3NB-1300钻井泥浆泵动力端系统的设计(含CAD图纸和说明书)
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LOGO3NB3NB3NB3NB1300130013001300钻井泥浆泵钻井泥浆泵钻井泥浆泵钻井泥浆泵动力端设计动力端设计动力端设计动力端设计 学 生:Contents总总 结结动力端常见故障动力端常见故障动力端的设计动力端的设计钻井泥浆泵的总体设计钻井泥浆泵的总体设计课题的背景及研究意义课题的背景及研究意义山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩课题的背景及研究意义课题的背景及研究意义v石油勘探开发的不断扩大和国际市场对钻井泵的石油勘探开发的不断扩大和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。需求增大,使得钻井泵的供求矛盾更加突出。v国内外泥浆泵存在着不足:国内外泥浆泵存在着不足:钻井泵质量大,难以适应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结构不合理,可靠性低,山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩钻井泥浆泵的总体设计钻井泥浆泵的总体设计3NB-13003NB-1300钻井泥浆泵主要有动力端、泵壳、液力端三大部分组成钻井泥浆泵主要有动力端、泵壳、液力端三大部分组成 山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩动力端的总体设计动力端的总体设计有曲柄轴有曲柄轴的动力端的动力端根据主轴对连杆根据主轴对连杆相对位置的不同相对位置的不同有偏心轮有偏心轮的动力端的动力端在齿轮和曲柄销之间,要装在齿轮和曲柄销之间,要装两副轴承和曲柄夹板,增大两副轴承和曲柄夹板,增大了两个液缸的中心距,从而了两个液缸的中心距,从而增加了泵的宽度和质量,在增加了泵的宽度和质量,在换主轴承时,还需先拆曲柄换主轴承时,还需先拆曲柄连杆是由主轴上的偏心轮带动的,连杆是由主轴上的偏心轮带动的,致使液缸中心距缩小到最小,大大致使液缸中心距缩小到最小,大大减少了泵的宽度和重量,主轴承上减少了泵的宽度和重量,主轴承上的负荷也较小,并且这种结构的强的负荷也较小,并且这种结构的强度好,工作可靠,维修方便,但这度好,工作可靠,维修方便,但这种结构需要大直径的轴承种结构需要大直径的轴承山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩动力端的总体设计动力端的总体设计动力端主要包括动力端主要包括动力端主要包括动力端主要包括:被动轴被动轴被动轴被动轴、主动轴主动轴主动轴主动轴、齿轮副齿轮副齿轮副齿轮副、连杆连杆连杆连杆、偏心轮偏心轮偏心轮偏心轮、十十十十字头字头字头字头等几大部分等几大部分等几大部分等几大部分山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩被被动轴的设计动轴的设计为了满足轴向定位要求,通过对作用在被动轴上的力进行分析和计算,可为了满足轴向定位要求,通过对作用在被动轴上的力进行分析和计算,可以计算轴段直径选为最小直径以计算轴段直径选为最小直径300mm。山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩已知齿轮的轮毂宽度为已知齿轮的轮毂宽度为310310,故采用,故采用II-IIIII-III轴段的长度为轴段的长度为325325。齿轮的左、右端均采用套筒定位,套筒高度齿轮的左、右端均采用套筒定位,套筒高度h0.07d,h0.07d,取取h=24h=24,则轴则轴环处的直径为环处的直径为350350。此时便可满足齿轮的轴向固定要求。此时便可满足齿轮的轴向固定要求。齿轮与轴和偏心轮与轴的轴向定位均采用平键连接。按照齿轮与轴齿轮与轴和偏心轮与轴的轴向定位均采用平键连接。按照齿轮与轴的直径由手册查表得平键截面的直径由手册查表得平键截面b bh h=70=703636(GB/T1095-1979)(GB/T1095-1979)。键。键槽用键槽铣加工,长为槽用键槽铣加工,长为303303同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性,故选择齿轮与轴的配合为中性,故选择齿轮与轴的配合为H7/h6.H7/h6.山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩主主动动轴的设计轴的设计山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩主动轴选用材料为主动轴选用材料为4545优质碳素结构钢,为了使结构合理,采用优质碳素结构钢,为了使结构合理,采用齿轮轴设计。要求轴有高的强度、硬度、和耐磨性。为了满足齿轮轴设计。要求轴有高的强度、硬度、和耐磨性。为了满足工作要求,齿轮轴在加工后要进行表面强化处理。工作要求,齿轮轴在加工后要进行表面强化处理。齿轮的齿轮的设计设计钻井泵的传动齿轮多采用渐开钻井泵的传动齿轮多采用渐开线齿形,线齿形,为了获得所需要的泵为了获得所需要的泵为了获得所需要的泵为了获得所需要的泵冲次,钻井泵传动端内有一对冲次,钻井泵传动端内有一对冲次,钻井泵传动端内有一对冲次,钻井泵传动端内有一对减速齿轮减速齿轮减速齿轮减速齿轮 ,一般采用人字齿轮。