本文選題：鉆井泵 + 管路系統(tǒng)�。� 參考：《安徽理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：鉆井泵是石油鉆機(jī)的心臟,是石油開采重要的設(shè)備。鉆井泵的工作狀態(tài)甚至能直接影響整個(gè)鉆探工程的進(jìn)度。對(duì)于鉆井泵的改進(jìn)從來沒有停止過,這些改進(jìn)包括了整體結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、性能參數(shù)的提高、設(shè)計(jì)思路的改進(jìn)以及設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)則是屬于后面一種:設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)。因?yàn)殂@井泵的設(shè)計(jì)是一種繁復(fù)的工作,尤其是鉆井泵發(fā)展了一百多年后,許多設(shè)計(jì)已經(jīng)成熟,將這些已有的資源整合到一起,開發(fā)出一套能夠快速的、個(gè)性化的設(shè)計(jì)方法是有必要的。首先,在對(duì)鉆井泵的理論研究的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)設(shè)計(jì)方法,結(jié)合鉆井泵生產(chǎn)廠家的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn),以三缸單作用鉆井泵為研究對(duì)象,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)鉆井泵的管路系統(tǒng)以及關(guān)鍵零部件鉆井泵泵閥,并使用VB編程軟件、SolidWorks三維建模軟件及其二次開發(fā)功能、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件SQL Server這三款軟件,編寫了一套參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)泵閥和管路系統(tǒng)零部件的理論計(jì)算、理論校核、圖紙繪制和數(shù)據(jù)保存和調(diào)用等功能,系統(tǒng)中的人機(jī)交互功能可以幫助用戶輕松的完成一整套的設(shè)計(jì)。其次,使用Fluent軟件對(duì)泵閥閥隙流場(chǎng)進(jìn)行分析,研究流場(chǎng)的流動(dòng)規(guī)律,從仿真結(jié)果中得到流體的速度云圖以及流線分布圖,找到最大流速位置,結(jié)合實(shí)際使用中泵閥失效情況,找出鉆井液對(duì)泵閥及閥座的沖蝕對(duì)泵閥的影響,以此為根據(jù)為延長(zhǎng)泵閥的使用壽命提供合理的參考建議。最后,將參數(shù)化系統(tǒng)中的得到的泵閥的三維模型導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中,使用ANSYS對(duì)泵閥進(jìn)行剛度分析,驗(yàn)證其可靠性;根據(jù)仿真結(jié)果找出泵閥的最大應(yīng)力位置,最大形變位置,分析危險(xiǎn)點(diǎn)的產(chǎn)生原因,對(duì)泵閥結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)給出合理建議。
[Abstract]:Drilling pump is the heart of oil drilling rig and an important equipment for oil exploitation. The working condition of drilling pump can directly affect the progress of the whole drilling project. The improvement of the drilling pump has never stopped. These improvements include the improvement of the whole structure, the improvement of the performance parameter, the improvement of the design idea and the improvement of the design method. Parametric system design belongs to the latter one: the improvement of design method. Because the design of the drilling pump is a complicated task, especially after the drilling pump has been developed for more than 100 years, many designs have matured, so that these existing resources can be integrated together to develop a set that can be quickly developed. Individualized design methods are necessary. First of all, on the basis of the theoretical research on drilling pump, referring to the advanced design methods at home and abroad, combining the design and manufacturing experience of drilling pump manufacturers, taking the three-cylinder single-acting drilling pump as the research object, On the basis of this, the pipeline system of drilling pump and the pump valve of drilling pump are designed, and the three softwares of VB programming software SolidWorks and its secondary development function, the database software SQL Server, are used. A parametric design system is developed. The system can realize the functions of theoretical calculation, theoretical checking, drawing, data saving and transferring, etc. The man-machine interaction function of the system can help users easily complete a whole set of design. Secondly, the flow field of the valve gap is analyzed by fluent software, and the flow law of the flow field is studied. From the simulation results, the velocity cloud diagram and the streamline distribution diagram of the fluid are obtained, the maximum velocity position is found and the failure situation of the pump valve is combined with the actual use. The influence of drilling fluid on pump valve and valve seat is found out, which provides reasonable reference for prolonging the service life of pump valve. Finally, the three-dimensional model of the pump valve obtained in the parameterized system is introduced into the finite element analysis software ANSYS, and the stiffness of the pump valve is analyzed by ANSYS to verify its reliability, and the position of the maximum stress of the pump valve is found out according to the simulation results. The position of maximum deformation and the cause of the dangerous point are analyzed, and the reasonable suggestions for improving the structure design of the pump valve are given.
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE92

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本文編號(hào)：2085790