發(fā)布時(shí)間：2018-01-02 13:44

  本文關(guān)鍵詞：3NB1300C鉆井泵十字頭應(yīng)用研究　出處：《蘭州理工大學(xué)》2012年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：鉆井泵是鉆機(jī)的三大功能部件之一,其在鉆井過(guò)程中起著攜帶井底的巖屑和供給井底動(dòng)力鉆具動(dòng)力的作用。石油工業(yè)的發(fā)展對(duì)鉆井泵提出了更高的要求,主要是泵的壓力越來(lái)越高,功率越來(lái)越大,而制造和維修成本越來(lái)越低,體積和重量也不能過(guò)高,流量波動(dòng)不能太大。目前廣泛使用的是三缸單作用鉆井泵(簡(jiǎn)稱三缸泵)。三缸泵雖然在壓力和流量上基本上滿足了現(xiàn)代鉆井的需要,但是其采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng),存在著不可避免的缺點(diǎn)。其重量大、流量波動(dòng)大、效率低、功能部件壽命低等缺點(diǎn)與現(xiàn)代鉆機(jī)高效節(jié)能、快速移運(yùn)的發(fā)展方向是不相符的。 我國(guó)鉆井泵的技術(shù)和研究比以前有很大的提高但跟國(guó)際水平還有很大的差距,很多鉆井泵的參數(shù)都是沿用很多年前國(guó)外鉆井泵參數(shù),只能基本滿足鉆井的要求。通過(guò)查閱大量文獻(xiàn),作者認(rèn)為,為了改進(jìn)和優(yōu)化鉆井泵結(jié)構(gòu),提高其性能,有必要對(duì)鉆井泵動(dòng)力端關(guān)鍵零件——十字頭進(jìn)行分析研究。利用先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)輔助分析軟件進(jìn)行分析,建立十字頭零件實(shí)體模型、進(jìn)行靜動(dòng)力、運(yùn)動(dòng)分析和虛擬加載仿真,進(jìn)而對(duì)此零件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià),得出結(jié)論。 本文針對(duì)性地研究3NB1300C鉆井泵所配十字頭,3NB1300C鉆井泵是臥式三缸單作用往復(fù)式活塞泵,其動(dòng)力端由曲軸、連桿、人字齒輪、十字頭、介桿、活塞等部分組成。動(dòng)力由電機(jī)提供,曲柄滑塊驅(qū)動(dòng)。 本文首先概述了目前鉆機(jī)、鉆井泵和十字頭的發(fā)展現(xiàn)狀,然后從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等方面研究3NB1300C鉆井泵結(jié)構(gòu),之后利用SOLIDWORKS軟件對(duì)該泵的關(guān)鍵部件進(jìn)行三維建模和虛擬裝配,在Ans ys軟件中對(duì)其進(jìn)行加載試驗(yàn),并且通過(guò)有限元分析法得出仿真結(jié)果。接著做出約束模態(tài)和自由模態(tài)分析,計(jì)算十字頭的固有頻率及其對(duì)應(yīng)的振型,最終對(duì)十字頭的結(jié)構(gòu)合理性做出判斷和評(píng)價(jià),為進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供有價(jià)值的參考。
[Abstract]:Drilling pump is one of the three functional components of drilling machine . It plays a role in drilling the bottom of well bottom during drilling . The development of petroleum industry demands higher pressure , more power , lower cost , less volume and weight . In order to improve and optimize the structure of drilling pump and to improve its performance , it is necessary to analyze the key parts _ crosshead of the power end of drilling pump . By using advanced modern design method and powerful computer - aided analysis software , this paper analyzes the key parts of the power end of the drilling pump , establishes the solid model of crosshead part , and evaluates the strength , rigidity and stability of this part . The cross head of 3NB1300C drilling pump is studied in this paper . The 3NB1300C drilling pump is a horizontal three - cylinder single - acting reciprocating piston pump . Its power end is composed of crankshaft , connecting rod , herringbone gear , crosshead , adapter rod , piston , etc . The power is provided by the motor , and the crank block is driven . In this paper , the present situation of the development of drilling machine , drilling pump and crosshead is summarized firstly , then the structure of 3NB1300C drilling pump is studied from aspects of kinematics , dynamics and so on . Then the key parts of the pump are subjected to three - dimensional modeling and virtual assembly by SOLIDWORKS software , and the simulation results are obtained by finite element analysis method . Then the constraint mode and free modal analysis are made to calculate the natural frequency of the crosshead and its corresponding mode shape . Finally , the structure rationality of the crosshead is judged and evaluated , which provides valuable reference for further structural optimization .

【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TH322

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1369492