双级齿轮转速由于要求的曲轴最低转速为.曲轴的第转速为.即采矿设备使用寿命长，选用齿轮材料，表面淬火，齿面硬度机械齿轮传动对齿轮精度无特别要求，轩齿轮级精度。选.取按齿根弯曲疲劳强度设计因载荷有轻微冲击.初选载荷系数查表得.查表得由表选.由图按齿面硬度均值，在线上查得取.设计齿轮模数将确定后的各项数值代入设计公式，求得.修正.查表得.查表，选取第系列标准模数。所以齿轮的主要几何尺寸为取.较核齿面接触疲劳强度查得，.按不允许出现点蚀，查得.按齿面硬度均值在和线中间查出，取，取将确定出的各项数值代入接触强度较核公式，得接触强度满足。齿轮和齿轮设计取较核齿面接触疲劳强度查得，.按不允许出现点蚀，查得.按齿面硬度均值在和线中间查出，取，取将确定出的各项数值代入接触强度较核公式，得.接触强度满足。以上齿轮强度校核参看机械设计谭庆昌赵洪志主编曲拐直径取,端部直径为对曲轴进行校核许用扭转切应力活塞杆校核对活塞杆进行校核花键轴校核花键轴校核按定心矩形花键轴抗扭截面系数经查表知.花键齿数为键齿宽花键轴受扭矩.花键轴满足强度条件.基本结构参数确定缸径冲程缸数往复次数吸入阀和排出阀孔径和的确定在地质钻探用泵实际设计工作中，考虑到制造和加工方便，以及阀的互换性，常取，流速般为球阀及其升程确定钢球阀选用标准系列球阀升程的确定球阀升程最大值.因为阀盖限制球阀的升程，所以根据球阀的最大升程可以确定阀盖的尺寸和安装位置。.本章小结本章在实际生产作业情况的基础上，确定了型泥浆泵的主要参数，对动力端，液力端的主要结构进行了设计说明，同时动力端齿轮进行了齿面接触强度，齿根弯曲强度校核，也对吸入阀和排出阀的孔径进行确定和球阀的选择。为下步进行设计打下基础。第四章往复式泵的易损件及影响其寿命的主要因素钻井泵工作条件恶劣，是钻探设备中的个薄弱环节。在实际生产活动中，因为泵出事故或损坏而停钻几乎每天可以遇到。在石油钻井中曾有人作过统计当钻身为时，有.的每天支出费用花在钻井泵上，有.的钻井没备修理工时是用在修理钻井泵上。而钻井泵的事故绝大多数是由于易损件损坏造成的。据统计，苏联年钻井总进尺为万米，而消耗缸套达件活塞件阀套。胜利油田年台钻机统计，钻井泵项易损件总消耗万元，其中阀万元活塞万元缸套万元拉杆及盘根等万元。由此可见研究易损件的破坏机理及其寿命的影响因素，从而提高易损件寿命和工作可靠性，对于减少人力物力消耗提高钻进效率降低成本有十分重要的意义。这对钻探设备的设计来说也是个关键问题。实践表明对于不同型式的钻井泵即使同种易损件其使用寿命也不相同，就是同台泵同种易损件，经过改进与未经改进的寿命也不相同。这就说明，在充分认识各种因素对易损件寿命的影响之后，经过结构材质及加工工艺方面的改进，易损件的寿命是可以提高的。往复式泵易损件主要包括缸套活塞或柱塞及其盘根阀和阀座活塞杆及其盘根等。都是往复运动件及其密封摩擦副的对磨零件，它们有两个共同特点是对磨零件是弹性体，它可以变形二是在工作过程中承受着定的压力差。因此它与两个刚性零件形成的摩擦副不同，其摩擦和磨损规律的研究更困难。.易损件的磨损易损件的正常磨损泥浆泵所输送的冲洗液中，常常含有大量磨砺性颗粒，又是高达，颗粒直径有的达到，其微观硬度达到。当易损件在往复运动中，由于压差的作用楔状液流夹带着颗粒侵入摩擦接触表面，从而使密封件或刚性件产生划痕或刻槽长期的结果，易损件失去正常工作能力。因此易损间正常磨损般均沿摩擦副零件的圆周形成与往复运动方向致的沟槽，有的地方还可看到液流冲蚀的痕迹。在摩擦副的弹性零件与刚性零件上沟痕往往凸凹对应。