泥浆泵动力端参数优化及设计
泥浆泵动力端参数优化及结构设计一．前言
泥浆泵是石油钻机的三大部件之一，是钻井液循环系统的关键设备。钻井时钻井泵在高压下向井底输送高粘度、大密度和高含沙量的液体，以便冷却钻头，携带出岩屑，并作为井底动力钻具的动力液，辅助钻头钻进。在各种形式的泵中，往复式柱塞泵由于具有能在高压下输送高粘度、大比重、高含沙量和流量相对较小的液体的特性，因而在钻井作业中得到了广泛的应用。
钻井泥浆泵的使用大约已有100多年了。早期泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑等。1940年代末，随着喷射式钻井和井下动力钻具钻井的出现，扩
大了泥浆泵的功能与使用范围。近些年来，随着深井和超深井的开采逐渐增多，对钻井泥浆泵的功率与压力提出了更高的要求。泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵传动效率低、流量和压力波动大、体积大、重量重，不能满足恶劣的钻井工况，尤其是海洋钻井的需要。所以1960年代，比较先进的三缸单作用泥浆泵得到了应用。三缸泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小。经过40年来的不断改进与完善，三缸单作用泵已经比较成熟，使用效果显著。现在，随着石油开采技术的不断革新和钻井要求的日益提高，又出现了一些新型的泥浆泵。
二．泥浆泵概述
泥浆泵是在钻井过程中，将泥浆加压后携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，向井底输送和循环钻井液的往复泵。泥浆泵的主要作用是利用钻井冲洗液（统称泥浆）使井筒内外的循环，冲洗井底，冷却钻头，并把岩屑携带到地面。在采用井下水力钻具（如涡轮钻具或螺杆钻具）时，
利用冲洗液传递能量，推动井下水力钻具旋转。采用喷射式钻头，由钻头水眼喷射出高速冲洗液，有利于破碎岩层，提高钻井速度。为了实现高压喷射钻井，对钻井泥浆泵提出了更高的要求，使用好、保养好泥浆泵的各部分，延长各个易损件的工作寿命，保证泥浆泵优良的技术状况，也是很重要的。由于石油矿场上使用往复泵的条件十分恶劣，提高其易损件（泵阀，活塞和缸套）的工作寿命，成为泥浆泵设计、制造和使用中迫切需要解决的问题。近几年，为了加快钻井速度，降低钻井成本，延长钻头使用寿命，国内外在泥浆泵的理论和试验研究、设计制造和选择使用等方面做了许多工作，对钻井泵进行了多次改型换代，各种新型钻井泵也不断研制成功。但其基本结构均未摆脱曲柄连杆机构的传统方式，在结构上没有根本变化，因而现有的钻井泥浆泵不能完全满足钻井作业的需要，因而必须寻求具有更好工作性能和合理结构的钻井泵以满足石油勘探开发使用的要求。
随着改革开放的深入及中国加入世贸组织，我国石油钻井队伍“充分利用国内外两种资源、两个市场”，实施走出去的战略，进入国际钻井市场，为了满足参与国际市场的需要，中石油、中石化都在不断加大钻井设备的投入，同时加快老钻井机的更新改造和新型轻便钻井机研制步伐，随着国际市场对钻井泵的需求增大，使得钻井泵的供求矛盾更加突出，各类型钻井泵的缺口每年达200台左右。
现如今国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题，即，钻井泵质量大，制约钻机的移运性，难以适应现代轻便钻机的要求；冲程短，冲次高，钻井泵在不合适的冲次范围内工作，致使液力端寿命短；泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要；结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足钻井机高可靠性要求；缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。因此，合理降低泵的冲次，适当增加泵的冲程长度，既满足钻井过程中的排量要求，又能确保泵的自吸性能，充分发挥了泵的功效，成为今后钻井泵的设计方向。