,一般采用人字齿轮。,一般采用人字齿轮。,一般采用人字齿轮。钻井泵齿轮精度等级为钻井泵齿轮精度等级为钻井泵齿轮精度等级为钻井泵齿轮精度等级为8-7-78-7-78-7-78-7-7或或或或8-8-78-8-78-8-78-8-7,即齿轮运动准确性指标,即齿轮运动准确性指标,即齿轮运动准确性指标,即齿轮运动准确性指标为为为为8 8 8 8级,运动平稳性指标为级,运动平稳性指标为级,运动平稳性指标为级,运动平稳性指标为7 7 7 7级级级级或或或或8 8 8 8级,齿面载荷分布均匀性指级,齿面载荷分布均匀性指级,齿面载荷分布均匀性指级,齿面载荷分布均匀性指标为标为标为标为7 7 7 7级。级。级。级。山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩连杆的设计连杆的设计连杆的大、小端都是封闭环。大、小端之间的部分称为杆身。大、小端连杆的大、小端都是封闭环。大、小端之间的部分称为杆身。大、小端连杆的大、小端都是封闭环。大、小端之间的部分称为杆身。大、小端连杆的大、小端都是封闭环。大、小端之间的部分称为杆身。大、小端的中心距称为连杆长度,与的中心距称为连杆长度,与的中心距称为连杆长度,与的中心距称为连杆长度,与 值有关;而大、小端的直径决定于轴承的选值有关;而大、小端的直径决定于轴承的选值有关;而大、小端的直径决定于轴承的选值有关;而大、小端的直径决定于轴承的选用,故钻井泵连杆的尺寸基本上决定于结构设计。用,故钻井泵连杆的尺寸基本上决定于结构设计。用,故钻井泵连杆的尺寸基本上决定于结构设计。用,故钻井泵连杆的尺寸基本上决定于结构设计。山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩偏心轮的设计偏心轮的设计山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩偏心轮的材料为偏心轮的材料为偏心轮的材料为偏心轮的材料为Q235A,Q235A,Q235A,Q235A,采用腹板式结构设计,采用腹板式结构设计,采用腹板式结构设计,采用腹板式结构设计,通过与连杆相连接,使通过与连杆相连接,使通过与连杆相连接,使通过与连杆相连接,使液缸的中心距缩到最小,液缸的中心距缩到最小,液缸的中心距缩到最小,液缸的中心距缩到最小,也减轻了泵的宽度和质也减轻了泵的宽度和质也减轻了泵的宽度和质也减轻了泵的宽度和质量,同时还减小了主轴量,同时还减小了主轴量,同时还减小了主轴量,同时还减小了主轴承上的载荷。承上的载荷。承上的载荷。承上的载荷。十字头的设计十字头的设计十字头体与介杆联结的螺纹十字头体与介杆联结的螺纹十字头体与介杆联结的螺纹十字头体与介杆联结的螺纹处需要一定的强度,故十字处需要一定的强度,故十字处需要一定的强度,故十字处需要一定的强度,故十字头一般选用头一般选用头一般选用头一般选用QT600-2QT600-2QT600-2QT600-2、QT500-QT500-QT500-QT500-5 5 5 5球墨铸铁或球墨铸铁或球墨铸铁或球墨铸铁或KTZ550-04KTZ550-04KTZ550-04KTZ550-04可锻可锻可锻可锻铸铁,也有选用铸铁,也有选用铸铁,也有选用铸铁,也有选用35CrMo35CrMo35CrMo35CrMo铸钢铸钢铸钢铸钢的。的。的。的。装配时,在导板下加垫片,装配时,在导板下加垫片,装配时,在导板下加垫片,装配时,在导板下加垫片,以调整十字头和导板间的间以调整十字头和导板间的间以调整十字头和导板间的间以调整十字头和导板间的间隙。若使十字头座在下导板隙。若使十字头座在下导板隙。若使十字头座在下导板隙。若使十字头座在下导板上,上导板与十字头的间隙上,上导板与十字头的间隙上,上导板与十字头的间隙上,上导板与十字头的间隙应为应为应为应为0.25-0.4mm0.25-0.4mm0.25-0.4mm0.25-0.4mm。山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩动力端常见故障动力端常见故障动力端常见故障动力端常见故障动力端常见故障动力端常见故障连杆连杆十字头十字头齿轮齿轮轴承轴承山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩总总 结结1分析当前泥浆泵分析当前泥浆泵的现状与发展趋的现状与发展趋势,得出了三缸势,得出了三缸泵是当前我国研泵是当前我国研究的热点。究的热点。2根据根据3NB-13003NB-1300钻钻井泥浆泵的功能井泥浆泵的功能和要求,进行了和要求,进行了总体设计总体设计3对泥浆泵动力端对泥浆泵动力端的各部件进行了的各部件进行了充分详细的设计,充分详细的设计,具体设计了被动具体设计了被动轴、十字头、齿轴、十字头、齿轮副、偏心轮等轮副、偏心轮等。总结了常见的。总结了常见的故障故障。4对对3NB-1300钻钻井泥浆泵动力端井泥浆泵动力端的三维造型,并的三维造型,并完成了完成了3NB-1300钻井泥浆泵钻井泥浆泵的整体装配的整体装配 山山 东东 建建 筑筑 大大 学学 本本 科科 毕毕 业业 答答 辩辩LOGO 感谢各位老师的光临!感谢各位老师的光临!感谢各位老师的光临!感谢各位老师的光临!请多提宝贵意见!请多提宝贵意见!请多提宝贵意见!请多提宝贵意见!
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