级

机械设计制造2班

学

生

隆

林

凡

指导教师

胡启国

重庆交通大学

2011年

重庆交通大学二0一一届毕业设计（论文）·开题报告

一.选题的理论价值和现实意义

毕业设计是对我们大学四年所学知识的一个综合和应用，这既是一门必修的课程，也是对我们在大学所学知识的一种检验，更是对我们实践能力的一种提高。做好毕业设计既是对自己能力的提高和锻炼，又可以对工程机械的发展提出一定的建议和看法，还有可能对工程机械的理论发展做出微薄的贡献。

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，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。

根据2000年的统计，中国拥有钻机1000余台，占世界钻机总量的32%，其中中石油集团公司拥有702台，因此，中石油集团公司的钻机的情况基本反映了国内钻机的现状，然而国内生产钻井泵的企业由于各自产品为多年前开发，结构不尽合理，难以满足现代钻井工艺的要求，其缺点主要是①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；②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；③泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要；④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；⑤缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。

目前国内外钻井泵的主要形式仍为三缸单作用往复泵，为了适应现代钻井工艺的要求，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.泥浆泵的发展历程及分类

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、冷重庆交通大学二0一一届毕业设计（论文）·开题报告

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。

三.泥浆泵主要设计内容

结合现在泥浆泵的发展趋势，在明确设计任务和设计要求，不要偏离题目：仔细研究设计方案，理清设计思路，使设计过程清晰化，这两点的基础上。进行以下研究工作：

1.对目前国内外钻井泵技术的研究和发展进行了分析。

2.了解钻井泥浆泵的基本构成及工作原理，熟悉其设计、生产的基本知识。3.进行钻井泥浆泵动力端的设计。4.泥浆泵动力端静力学分析及三维建模。5.泥浆泵动力端关键部件进行有限元分析。6.装配图及零件图绘制，说明书编制。

四.参考文献

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四．教师意见

指导教师：

五．学院毕业设计（论文）指导小组意见

负责人：