三．泥浆泵的国内外概况及发展趋势
我国的泥浆泵是从1960年代开始，由引进美国技术发展起来的。当前，我国生产石油钻井泵的单位主要有宝鸡石油机械有限公司、兰州兰石国民油井石油工程公司
等单位，其生产的系列三缸泵己经能基本满足我国大部分油田钻井的需要，并有部分出口。宝鸡石油机械有限公司已有40多年设计和制造泥浆泵的历史，生产的F-500、F-800、F-1000泵达到了美国LTV公司的技术要求，其特点为:无退刀槽人字齿轮传动；合金钢曲轴；可更换的十字头导板；机架采用钢板焊接件；中间拉杆盘根采用双层密封结构，动力端采用强制润滑和飞溅润滑相结合的润滑方式。F系列三缸泵具有冲程长、冲次低的优点。为了满足油田高泵压和大排量钻井工艺的要求，宝鸡石油机械有限公司还自行设计和制造了F-1300、F-1600、F-1600HL、F-2200和F-22OOHL大功率高压泥浆泵。兰州兰石国民油井石油工程公司是中美合资经营企业，生产的泥浆泵主要有P系列、F系列和3NB系列。其中的3NB系列泥浆泵具有以下特点:动力端壳体为钢板焊接结构，焊后消除内应力；动力端传动齿轮为渐开线齿形；曲轴为空心的整体铸件；动力端润滑为飞溅润滑；液力端吸入、排出法兰符合ANSI和API规范；活塞杆与介杆间采用卡箍连接；阀腔孔的底部带有台阶，防止阀座下沉；活塞和缸套由一个独立的喷淋泵装置冷却和润滑。该公司生产的3NB系列三缸泵符合API规范，功率从5OOHP到1600HP，广泛用于各大油田。
目前，世界各国都在大量研究和使用三缸单作用泥浆泵，并且都是朝着大功率、长冲程、大缸径、高泵压的技术方向发展。国外对钻井泵的研究早、技术精、产品系列齐全，尤其以美国的技术最为先进，俄罗斯和罗马尼亚次之。
随着钻井技术的发展,特别是高压喷射钻井、近平衡钻井、丛式定向井、水平井等新工艺、新技术的不断进步,对钻井泥浆泵的工作性能要求
越来越高。目前，钻井泵正朝着大功率、大排量和高压力的方向发展。
实验六PID控制系统参数优化设计
实验六 PID 控制系统参数优化设计 一．实验目的： 综合运用MATLAB 中SIMULINK 仿真工具进行复杂控制系统的综合设计与优化设计，综合检查学生的文献查阅、系统建模、程序设计与仿真的能力。 二．实验原理及预习内容： 1．控制系统优化设计： 所谓优化设计就是在所有可能的设计方案中寻找具有最优目标（或结果）的设计方法。控制系统的优化设计包括两方面的内容：一方面是控制系统参数的最优化问题，即在系统构成确定的情况下选择适当的参数，以使系统的某些性能达到最佳；另一方面是系统控制器结构的最优化问题，即在系统控制对象确定的情况下选择适当的控制规律，以使系统的某种性能达到最佳。 在工程上称为“寻优问题”。优化设计原理是“单纯形法”。MATLAB 中语句格式为：min ('')X f s =函数名，初值。 2．微分方程仿真应用：传染病动力学方程求解 三．实验内容： 1．PID 控制系统参数优化设计： 某过程控制系统如下图所示，试设计PID 调节器参数，使该系统动态性能达到最佳。（习题5-6） 1020.1156s s e s s -+++R e PID Y 2．微分方程仿真应用： 已知某一地区在有病菌传染下的描述三种类型人数变化的动态模型为 11212122232 3(0)620(0)10(0)70X X X X X X X X X X X X ααββ?=-=?=-=??==?
