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】：鉆井泵是鉆機的三大功能部件之一,其在鉆井過程中起著攜帶井底的巖屑和供給井底動力鉆具動力的作用。石油工業(yè)的發(fā)展對鉆井泵提出了更高的要求,主要是泵的壓力越來越高,功率越來越大,而制造和維修成本越來越低,體積和重量也不能過高,流量波動不能太大。目前廣泛使用的是三缸單作用鉆井泵(簡稱三缸泵)。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構(gòu)驅(qū)動,存在著不可避免的缺點。其重量大、流量波動大、效率低、功能部件壽命低等缺點與現(xiàn)代鉆機高效節(jié)能、快速移運的發(fā)展方向是不相符的。 我國鉆井泵的技術(shù)和研究比以前有很大的提高但跟國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外鉆井泵參數(shù),只能基本滿足鉆井的要求。通過查閱大量文獻,作者認為,為了改進和優(yōu)化鉆井泵結(jié)構(gòu),提高其性能,有必要對鉆井泵動力端關(guān)鍵零件——十字頭進行分析研究。利用先進的現(xiàn)代設(shè)計方法和強大的計算機輔助分析軟件進行分析,建立十字頭零件實體模型、進行靜動力、運動分析和虛擬加載仿真,進而對此零件的強度、剛度和穩(wěn)定性做出評價,得出結(jié)論。 本文針對性地研究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,其動力端由曲軸、連桿、人字齒輪、十字頭、介桿、活塞等部分組成。動力由電機提供,曲柄滑塊驅(qū)動。 本文首先概述了目前鉆機、鉆井泵和十字頭的發(fā)展現(xiàn)狀,然后從運動學(xué)、動力學(xué)等方面研究3NB1300C鉆井泵結(jié)構(gòu),之后利用SOLIDWORKS軟件對該泵的關(guān)鍵部件進行三維建模和虛擬裝配,在Ans ys軟件中對其進行加載試驗,并且通過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,計算十字頭的固有頻率及其對應(yīng)的振型,最終對十字頭的結(jié)構(gòu)合理性做出判斷和評價,為進一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供有價值的參考。
[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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TH322

【參考文獻】

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本文編號：1369492