【正文】 arVC ???? N444 2??? ?????? ④ 垂直平面彎矩： 11 LFM VAVB ?? ? mmN ????? 74 0 22 LFM VCVB ?? = mmN ????? 74 2 0 ⑤ 合成彎矩： 212 VBHB MMM ??左 ? ? ? ? ? mmN ?????? 72727 222 VBHB MMM ??右 = ? ? ? ? mmN ?????? 72727 ⑥ 扭矩分析： ? ?22 TMMe ??? (34) 式中， 中大者及為 右左 MMM ； 式中 ? 為考慮彎曲應(yīng)力與扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力循環(huán)特性的不同引入的修正系數(shù)。外伸軸的最小直徑 1d =60mm； 考慮到要對(duì)安裝在軸段 ① 上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位 ，軸段 ② 上應(yīng)有軸肩，同時(shí)能很順利地在軸段 ② 上安裝軸承，軸段② 必須滿足 蝸 輪的連接，取 mmd 284? 。這樣 蝸 輪在軸上的軸向位置被完全確定。 查表得 A?0 126103 ? ? mmmmnPAd .448~.25972 ~126 330m i n ??? 當(dāng)軸截面開 有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮對(duì)軸的強(qiáng)度的削弱，對(duì)于直徑小于100mm 的軸，軸頸應(yīng)增大 5%7%，然后將軸頸圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，作為承受扭轉(zhuǎn)作用的軸段的最小直徑。 ② 蝸輪 蝸 輪齒數(shù) 402 ?Z d2= mZ2 = mm28440 ?? 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 齒頂圓直徑 d 2? ? ? ? ? 9 ?????? Zm 齒根圓直徑 ? ? ? ? mmZmd f 6 ?????? 蝸 輪咽喉母圓半徑 22g ???? ??? 外徑 0 9 822 ????? mdd c ? mm 齒寬 B 5 7 . 0 8 m 1 ???? ? 頂隙 C = = . ?? 齒寬包角 ????????? 12arc sin2 db? 蝸 輪 軸設(shè)計(jì) 條件參數(shù)計(jì)算 已知，蝸桿 m = ， q = 10 ， Z1 = 2 ， Z2 = 40 ， n2 = 60r/min, ??? 21 ，? 284mm 蝸 輪受力： NTFF 552 212t 101962d2 ??????? ? NTFF 461 11t2 ???????? NFFF 452t12 a a n ?????? ???? 材料的選擇及熱處理 軸的材料主要是碳鋼合金鋼。 查表得基本需用應(yīng)接觸力 ? ?H? 1 = 268 paM 計(jì)算許用接觸力 ： ? ?H? = ? ?H? 1 HNK = 268 ? = paM ⑥ 計(jì)算中心距 325 ?????? ????? 。 ?K 表 31 蝸桿頭數(shù) 、1Z 蝸 輪齒數(shù) 2Z 推薦值 傳動(dòng)比12zzi? 7~13 14~27 28~40 40 蝸桿頭數(shù) 1z 4 2 1 1 蝸 輪頭數(shù) 2z 28~52 28~54 28~80 40 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)閉式蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則先按齒面解除疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)及理論計(jì)算。 攪拌器 V型密封 結(jié)構(gòu)如下： 圖 24 V 型密封結(jié)構(gòu) 泥漿攪拌器設(shè)計(jì) 11 3 攪拌器 主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算 蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 選擇蝸桿傳動(dòng)類型 根據(jù) GB/T10085— 1988的推薦，采用阿基米德柱蝸桿傳動(dòng)。 ② 所選材料能夠耐 設(shè)備內(nèi)介質(zhì)及潤(rùn)滑劑的浸泡和腐蝕，且不含被戒指和潤(rùn)滑劑所溶脹及削弱的其他物質(zhì)。鉆井液攪拌器的軸屬于低轉(zhuǎn)速，低壓力，較適用的仍然是填料密封，因?yàn)樘盍厦芊饩哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維修，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。由于攪拌器密封一起的漏油，不但大量浪費(fèi)油料，而且污染了鉆井液。 