式中，X 1表示可能传染的人数；X 2表示已经得病的人数；X 3表示已经治愈的人数；0.0010.072αβ==；。试用仿真方法求未来20年内三种人人数的动态变化情况。 四．实验程序： 建立optm.m 文件： function ss=optm (x) global kp; global ki; global kd; global i; kp=x (1); ki=x (2); kd=x (3); i=i+1 [tt,xx,yy]=sim('optzwz',50,[]); yylong=length(yy); ss=yy(yylong); 建立tryopt.m 文件： global kp; global ki; global kd; global i; i=1; result=fminsearch('optm',[2 1 1]) 建立optzwz.mdl:
零件参数设计matlab程序(数学建模)
Min=90000; global H A C %全局变量 H=[10000,25,10000;20,50,10000;20,50,200;50,100,500;50,10000,10000;10,25,100;10000,25,100 ]; %成本矩阵 A=[0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01;0.1 0.05 0.01]; %容差矩阵 C=zeros(7,3); 把容差选择矩阵元素全部赋值为0 for z=1:1:3 for x=1:1:3 for c=1:1:3 for v=1:1:3 for g=1:1:3 for n=1:1:3 for m=1:1:3 D=[z x c v g n m]; C=zeros(7,3); for i=1:1:7 C(i,D(i))=1; end %产生7 3列矩阵，该矩阵特点是每一行只有一个 1 ，其它两个数为0。本矩阵是为了对零件容差等级 进行选择 lb=[0.075 0.225 0.075 0.075 1.125 12 0.5625]; ub=[0.125 0.375 0.125 0.125 1.875 20 0.935]; X0=[0.075 0.225 0.075 0.075 1.125 12 0.5625]; [xopt fopt]=fmincon(@mubiao,X0,[],[],[],[],lb,ub,[]); if fopt ADAMS/VIEW 参数化和优化设计实例详解本例通过小球滑落斜板模型，着重详细说明参数化和优化设计的过程。 第一步，启动adams/view（2014版），设置工作路径，设置名称为incline。 名称 存储路径第二部，为满足模型空间，设置工作网格如图参数。 修改尺寸 第三部创建斜板。点击Bodies选项卡，选择BOX，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，坐标为（0,0,0）和（-500,-50,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为xieban。 右键输入坐标，创建点BOX rename 输入xieban 第四部创建小球。点击Bodies选项卡，选择Sphere，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，球心坐标为（-500,50,0）和半径坐标（-450,50,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为xiaoqiu。 输入两点 Rename，及创建效果 第五部创建圆环。点击Bodies选项卡，选择Torus，然后建模区点击鼠标右键，分别设置两个点，圆环中心坐标为（450,-1000,0）和大径坐标（500,-1000,0），创建完模型，然后右键Rename，修改名称为yuanhuan。完成后效果如下图： 第六部修改小球尺寸及位置。首先修改小球半径为25mm，在小球上右键，选择球体，点击Modify，然后设置如下图；然后修改小球位置，将Y坐标移到25mm处，选择Marker_2点， 右键点击Modify，然后设置坐标位置如下图。 右键编辑球半径 修改半径为25 改后效果 修改球的位置 设置球坐标 完成修改后效果 第七部修改圆环尺寸及位置。将圆环绕X轴旋转90度，选择Marker_3点，右键点击Modify，然后设置坐标位置如下图。修改圆环尺寸，大径为40mm，截面圆环半径为12mm，右键，选择圆环体，点击Modify ，然后设置如下图。至此，模型建立完毕。 修改圆环位置 BOMCO F-500/800/1000钻井泵使用说明书 AH05010100SM AH08010100SM AH10010100SM 2005年9月 前言 感谢您购买和使用宝鸡石油机械有限责任公司生产的F系列钻井泵。 F-500/800/1000钻井泵使用说明书是提供给用户的一套完整资料。使用说明书中提供了大量准确而简明的数据及操作要领，供钻井泵的操作人员、现场维修人员和技术服务人员查阅。 