对于摩擦副中弹性零件来说，由于摩擦副接触表面光洁度不理想及磨砺性颗粒的侵入，在往复运动产生摩擦阻力，且随着工作压力加大，阻力也增加，部分能量转变为热能，是摩擦副零件接触表面温度升高，而弹性橡胶的传热系数很低，是热量集中在橡胶件的表层，从而导致橡胶加速老化，直至丧失弹性不再具有密封性能。泥浆泵通过曲柄连杆传动，因此活塞在缸套内运动速度是变化的，沿缸套轴向磨损的程度也不同。实验表明，当曲柄转角时，也即是在缸套的中部，活塞运动速度最大，在同摩擦力作用下，此时消耗的摩擦功最大。因此，这段缸套的磨损量最大，越接近或赛的左右死点，活塞运动速度越小，直至为零。从缸套横截面看因为沙粒在泥浆中的自由下落速度为，而泵送泥浆运动速度为.，所以沙粒不易处于悬浮状态，加上沙粒的密度往往较大，常常沉积到缸套下方，这就形成在曲柄转角处磨损量最大。当此处旦被磨损形成微小间隙，高压液流则从中刺过，大大加速磨损。阀和阀座的破坏大量分析结果表明，阀的寿命主要取决于阀密封的工作性能，因此阀的损坏报废主要由于橡胶密封过早破坏，从而使阀和阀座工作表面出现微小缝隙，这时带磨砺性颗粒的高压液流，从小缝隙刺蚀阀的工作表面，使它破坏。其过程大致可以这样来描述。当泥浆泵工作时，动载荷多次作用在阀上，是磨砺性颗粒牢固的嵌入阀盘和阀座的工作表面，阀盘和阀座的工作表面的金属层长生局部塑性变形，结果形成不同程度的凹痕。在阀盘和阀座再次接触时，又有些磨砺性颗粒的对这已经形成的凹痕，使它加深，扩大。如此多次重复的结果，使有的金属层表面局部撕裂和弹性剥落，最后造成阀和阀座的破坏据实际统计资料说明由于橡胶密封圈破坏而报废的阀盘，占阀盘总报废数的，这种原因破坏的阀盘都出现沟槽由于冲击动载荷作用下磨砺性磨损而破坏的阀座，占阀座报废总数的，这种原因破坏的阀座，工作表面上出现环形磨痕。易损件的非正常损坏由于摩擦副中，活塞座，活塞衬套于缸套之间，拉干与盘根套筒之间间隙过大，皮碗或密封唇部在高压下被挤入间隙内，长期反复作用的结果，将皮碗或密封的唇部撕裂。为此活塞采用尼龙衬套，当承受高压时，尼龙衬套或间隔套将适当胀大，使对磨零件间的间隙缩小，不使皮碗或密封唇部挤入。易损件的结构加工制造质量与装配公差材料性能摩擦副的润滑泵所输送介质的排量，压力，温度，化学性质，介质中所含磨砺性颗粒的性质，形状，大小，多少维修，保养，包装，运输及储存等工作性质的好坏等都是影响易损件寿命的主要因素，因此设计时要特别注意。对泥浆泵来说，泥浆中的沙粒含量是很关键的因素，因此要求吸入泵之前的泥浆需要经过很好的净化处理.泥浆泵的使用与维护泥浆泵的正常工作对整套钻探设备的生产效率起着很大的作用。正确维护和使用泥浆泵能提高钻进速度和纯钻进时间，保护孔内清洁，并能将井壁坍和卡钻事故减至最小。因此我们应当做好泵的使用，维护和保养工作。为保护泥浆泵的寿命及其正常工作，必须从包装运输保存开始，直至安装使用和维护保养都精心注意。泥浆泵在开启前的维护与保养泥浆泵必须安装在稳固的基础之上，必须检查原动机和泥浆泵皮带轮轴的平行度及传动皮带的位置，使它们都在个平面内，然后用地角螺钉固紧。为了泵能正常工作，应根据钻机机场场地考虑好回水槽，沉淀池，吸水池及泵的合理安装位置，应尽可能缩短吸入管路和吸入高度。在高山地区或安装位置离吸水池过高时，应考虑用辅助吸入系统。在泥浆泵开动前应对泥浆泵系统作全面检查首先应仔细检查往复式泵动力端零部件的紧固情况，配合间隙，润滑状态等。