【正文】 際標準等特點。 原動機型號的選擇 選擇原動機時，應(yīng)綜合考慮動力來源、價格、投資和維護管理費用等。； 另外，試驗用鉆井液性能為：密度 ／ cm ，塑性粘度 7MPa 鉆井液攪拌器 蝸 輪蝸桿的傳動結(jié)構(gòu)圖如下所示： 圖 21 蝸輪蝸桿 — 皮帶傳動 參數(shù)確定 本次設(shè)計 的理論參數(shù)是根據(jù)現(xiàn)場攪拌器使用要求制定的。 在確定好傳動結(jié)構(gòu)方案設(shè)計后，進行攪拌器主要零部件的設(shè)計計算，如蝸桿傳動、攪拌軸、空心 蝸 輪、葉輪等。設(shè)計的難點是傳動軸的密封問題、攪拌器功率的確定、攪拌器葉輪循環(huán)流量的計算等。 設(shè)計的主要工作及內(nèi)容 經(jīng) 過兩個多月畢業(yè)設(shè)計時間，在指導老師莫麗的悉心指導下，很有成效的 完成了以下設(shè)計相關(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)計的 開題 ； ② 撿 取資料中與設(shè)計主題相關(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 、 理論計算 以及強度校核工作； ④ 在設(shè)計計算的基礎(chǔ)上完成了攪拌器 主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，并用 CAD軟件繪制了攪拌器的裝配圖及部分 零件圖。 ② 采用多組 V 型盤根，它具有自封性能和自我補償能力，長期不調(diào)整也不會產(chǎn)生漏油現(xiàn)象 。 ③ 攪拌葉輪的選擇問題。 現(xiàn)存的問題 鉆井液攪拌器是一種專用攪拌器，一般情況下不能簡單地將化工、石油煉制、食品等工業(yè)中使用的攪拌器搬過來。 此次設(shè)計的 總技術(shù)路線是： 資料調(diào)研 及準備工作 傳動結(jié)構(gòu) 方案設(shè)計 傳動件的設(shè)計計算 撰寫設(shè)計說明書及論文 攪拌器零件強度校核 攪拌器零件 設(shè)計 西南石油大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 設(shè)計可行性分析 升降式泥 漿 攪拌器在我國石油礦場中，已開始應(yīng)用，我國科學工作者在實驗研究、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。 主要思想是 將傳統(tǒng)設(shè)計方法與現(xiàn)代設(shè)計方法有機結(jié)合，首先從現(xiàn)場調(diào)研和資料收集著手，廣泛調(diào)研國內(nèi)外泥 漿 攪拌器的相關(guān)文獻資料，弄清國內(nèi)外泥 漿 攪拌器的技術(shù)現(xiàn)狀及下一步的發(fā)展方向；在此基礎(chǔ)上，深入開展產(chǎn)品機理研究，對泥 漿 攪拌器的工作特性、運動規(guī)律和受力狀況進行較為全面和系統(tǒng)的認識，為下一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供理論依據(jù)；通過對國內(nèi)外先進泥 漿 攪拌器結(jié)構(gòu)和性能進行比較和多個設(shè)計方案對比論證，根據(jù)現(xiàn) 場生產(chǎn)需要提出技術(shù)可行、結(jié)構(gòu)先進的泥 漿 攪拌器設(shè)計方案和技術(shù)參數(shù)；采用計算機輔助設(shè)計（ CAD）方法，對主要零部件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。 其中，生產(chǎn)攪拌器的廠家主要有： 滄州華滄石油機械廠、華北石油管理局第一機械廠、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 。針對攪拌器的研 究 ，經(jīng)過近幾年的努力，從仿真測繪階段，發(fā)展到自己研發(fā)新結(jié)構(gòu)，并研制出 升降可調(diào)，徑向與軸向同軸安裝；機身可搖擺的多種攪拌器。 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。 國外固控設(shè)備水平以美國的 BRANDT、 SWACO、 DERRICK 等公司為代表，質(zhì)量和性能處于世界首位。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 。具體辦法是采用空心 蝸 輪軸傳遞扭矩。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)良的保證能是預防鉆井井下事故、防止傷害、保護產(chǎn)層、提高鉆速、降低成本的前提。 專 業(yè)知識加深理解，也將了解到固相控制技術(shù)在國內(nèi)外最新發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢。 總之， 通過對國內(nèi)外固控系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)研，進一步認識了國內(nèi)外先進攪拌器的優(yōu)點及現(xiàn)存的缺點；通過開展鉆井液攪拌器設(shè)計工作，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)計出了結(jié)構(gòu)合理、工作安全的鉆井液攪拌器，以達到畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計要求。 漿 攪拌器的結(jié)構(gòu)方案、主要零件設(shè)計計算和其強度計算。 畢業(yè)設(shè)計 （ 論 文） 題目 泥漿攪拌器 設(shè)計 學生姓名 學 號 教學院系 專業(yè)年級 指導教師 單 位 輔導教師 單 位 完成日期 2022 年 06 月 10 日 西南石油大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 摘 要 本文針對泥 漿 攪拌器的軸密封問題而導致漏油現(xiàn)象，攪拌器功率過大造成浪費問題及勞動強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)動力鉗的設(shè)計、分析、計算、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 。 