由于篇幅限制，不可能面面俱到。但只要严格执行F-500/800/1000钻井泵使用说明书提供的操作规范，相信可以保证钻井泵有效的工作时间，延长设备的使用寿命。 所有规范和数据都是根据工程设计编制的，应在各项维护和修理作业时严格遵守。有关F系列泵配套厂家生产的设备，在使用和维修时则以制造厂家的资料为准。 本说明书如有不完善之处，恳请用户提出宝贵意见和建议。 目录 1新泵的使用 (1) 1.1 技术规范及性能参数 (1) 1.2 新泵的安装 (7) 1.3 对吸入系统的要求 (9) 1.4 动力端的准备工作 (10) 1.5 喷淋泵总成 (12) 1.6 液力端零件的装配 (15) 1.7 空气包总成 (18) 2润滑 (21) 2.1 最低工作速度 (21) 2.2 控制液流的飞溅润滑 (21) 2.3 压力润滑系统 (22) 2.4 润滑系统的维护 (24) 3维护 (26) 3.1 动力端 (26) 3.2 滚动轴承 (27) 3.3 小齿轮轴总成 (28) 3.4 曲轴总成 (29) 3.5 将曲轴总成安装在机架上 (32) 3.6 十字头导板的安装 (33) 3.7 F-500泵导筒的更换 (34) 3.8 十字头的安装 (34) 3.9 十字头对中的检查 (36) 3.10 液力端的维护保养 (37) 3.11 补焊和修理 (41) 3.12 气囊的更换 (42) 极化磁系统参数优化设计 方法的研究 The document was prepared on January 2, 2021 极化磁系统参数优化设计方法的研究 摘要：永磁继电器是一种在国防军事、现代通信、工业自动化、电力系统继电保护等领域中应用面很广的电子元器件，其极化磁系统的参数优化设计是实现永磁继电器产品可靠性设计的前提工作之一。该文采用六因素三水平多目标的正交试验设计方法，分析并研究了极化磁系统的参数优化设计方法。在永磁继电器产品设计满足输出特性指标要求的前提下，给出了输出特性值受加工工艺分散性影响而波动最小的最佳参数水平组合。 1 引言 具有极化磁系统的永磁继电器具有体积小、重量轻、功耗低、灵敏度高、动作速度快等一系列优点，是被广泛应用于航空航天、军舰船舶、现代通信、工业自动化、电力系统继电保护等领域中的主要电子元器件。吸力特性与反力特性的配合技术是电磁继电器产品可靠性设计的关键技术。在机械反力特性及电磁结构已知的情况下，如何对电磁系统进行参数优化设计，使得在保证输出特性值满足稳定性要求的前提下，电磁系统的成本最低，这是继电器可靠性设计必不可少的前提工作之一。 由于极化磁路的非线性及漏磁的影响，使极化磁系统的输出特性值（吸力值）与磁系统各参数水平组合之间存在着非线性函数关系。在各种干扰影响下，各参数存在一定的波动范围。当各参数取不同的水平组合时，参数本身波动所引起的输出特性值的波动亦不相同。由于非线性效应，必定存在一组最优水平组合，使得各参数波动所造成的输出特性值的波动最小，即输出特性的一致性最好。极化磁系统参数优化设计的目的就是要找到各参数的最优水平组合（即方案择优），使得质量输出特性尽可能不受各种干扰的影响，稳定性最好。 影响永磁继电器产品质量使其特性发生波动的主要干扰因素有：①内干扰（内噪声），是不可控因素，如触点磨损、老化等；②外干扰（外噪声），亦是不可控因素，如环境温度、湿度、振动、冲击、加速度等；③可控因素（设计变量）加工工艺的分散性等。其中前两种因素均与产品实际使用环境有关，这里暂不予考虑，本研究只考虑后者对产品质量特性波动的影响。 正交试验设计法是实现参数优化设计的重要手段之一，以往人们在集成电路制造工艺、电火花成型加工工艺、轴承故障诊断等方面得到了很好应用[1-4]，但大多是采用单一目标函数的正交试验设计。文献[2]应用正交试验设计法对永磁继电器磁钢尺寸进行了参数优化设计，但没有采用正交试验设计法对永磁继电 HHＦ-500泥浆泵组用户手册 BZ１24-SＣ 四川宏华石油设备有限公司 2009年12月 目录 1 安全警示?错误!未定义书签。 2.HHF-500泥浆泵组的构成及外形··········错误!未定义书签。３.HＨＦ-5０0泥浆泵组的技术参数?错误!未定义书签。 ３.1泥浆泵组总重及主要外形尺寸：·······错误!未定义书签。 3.2皮带传动技术规范:?错误!未定义书签。 3.3泥浆泵技术规范：·············错误!未定义书签。 ３.4柴油机技术规范：?错误!未定义书签。 3.５喷淋泵技术规范: ·············错误!未定义书签。 3．6灌注泵技术规范：·············错误!未定义书签。 4.设备的安装调试?错误!未定义书签。 4.１皮带安装················错误!未定义书签。 5.润滑?错误!未定义书签。 6．设备的维护保养?错误!未定义书签。 6.1 传动装置的维护·············错误!未定义书签。 6．2 ＨHF-５00泥浆泵的使用维护?错误!未定义书签。 6．3柴油机的使用维护?错误!未定义书签。 6．4吸入系统的维护?错误!未定义书签。 6.5吊装运输?错误!未定义书签。 7.常见故障及排除方法?错误!未定义书签。 8.