，但其也存在着许多的问题是此类泥浆泵的平均无故障的工作时间较短，最多也就几个小时二是重量和体积普遍较大，野外搬运不便三是更换密封件的时间较长。针对以上问题的提出，本次设计有了具体的解决措施，解决密封件寿命短的问题，关键是选择合适的密封材料和合理的结构形式为了使泵的整体重量减轻，就要彻底放弃传统的减速方式，取而代之的是先进的减速方式，本此设计选用的是行星减速器大传动比降速，并将行星减速器置于大带轮中，既能够达到降速的目的，又能够减轻泵的总体重量。关键字密封件行星减速器压力流量柱塞目录摘要目录前言第章泵的总体设计第二章原动机的选择第三章吸浆管与排浆管的选择与直径计算第四章泥浆泵零件选择及其强度的计算.机架.泵体.连杆十字头连接处销子强度的计算.柱塞上螺纹强度计算螺纹的选择和强度校核螺纹连接的防松方式的选择.泵体壁厚强度计算和选择.空气室容积及强度计算和选择.减速器的选择和计算.带传动的计算.轴的设计和强度校核估算轴径轴的受力分析验算轴径.轴承选择轴承寿命计算静载荷计算.轴上键的选择平键的选择平键的强度校核花键的选择花键的强度校核.活塞密封圈的选择泵的润滑第五章泵的使用和维护.用途.结构.安装.维护与保养第六章.型泥浆泵的经济可行性分析第七章结论参考文献附录专题附录二外文翻译英文文献中文翻译致谢前言灌用泥浆泵是种新型的非标准工程机械，走向市场至今已有多年的历史。可是，直到今天，仍然没有种较理想的机型来满足用户的需求。流行在市场上的灌用泥浆泵种类很多，但都存在着柱塞的密封件不耐磨的致命缺陷，使用寿命最长不超过小时。更换密封件需投入大量的人力财力，用户难于承受。其次，泵的结构大多数复杂笨重体积大野外露天作业进隧道施工搬运困难。为了解决这些问题，种新型的体积轻便使用寿命长的灌用泥浆泵的研制和开发就显的尤为重要。目前，在世界范围内泥浆泵的技术发展，美国处于领先地位，其次是俄国，俄国近几年来对三缸单作用泵的发展较快。我国钻探用泥浆泵与美国俄国同类型泵的先进水平对比，容积效率和质量比等方面达到了先进水平，唯有总效率还有差距，也就是说机械效率偏低，美国和俄国的泵的机械效率般为左右，而我国仅为左右。这主要是因为我国机械制造精度较差，表面粗糙度值较大，装配质量也较差之故。因此，为了使我国钻探用泥浆泵易损件使用寿命达到国际先进水平，必须在三个方面下功夫是要尽快研制和应用抗磨损抗腐蚀价格合理的新型合成橡胶二是要研制有效实用的泥浆净化系统，并应用到钻探使用中，使泥浆的含砂量控制在．以下，或者使用无固相优质泥浆，三是适当降低冲次和加长冲程，虽然会带来增大泵的体积和加重质量以及提高制造成本的问题，但其经济效益的提高还是可取的。国外泵业发展迅速，高科技的发展和应用起了致关重要的作用，如技术的应用，推动了泵的设计多样化，生产朝多品种小批量方向发展。制造技术的提高给泵业的发展注入了新的力量，由合成纤维陶瓷及聚四氟乙烯等材料制成的低摩擦压缩填料和石棉填料相比，在多方面显出了优势，显示了新的生命力。国内泵业就近几年来发展很迅速，生产的能力已具有了相当大的规模，在原有的基础上开发研究新产品，引进国外的工艺及技术。如泵计算机辅助设计系统，中国泵制造业与相关行业信息计算机运程通讯系统等新技术的设计和开发促进了我国泵业技术水平的提高。综上所述，无论在国内国外，新型轻便的灌用泥浆泵还不是很多，而现在对此泵的需求量却在日益增大。通过调研了解到，以往灌用泥浆泵的体积都比较大，整体看起来比较笨重，结构般都是三缸单作用，三缸泵流量大，压力大，比较受欢迎，但目前的三缸泵也存在着由于密封圈寿命太短，轴承盖容易损坏，劳动强度大，适应差等缺点。而传动则采用传统古老的行夹织物成组橡胶密封圈，难于承受细碎的砂石和微颗粒水泥浆介质，使用寿命最长不超过小时，就需要经常更换密封件。