2200马力泥浆泵毕业设计说明书

毕业设计（论文）第1页共45页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。目前，世界各国都在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，尤其以美国的钻井技术最为先进，俄罗斯和罗马尼亚次之。我国对石油钻井泵的起步较晚，但通过技术引进、自主研发，我国与国外先进技术的差距正在逐步缩小。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单位，其生产的系列三缸泵已经能基本满足我国大部分油田钻井的需要，并有部分出口。钻井技术的发展方向是提高时效，降低成本和采用能够降低成本的新工艺、新技术和新装备。运用大排量高压喷射钻井工艺即是这一趋向的必然选择，高压喷射则由高可靠性的钻井泵来保证。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，充分发挥了泵的效能，成为今后钻井泵设计的发展方向。本次课程设计我做的课题是3NB2200型泥浆泵总体及传动轴总成设计。由于钻井泵的功率正随着钻井深度的增加与喷射钻井的需要，向着大排量、高功率方向发展，钻井设备制造商也开发出了一系列性能较好，体积较小，质量较轻的泥浆泵，以满足承包商适应各种钻井工况的需要；并且随着我国石油工业的发展，使得石油钻探工作不断向深层油藏发展，这样迫切需要大功率泥浆泵用来循环泥浆。为了满足钻井需要，设计2200马力钻井泵是非常有必要的。而且，大功率的泥浆泵也具有很大的市场前景。因为钻井深度的持续增加以及喷射钻井的需要，钻井泵会继续朝着低冲次、长冲程、高泵压、大功率、大排量和轻量化方向发展。所以，传动轴作为往复泵运动中最重要的一个环节，对其材料、性能、强度等的方面都有比较高的要求。否则，大功率泵的冲程、冲数、泵压等主要参数设计以及毕业设计（论文）第2页共45页体积和质量指标都将难以达到用户要求。因此，制造用于这样高压力的传动轴总成设计是一个很重要的课题。本次设计的主要内容是对往复泵进行功能分析，整体方案构思、拟定、评价和确定；对往复泵总体参数进行计算和选择；画出往复泵的整体装配图；对传动轴进行功能分析，了解传动轴的工作条件，使用要求，设计出符合要求的传动轴，对其相关零件进行设计计算，确定其各部分零件结构，应用计算机图形软件绘制二维图和三维图。设计中的关键问题是如何使往复泵具有低冲次，长冲程的特点；提高往复泵易损件寿命，提高可靠性；使往复泵的原理结构更加新颖，更加合理，功能更为齐全，整机重量不能过重等。虽然在设计中遇到了很多问题，但是在同组同学一起讨论和老师的耐心指导下，遇到的问题也一一解决。毕业设计是高等院校专业性很强、很重要的最后一次设计，是各用人单位对大学毕业生人才技能判定的需求。此次设计，通过查阅大量的资料，复习我们以前学习的知识，与小组相互讨论交流学习，并在请教指导老师的帮助下最终完成，在此过程中提高了我们的查阅资料的能力，培养了团队合作能力；以及在兰石厂与实物对照的学习，也让我们置身于工程背景中，不仅培养了我们处理问题、解决问题的能力，而且可以使我们更快的适应企业的生活。由于时间仓促，在本说明书编写过程中难免有疏忽之处，在此，衷心希望老师们不吝赐教，对我的本次毕业设计中的不足之处予以指正。毕业设计（论文）第3页共45页目录摘要.............................................................................................................................................................4Abstract...........................................................................................................................................................5第一章概述...................................................................................................................................................61.1引言.................................................................................................................................................61.2毕业设计的关键问题及难点..........................................................................................................9第二章总体方案的制定及比较.................................................................................................................102.1泥浆泵设计的原始数据................................................................................................................102.2泥浆泵的总体方案设计...............................................................................................................102.3传动轴方案设计............................................................................................................................12第三章相关设计计算.................................................................................................................................143.1主要参数选择计算.......................................................................................................................143.2电动机的选择...............................................................................................................................153.3传动比分配...................................................................................................................................153.4齿轮设计计算...............................................................................................................................153.5传动轴设计...................................................................................................................................193.6轴承选择与校核...........................................................................................................................223.7套杯设计........................................................................................................................................233.8轴承端盖设计...............................................................................................................................23外文文献翻译及原文...................................................................................................................................25参考文献.........................................................................................