ＨHF-500泥浆泵组附图?错误!未定义书签。 1 安全警示 ●安装、操作、维修人员应经过岗位培训并考核合格，持上岗资格证上岗。●安装、操作、维修人员在安装、操作、维修钻井泵前，请详细阅读本手册, 并按手册的要求安装、操作、维修钻井泵。 ●安装、操作、维修时应明确负责人,参与人员应分工明确，并制定有详细可靠 的安全措施。 ●在使用过程中,应严格执行操作规程和安全技术条例。 ●在拆分任何高压管线或软管时,应确保其管路压力释放为零。在进行电器维修 作业前，应确保电源已经切断。 ●在设备运转时，严禁对设备进行维护和修理。 ●严禁超负荷使用设备。 2．ＨHF-500泥浆泵组的构成及外形 HＨF-500泥浆泵组(见图1）是一套单机柴油机泥浆泵组．该泥浆泵组主要由一台CAT C18（B工况）柴油机，一台HHF－５00泥浆泵及传动装置组成.其传动方式为,柴油机通过离合器、传动轴、皮带驱动泥浆泵工作. 其外形结构见图1所示。 目录 摘要........................................................ III ABSTRACT ................................................... I V 1前言 1.1课题的背景及研究意义 (5) 1.2钻井泥浆泵的现状与趋势分析 (7) 1.2.1我国钻井泥浆泵现状 (7) 1.2.2 钻井泥浆泵的发展趋势 (8) 1.3现有研究的不足及本文研究的内容 (9) 2钻井泵基本参数的确定 2.1排量................................................................................................ 错误！未定义书签。 2.2泵压................................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3冲程及冲程长度 ............................................................................ 错误！未定义书签。 2.4泵的额定功率 ................................................................................ 错误！未定义书签。 2.5额定活塞推杆力............................................................................ 错误！未定义书签。3钻井泥浆泵液力端总体设计 3.1液力端的总体方案结构设计........................................................ 错误！未定义书签。 3.1.1缸盖结构................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.2 凡尔体结构............................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.3 拉杆结构................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.4活塞结构................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.5缸套结构................................................................................. 错误！未定义书签。 3.1.6阀箱结构................................................................................. 错误！未定义书签。 3.2钻井泥浆泵的主要作用及工作机构............................................ 错误！未定义书签。 4 液力端易损件设计分析 零件的参数设计 摘要： 本题目对零件的参数这一问题，综合考虑重新设计零件的参数（包括标定值和容差），并与原设计进行比较，得出最优化的数学模型，并对模型进行求解，最后用计算机模拟对模型的最优解进行检验。由题意知粒子分离器的参数y 由零件参数1234567,,,,,,x x x x x x x 的参数决定，参数i x 的容差等级决定了产品的成本，y 偏离0y 的值决定了产品的损失，问题就是寻找零件的最优标定值和最优等级搭配，使得批量生产时的总费用最少。 一、 问题的重述： 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括 标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。 