160M12 型隔爆電機(jī)作為 鉆井液攪拌器的動(dòng)力源。 i1 根據(jù)工作條件選用 YB 系列隔爆型異步電動(dòng)機(jī)。產(chǎn)品應(yīng)達(dá)到如下性能參數(shù)： 輸入功率： ； 輸出轉(zhuǎn)速： 72 r／ min， ； 葉片直徑： 820 mm； 額定電壓： 380V； 泥漿攪拌器設(shè)計(jì) 9 傳動(dòng)比： 1： 20； 葉輪排 量： 28ml／ min； 升距離： 550 mm； 葉片數(shù)： 4 個(gè)； 傾角： 60176。 其中， 設(shè)計(jì)中將參考以下文獻(xiàn)作為設(shè)計(jì)理論依據(jù)： ① 龔偉安．鉆井液固控系統(tǒng)及設(shè)備．石油工業(yè)出版社： 1995 ,04 ② 華東石油學(xué)院礦機(jī)教研室編．石油鉆采機(jī)械．石油工業(yè)出版社： 1980 ③胡國楨，石流主編．化工密封技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社： 2022 ④機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ⑤ 陳立德，機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，高等教育出版社（第三版） 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 總體方案 本次設(shè)計(jì)的鉆井液攪拌器采用 蝸 輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)， 蝸 輪蝸桿的 傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比大，可靠性高，在鉆井液攪拌器中最常使用。 ③ 采用開啟式 蝸 輪式葉輪，保證攪拌的強(qiáng)度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)攪拌器應(yīng)注意： ① 生產(chǎn)實(shí)踐中攪拌器功率不足易于覺察，而攪拌器功率過大造成浪費(fèi)的問題則易忽略 ② 攪拌軸的密封問題，易產(chǎn)生漏油現(xiàn)象。 最終設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、性能優(yōu)良、可靠 性好的升降式泥 漿 攪拌器產(chǎn)品，以滿足高速發(fā)展的現(xiàn)代鉆井工業(yè)的需要。但國產(chǎn)的固控設(shè) 備在性能、壽命方面與國外固控設(shè)備有一定差距，主要是材料、 加工工藝、 加 精度和配套的通用設(shè)備（如電動(dòng)機(jī)）的質(zhì)量。國外特別重視固控系統(tǒng) 設(shè)備 的優(yōu)化配置和整個(gè)固控系統(tǒng)的效率評(píng)價(jià)，并為此開發(fā)了鉆井液固相控制專家 系統(tǒng)。在空心 蝸 輪軸中設(shè)有螺桿，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪和螺母使螺桿升降，帶動(dòng)葉輪升降，能使攪拌器的葉輪調(diào)整到需要的高度有效的避免了循環(huán)灌中沉淀物埋沒葉輪；還可以通過調(diào)整葉輪的高度使攪拌器充分發(fā)揮攪拌作用。 隨著我國科學(xué)鉆井的巨大進(jìn)步，而鉆井液固控技術(shù)已成為科學(xué)鉆井中一項(xiàng)重要的組成部分。 ，繪制了具體的裝配圖及必要的零件圖。 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論 文） 題目 泥漿攪拌器 設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 教學(xué)院系 專業(yè)年級(jí) 指導(dǎo)教師 單 位 輔導(dǎo)教師 單 位 完成日期 2022 年 06 月 10 日 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 摘 要 本文針對(duì)泥 漿 攪拌器的軸密封問題而導(dǎo)致漏油現(xiàn)象，攪拌器功率過大造成浪費(fèi)問題及勞動(dòng)強(qiáng)度大不能保證攪拌器葉輪的扭矩等問題 ， 在收集分析國內(nèi)外有關(guān)動(dòng)力鉗的設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、使用等資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)目前在用的泥 漿 攪拌器存在的一些問題，開展了 。 