应特别注意检查活塞的压紧螺帽及十字头与活塞连杆连接是否紧固连杆轴瓦，十字头轴套及滑套的配合间隙是否合乎要求离合器及变速机构是否灵活可靠轴承及曲轴箱内和离合器装置内是否有足够的润滑油用手转动皮带轮或电动机，看看转动时内部有无障碍,并调整皮带轮的松紧程度。其次对液力端的整个循环系统作仔细检查。应特别注意检查底阀和滤水器的进水孔是否被脏物堵塞,底阀应开闭自如,关闭严密.软管两端与滤水器及吸入口连接处应保证密封吸水阀运动是否受到障碍,阀密封是否良好检查个部分密封件是否密封严密,以防漏水漏气然后要检查压力表及缓冲装置，是否灵敏准确把三通阀转向回水位置,是排出能流入泥浆池打开个吸水阀室，向吸入管道注满水。泥浆泵在运转过程中的适用与维护在做完以上工作之后，将离合器手柄放在空转位置上，开动原动机，检查泵的皮带轮转动方向是否符合要求。在泵空载的情况下合上离合器，操作过程应平稳稍慢。当泵运转情况正常时，在逐渐关闭回水阀，以便平稳得想孔内输送冲洗液。当泵正常工作时，如需变速操作必须停泵进行，面在运转中操作损坏机件。为了保证泵能维持正常的运转，防止冲洗液沙粒的磨损和高压冲洗液的不断冲刷造成泵头体内部过早损坏，必须注意下列事项。.在泵正常工作过程中要按时检查各运动件的润滑情况，要使曲轴箱内的润滑油始终保证质量，要注意是否出现异样声音，并及时清除。要经常检查个密封是否严密。.要密切注意泥浆质量，如发现磨砺性沙砾过多或有杂物，必须加强净化和过滤。泵不能再无水条件下工作，滤水器要距水源箱底,并要注意清洗底阀及滤罩。.注意压力表，安全阀工作是否正常，在最大工作压力下，持续时间不宜过长，以不超过个小时为宜。.干式摩擦离合器不易粘油，以防摩擦片与压盘在结合时滑动，离开时有摩擦。是重要保证离合器的正常工作。.曲轴箱内的油温及缸套活塞副的温度不得过高。当钻进完毕时，泥浆泵停止工作前，现将三通阀转向回水位置卸荷，在停泵。如在寒冬季节停泵时间较长时，要放出泵内及管道中的冲洗液，以防缸套甚至泵头部分机关到冻裂。如果泵长期停止使用，还需将曲轴箱中的油放出，清理个部件上的泥砂及污物，并在曲轴轴径，齿轮，十字头，十字头滑套，活塞杆及安全阀体内孔涂上黄油，以防锈蚀。第五章泥浆泵的特性分析本设计采用软件程序进行二维的参数化分析，通过建立模型和关系式运用数学方法生成有关泥浆泵变化规律的特性曲线。曲轴转速特性分析具体程序如下..,图活塞位移与曲轴转速特性曲线图活塞运动速度与曲轴转速特性曲线图活塞运动加速度与曲轴转速特性曲线曲轴转矩特性分析具体程序如下...,图曲轴转矩特性曲线液力端理论流量特性分析具体程序如下..图单缸泵理论流量与曲轴转速特性曲线图三缸理论流量与曲轴转速特性曲线通过上述特性参数分析,对泥浆泵曲轴的转矩转速以及液力端理论流量有了更直观的认识。结束语泥浆泵是石油矿场钻井作业中的关键设备之,它的性能结构可靠性适应性经济性以及使用寿命,直接影响着钻井质量的好坏。目前国内所使用的各种泥浆泵设备，对于修井浅井钻井来说均存在结构庞大重量太重移运性差等诸多缺点，而型泥浆泵是针对油田使用现状，克服以上各类缺点而开发出来的泥浆泵设备。型泥浆泵在动力端的设计时主要借鉴了三缸活塞固井泵的设计方法和结构，并对其主要的零部件进行了载荷计算强度校核。而在液力端的设计时主要借鉴了钻井泥浆泵的设计方法，在结构形式上选择的是可拆分的形式，避免了采用柱塞型式在泥浆介质中柱塞及柱塞密封寿命过低的问题。该设计对型泥浆泵的动力端齿轮进行了齿面接触强度齿根弯曲强度校核，也对连杆销花键轴等重要零件进行了强度校核计算。运用现代分析设计程序软件对泥浆泵曲轴的转矩转速以及液力端理论流量进行参数化分析，与实际设计相符合，收到了很好