鉆井泵液力端的參數(shù)化設(shè)計與分析.pdf

1、鉆井泵是鉆機(jī)的核心機(jī)械，是石油開采所需的重要設(shè)備，它的性能和使用壽命直接影響著石油開采的效率，液力端又是鉆井泵的兩大結(jié)構(gòu)部件之一，因此對鉆井泵液力端的設(shè)計研究已經(jīng)成為鉆井泵研究的一項重要內(nèi)容。鉆井泵液力端的傳統(tǒng)設(shè)計方法不僅存在著設(shè)計周期長、效率低和質(zhì)量差等缺點，而且還耗費工程人員大量的時間和精力，因此有必要研發(fā)一種新方法，在保證其設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)上，方便、快捷、高效的完成其設(shè)計。
　　首先，在對鉆井泵理論研究的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外先進(jìn)

2、的設(shè)計方法，結(jié)合鉆井泵生產(chǎn)廠家的設(shè)計制造經(jīng)驗，以三缸單作用鉆井活塞泵為研究對象，利用SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)，開發(fā)出一套鉆井泵液力端參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的理論計算、理論校核、三維模型的繪制、二維工程圖的出圖以及對數(shù)據(jù)處理等功能，此系統(tǒng)依靠數(shù)據(jù)庫的存儲與調(diào)用功能，既能夠獨立完成單個零件的設(shè)計，也能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)的設(shè)計;人機(jī)交互的人性化界面能夠讓用戶輕松的完成對鉆井泵液力端的設(shè)計。
　　其次，采用Fluent

3、流體分析軟件，對閥隙流場進(jìn)行流體分析，從得到的速度云圖及流線分布圖中，分析總結(jié)出流體運動規(guī)律，通過對結(jié)果的分析研究，找出閥隙間最大流速的位置，并分析造成泵閥失效的主要原因，給出合理的建議措施，延長易損件泵閥的使用壽命;采用Matlab軟件對泵閥的運動特性進(jìn)行分析，得到不同曲柄轉(zhuǎn)角對應(yīng)泵閥的升程與速度曲線圖，給閥隙流場的流體分析提供了一定的理論依據(jù)。
　　最后，依據(jù)鉆井泵液力端參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)繪制的三維模型，采用有限元分析軟件ANSY