鉴于以上原因，我们决定开发轻便的灌用泥浆泵。其存在主要问题是液力部件耐磨性差，寿命短，可靠性低。为了解决上述问题，本项目拟设计的灌用泥浆泵的特点是采用更好的密封材料，提高密封件的耐磨性和使用寿命二是采用行星减速器内置大皮带轮内的结构，使其体积小，重量轻，便于搬运。经过几次方案讨论决定，轻便灌用泥浆泵应具有以下特点.经济耐用可靠，质优价廉.体积小，重量轻，便于搬运.密封件更换时间短，使用寿命长.操作简单，维修方便.适用于坝基工程，岩基帷幕灌浆等多种场合.动力为电机。第章泵的总体设计经过调研和几次方案论证，考虑到工作现场的特点，从实际实用的角度出发，确定方案如下.考虑到多种场合的野外作业，动力可选择电机.考虑到使流量更加平滑稳定，增加个空气室.考虑到密封件容易损坏，需经常更换，选择新型的密封材料聚四氟乙烯，可延长使用寿命.考虑到泵体容易损坏，选用高强度材料，提高承载能力.柱塞选用更好的材料，提高柱塞耐磨性，延长柱塞使用寿命。.在满足上述要求的同时，尽量结构简单，操作方便，适合于搬运。尽量做到标准化，通用化，系列化。工作原理此泥浆泵是采用单缸双作用柱塞泵工作。由电机通过带传动输入动力，通过行星减速器减速。经偏心轮将回转运动转化为直线往复运动。驱动双作用柱塞泵作功。柱塞泵的进浆室排浆室各有两个钢球组成的单向控制阀如下图所示。当活塞杆向左驱动时，缸体右腔进浆单向阀打开，单向阀关闭，缸体左腔排浆单向阀打开，单向阀关闭。当活塞杆向右图.驱动时，缸体左腔进浆单向阀打开，单向阀关闭，缸体右腔排浆单向阀打开，单向阀关闭。见以上工作原理图.除此之外,在主通路上安装空气力表用来调整泵在抽吸过程中产生的波动大小。第二章原动机的选择泵的原动机类型应根据动力来源工厂或装置能量平衡环境条件调节控制要求以及经济效益而定。现今电动机主要有鼠笼式和线绕式两种，三向交流鼠笼型异步电动机是石化装置用泵的主要原动机，它具有结构简单维护方便价格较低体积紧凑启动及运行均较方便可靠的优点。但是它不能经济方便地实现范围较广的平滑调速运行中必须从电网吸收滞后的无功电流而使电网功率因素变低，般不适于大型泵及调速泵，而多用于中小型泵。相比之下，三相交流绕线型电机和三相交流同步电机，则可用于对启动调速改善电网功率因数大功率高效率转速恒定等有特殊要求的场合，但用于驱动泵的不多。直流电机虽有调速性好启动转矩大等优点，但需直流电源，造价高，维修较复杂，般也不常用于生产装置中。当需要改变工厂的蒸汽平衡，对装置中大型泵或需调速等特殊要求的泵，可采用气轮机作泵的原动机。随着石化装置技术水平及经济性的提高，采用反转离心泵或液力透平作为泵的辅助或主要原动机，以回收压力液流的可用能量采用调速或多速电机，或采用电磁的液力的机械的耦合器以达到泵调速的目的等技术，近年来已应用于石化装置。此外，在特定的情况下，也有用蒸汽机内燃机燃汽机等作为泵的原动机的。然而，电机的选择还要根据些参数才能确定最终的电机型号计算过程如下由已知参数可知，而根据公式可得，其中主轴所受的轴向力运动活塞的截面积作用在轴上的最大压力由以上便可得主轴的转矩根据公式可得.其中为排量为转矩为最大压力又由，可得轴的转速，其中为流量为排量最终根据以上所求的参数，可根据公式求得轴的输出功率.取每级齿轮的传动效率为.，带的传动效率为.。可算得电机的输出功率为.。般的，系列是供般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，具有效率高性能好噪音低振动小体积小重量轻运行可靠维护方便等优点。而系列电动机主要拥有启动转矩高启动电流小等优点。