本 設(shè)計 主要完成了以下工作： 漿 攪拌器的相關(guān)資料進行分析研究，明白了泥 漿 攪拌器的特點、原理及發(fā)展方向， 并結(jié)合國產(chǎn)攪拌器的技術(shù)現(xiàn)狀和生產(chǎn)實際提出具體的設(shè)計方案。 ，繪制了具體的裝配圖及必要的零件圖。 關(guān)鍵詞： 固控系統(tǒng) ；鉆井液 攪拌器 泥漿攪拌器設(shè)計 3 西南石油大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 設(shè)計目的及意義 此次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容是設(shè)計鉆井液攪拌器，內(nèi)容涉及到攪拌器關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和理論計算，重點解決攪拌器軸封問題等。 隨著我國科學鉆井的巨大進步，而鉆井液固控技術(shù)已成為科學鉆井中一項重要的組成部分。 設(shè)計背景 升降式鉆井液泥 漿 攪拌器是在現(xiàn)有泥 漿 攪拌器的基礎(chǔ)上，通過改進發(fā)展起來的一種新型、高效的新產(chǎn)品，其主要用途是實現(xiàn)成泥 漿 固、液均勻的主要功能。在空心 蝸 輪軸中設(shè)有螺桿，轉(zhuǎn)動手輪和螺母使螺桿升降，帶動葉輪升降，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。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 國外研究現(xiàn)狀分析 從 80 年代中期開始，美國、蘇聯(lián)、英國等一些西方國家建立了成熟的工藝 和科研隊伍，他們的固控設(shè)備性能良好、工作穩(wěn)定、壽命長，已實現(xiàn)設(shè)備類型的標準化、系列化和專用化。國外特別重視固控系統(tǒng) 設(shè)備 的優(yōu)化配置和整個固控系統(tǒng)的效率評價，并為此開發(fā)了鉆井液固相控制專家 系統(tǒng)。在 80年至 泥漿攪拌器設(shè)計 5 80年代中期內(nèi)，我國開始了鉆井工業(yè)固控設(shè)備的研究與使用。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（如電動機）的質(zhì)量。 技術(shù)路 線 綜合運用現(xiàn)代機械設(shè)計理論與方法、鉆井工程、水力學等多學科知識，采用理論分析、計算和計算機繪圖相結(jié)合的方法開展泥 漿 攪拌器的研究工作。 最終設(shè)計出結(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。本設(shè)計通過收集、查閱資料和現(xiàn)場調(diào)研，在現(xiàn)有泥 漿 攪拌器的研究基礎(chǔ)上開展升降式泥 漿 攪拌器的設(shè)計工作是可行的。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，設(shè)計攪拌器應(yīng)注意： ① 生產(chǎn)實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。 對應(yīng)的解決方案 ① 可 運用 Bates 算圖 或 Rushton算圖確定攪拌器功率。 ③ 采用開啟式 蝸 輪式葉輪，保證攪拌的強度。 泥漿攪拌器設(shè)計 7 理論依據(jù) 本次設(shè)計主要運用機械設(shè)計理論、理論力學、 機械制圖、工程力學、機械原理、化工密封技術(shù) 、 CAD 設(shè)計等相關(guān)學科，在現(xiàn)有鉆井液攪拌器的研究成果基礎(chǔ)上，開展攪拌器關(guān)鍵件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和理論計 算。 其中， 設(shè)計中將參考以下文獻作為設(shè)計理論依據(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 華東石油學院礦機教研室編．石油鉆采機械．石油工業(yè)出版社： 1980 ③胡國楨，石流主編．化工密封技術(shù)．化學工業(yè)出版社： 2022 ④機械設(shè)計手冊 ⑤ 陳立德，機械設(shè)計基礎(chǔ)，高等教育出版社（第三版） 西南石油大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 總體方案 本次設(shè)計的鉆井液攪拌器采用 蝸 輪傳動蝸桿傳動結(jié)構(gòu)， 蝸 輪蝸桿的 傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動比大，可靠性高，在鉆井液攪拌器中最常使用。最后對設(shè)計好的零件進行強度校核。產(chǎn)品應(yīng)達到如下性能參數(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 9 傳動比： 1： 20； 葉輪排 量： 28ml／ min； 升距離： 550 mm； 葉片數(shù)： 4 個； 傾角： 60176。 s，宏觀粘度67． 5MP a﹒ s，動切力 ，靜切力 70Pa。 根據(jù)工作條件選用 YB 系列隔爆型異步電動機。 此外它采用封閉自扇冷式，增強外殼的機械強度，并保證組成外殼的各零部件之間的各接合面上具有一定的間隙參數(shù)。 i1（ 24） 160M12 型隔爆電機作為 鉆井液攪拌器的動力源。 160M12 型 隔爆電機 型號 YB2由于攪拌器密封一起的漏油，不但大量浪費油料，而且污染了鉆井液。對動密封的基本要求： ① 密封要可靠； ② 密封的結(jié)構(gòu)要簡單，裝卸要方便； ③ 密封使用壽命要長。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，因為填料密封具有結(jié)構(gòu)簡單，易于維修，可靠性高等優(yōu)點。機械的作用，如軸的偏轉(zhuǎn)或軸向跳動對填料材料 的選擇也有一定的影響。 ② 所選材料能夠耐 設(shè)備內(nèi)介質(zhì)及潤滑劑的浸泡和腐蝕，且不含被戒指和潤滑劑所溶脹及削弱的其他物質(zhì)。 ④ 不會咬住或腐蝕軸。 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