總之， 通過對(duì)國內(nèi)外固控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)了國內(nèi)外先進(jìn)攪拌器的優(yōu)點(diǎn)及現(xiàn)存的缺點(diǎn)；通過開展鉆井液攪拌器設(shè)計(jì)工作，為研制新產(chǎn)品，提 高攪拌器的綜合性能提供理論依據(jù)和方法，最終設(shè)計(jì)出了結(jié)構(gòu)合理、工作安全的鉆井液攪拌器，以達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。鉆井液攪拌器是固控設(shè)備的重要組成部分，目的是清除泥 漿 中的固相 組織，維持泥 漿 優(yōu)良性的保證，而優(yōu)良的保證能是預(yù)防鉆井井下事故、防止傷害、保護(hù)產(chǎn)層、提高鉆速、降低成本的前提。因此，研究 鉆井 液泥 漿 攪拌器必須深入 了解國內(nèi)外攪拌器的使用性能和技術(shù)現(xiàn)狀 。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 我國的鉆井液固控設(shè)備及工藝的研 究和具體應(yīng)用工作起步較晚。 其中，生產(chǎn)攪拌器的廠家主要有： 滄州華滄石油機(jī)械廠、華北石油管理局第一機(jī)械廠、滄州中油固控設(shè)備有限公 司、 山東省淄博市博山防爆電器廠等 。 此次設(shè)計(jì)的 總技術(shù)路線是： 資料調(diào)研 及準(zhǔn)備工作 傳動(dòng)結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計(jì) 傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算 撰寫設(shè)計(jì)說明書及論文 攪拌器零件強(qiáng)度校核 攪拌器零件 設(shè)計(jì) 西南石油大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 設(shè)計(jì)可行性分析 升降式泥 漿 攪拌器在我國石油礦場(chǎng)中，已開始應(yīng)用，我國科學(xué)工作者在實(shí)驗(yàn)研究、理論研究方面作了大量的工作（特別是華北石油管理局），在這方面已取得了大量成果。 ③ 攪拌葉輪的選擇問題。 設(shè)計(jì)的主要工作及內(nèi)容 經(jīng) 過兩個(gè)多月畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，在指導(dǎo)老師莫麗的悉心指導(dǎo)下，很有成效的 完成了以下設(shè)計(jì)相關(guān)工作： ① 利用網(wǎng)絡(luò)與書籍搜集 鉆井液攪拌器相關(guān)資料，在認(rèn)真閱讀前輩的相關(guān)開創(chuàng)性研究資料的基礎(chǔ)上 ，完成 設(shè)計(jì)的 開題 ； ② 撿 取資料中與設(shè)計(jì)主題相關(guān)性極大的 外文資料 文章翻譯成中文，并依照原文做了電子排版； ③ 根據(jù)相關(guān)資料完成了鉆井液攪拌器 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 、 理論計(jì)算 以及強(qiáng)度校核工作； ④ 在設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)上完成了攪拌器 主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，并用 CAD軟件繪制了攪拌器的裝配圖及部分 零件圖。 在確定好傳動(dòng)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)后，進(jìn)行攪拌器主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，如蝸桿傳動(dòng)、攪拌軸、空心 蝸 輪、葉輪等。； 另外，試驗(yàn)用鉆井液性能為：密度 ／ cm ，塑性粘度 7MPa YB 系列隔爆型電動(dòng)機(jī)是 Y(IP44)系列電動(dòng)機(jī)的派生產(chǎn)品，具有高效、節(jié)能、噪聲小、運(yùn)行安全可靠、安裝尺寸和功率等級(jí)符合國際標(biāo)準(zhǔn)等特點(diǎn)。 i2=72其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)如下表 23： 表 23 YB2由于攪拌軸是旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)的，所以其密封屬于動(dòng)密封。 密封填料的材料選擇的主要依據(jù)是攪拌的攪拌軸轉(zhuǎn)速、操作溫度、操作壓力及無聊的化學(xué)性質(zhì) 。 ③ 應(yīng)具有足夠的彈性，以吸收在設(shè)計(jì)上不能避免的軸的環(huán)動(dòng)。 選擇材料 考慮到蝸桿傳動(dòng)的功率不大，速度只是中等，故蝸桿傳動(dòng)采用 40Cr；因希望效率高些，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度