根据以上的叙述和有关计算，决定选择型三向异步电动机，其功率为.，转速为，重量为。即，.。此系列的电动机的主要特点启动转矩高启动电流小，效率较高，损耗少，运行可靠，运行温度低由于其结构型式为封闭式，因此可以在尘土飞扬水土飞溅的环境中使用，在比较潮湿及有轻微腐蚀性气体的环境中也能有较长的使用寿命。第三章吸浆管与排浆管的选择与直径计算.吸浆管直径计算.取式中液流在吸入管中的流速取.计算流量η.排浆管直径计算.取式中液流在排水管中的流速取.浆管的选择根据工作压力和按上式求得的管子的内径，选择胶管的尺寸规格。对于频繁，经常扭者要降低。胶管在使用及设计中应注意下列事项胶管的弯曲半径不宜过小，胶管与管接头的连接处应留有段直的部分，此段长度不应小于关外半径的两倍。胶管的长度应考虑到胶管在通入压力液后，长度方向将发生收缩变形，般收缩量为管长的。因此，胶管安装时应避免处于拉紧状态。胶管在安装时应保证不发生扭转变形，为了便于安装，可沿管长涂以色纹，以便检查。胶管的管接头轴线，应尽量放置在运动的平面内，避免两端互相运动时胶管收扭。胶管应避免与机械上尖角部分相接触和摩擦，以免管子损坏。第四章泥浆泵零件选择及其强度的计算泥浆泵零件强度的计算是按皮带传动，电机功率.，泵的额定压力，流量，柱塞来进行的。.机架机架是由槽钢平垫板撑管加固筋等结构件焊接而成。.泵体泵体可实现吸排水泥浆功能。泵体由主轴偏心套连杆滑套十子头活塞销等组成。泵头由拉杆柱塞浆缸阀座阀盖球阀进浆室排浆室进浆胶管接头空气室等组成。行星轴和主轴均安有圆锥滚子轴承，既能承受向心力又能承受斜齿轮产生的轴向分力，有较高的抗弯强度。柱塞和拉杆都采用两道形滑环组合密封，能承受高压，高温度，低温，耐磨，自润滑，适用于水水泥浆砂浆矿物油酸碱等各类介质。柱塞通过套冷却装置降低温升，只需要把胶皮水管端接近直通管接头，冷却水即可进入冷却水管，冷却拉杆柱塞。泵的进口为，设置在进浆室的右侧内孔为，有胶管端接进浆胶管接头，另端接水泥浆搅拌桶出口。搅拌机的出浆口必须高于或等于进浆胶管接头孔的高度，使浆涂顺利的被泵吸入。泵的出口为，纤维编织两层高压胶管制，接排浆室胶管接头。.连杆十字头连接处销子强度的计算销的类型可根据工作要求选定，用于联结的销，其直径可根据联结的结构特点按经验确定，必要时再作强度较核。定位销通常不受载荷或只受很小的载荷，数目不能少于两个。销在每个被联结的件内的长度约为销直径的倍，定位销的材料通常选钢，并进行硬化处理，根据工作需要也可以选用和等材料弹性圆柱销多采用，其槽口位置不应装在销子受压的面，要在装配图上表示出槽口的方向。设计安全销时，应考虑销剪断后要不易飞出和要易于更换。安全销的材料可选用钢或等，热处理后硬度为销套材料可选用钢等，热处理后的硬度为。安全销的直径应按销的抗剪强度进行计算，般可取。根据本设计的实际情况，选择钢的圆柱销。材料号钢机械性能.外加负荷各支点反力，.解得各支点弯矩如图.按弯曲强度计算从图.的弯矩图可知危险短面为处截面，截面处的抗弯摸量截面处的弯曲应力安全系数.安全图.弯矩图按剪切强度计算由于此销为双剪切故剪力.剪应力安全系数.安全式中许用剪应力按挤压强度计算挤压应力.安全系数.安全式中挤压剪应力综上所叙连杆小头销子直径为满足强度要求。.柱塞上螺纹强度计算螺纹的选择和强度校核螺纹强度校核是假定螺纹只沿螺纹中径传力，而不受径向力的影响。而且只有半数螺纹参加工作，螺纹工作圈数之间载荷均匀分配，内螺纹之间没有间隙。此外，本柱塞螺纹是当作松联接，及受剪切载荷作用的联接来计算的。图.螺纹计算简图材料号钢机械性能.计算简图见图.主要尺寸公称尺寸内径.螺距.工作高度.螺纹梯形宽度.旋上差宽.旋入等容按弯曲强度计算弯曲应力.式中弯矩