进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。 试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。 粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .1242 3 56 .02485.01235136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y ??? ? ????? ? ????? ??? ??--???? ? ??-????? ???=- y 的目标值（记作0y ）为1.50。当y 偏离0y ±0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离0y ±0.3时，产品为废品，损失为9,000元。 零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为±1%，Ｂ等为±5%，Ｃ等为±10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）： 汽车理论Project 第一章汽车动力性与燃油经济性数学模型立 1.汽车动力性与燃油经济性的评价指标 1.1 汽车动力性评价 汽车的动力性是指汽车在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性主要可由以下三方面的指标来评定： (1)最高车速：最高车速是指在水平良好的路面(混凝土或沥青)上汽车能达到的最高行驶速度。它仅仅反映汽车本身具有的极限能力，并不反映汽车实际行驶中的平均车速。 (2)加速能力：汽车的加速能力通过加速时间表示，它对平均行驶车速有着很大影响，特别是轿车，对加速时间更为重视。当今汽车界通常用原地起步加速时间与超车加速时间来表明汽车的加速能力。原地起步加速时间是指汽车由第I挡或第II挡起步，并以最大的加速强度（包括选择适当的换挡时机）逐步换至最高挡后达到某一预定的距离或车速所需要的时间。超车加速时间是指用最高挡或次高挡内某一较低车速全力加速至某一高速所需要的时间。 (3)爬坡能力：汽车的爬坡能力是指汽车满载时用变速器最低挡 在良好路面上能爬上的最大道路爬坡度。 1.2 汽车燃油经济性评价 汽车的燃油经济性是指在保证汽车动力性能的前提下，以尽量少的燃油消耗量行驶的能力。汽车的燃油经济性主要评价指标有以下两方面： (1)等速行驶百公里燃油消耗量：它指汽车在一定载荷（我国标准规定轿车为半载、货车为满载）下，以最高挡在良好水平路面上等速行驶100km的燃油消耗量。行驶的燃油消耗量。 (2)多工况循环行驶百公里燃油消耗量：由于等速行驶工况并不能全面反映汽车的实际运行情况。汽车在行驶时，除了用不同的速度作等速行驶外，还会在不同情况下出现加速、减速和怠速停车等工况，特别是在市区行驶时，上述行驶工况会出现得更加频繁。因此各国都制定了一些符合国情的循环行驶工况试验标准来模拟实际汽车运行 状况，并以百公里燃油消耗量来评价相应行驶工况的燃油经济性。1.3 汽车动力性与燃油经济性的综合评价 由内燃机理论和汽车理论可知，现有的汽车动力性和燃油经济性指标是相互矛盾的，因为动力性好，特别是汽车加速度和爬坡性能好，一般要求汽车稳定行驶的后备功率大；但是对于燃油经济性来说，后备功率增大，必然降低发动机的负荷率，从而使燃油经济性变差。从汽车使用要求来看，既不可脱离汽车燃油经济性来孤立地追求动力性，也不能脱离动力性来孤立地追求燃油经济性，最佳地设计方案是在汽车的动力性与燃料经济性之间取得最佳折中。目前，在进行动力 NL泥浆泵品牌及参数 上海阳光泵业作为国内一家著名的集研制、开发、生产、销售、服务于一体的大型多元化企业，上海阳光泵业制造有限公司一直坚持“以质量求生存、以品质求发展”的宗旨为广大客户提供优质服务!同时，上海阳光泵业一直专注于自身实力的提升以及对产品质量的严格把关，为此，目前不但拥有国内最高水准的水泵性能测试中心、完善的一体化服务体系、经验丰富的水泵专家，同时经过多年的发展，产品以优越的性能、精良的品质、良好的服务口碑获得各项专业认证证书和客户认可。经过团队的不懈努力，上海阳光泵业在国内水泵行业已经取得了很大成就。这样一家诚信为本、责任重于天的水泵行业佼佼者，对于水泵的维修、保养等各大方面都有自己独特的方法，下面就一起来看看吧! 一、NL型泥浆泵产品概述： NL型泥浆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。 由于该二部件的特殊几何形状，分别形成单独的密封容腔，介质由轴向均匀推行流动，内部流速低，容积保持不变，压力稳定，因而不会产生涡流和搅动。每级泵的输出压力为0.6MPa，扬程60m(清水)，适用于输送介质温度80℃以下(特殊要求可达150℃)。 因定子选用多种弹性材料制成，所以这种泵对高粘度流体的输送和含有硬质悬浮颗粒介质或含有纤维介质的输送，有一般泵种所不能胜任的特点。其流量与转速成正比。 传动可采用联轴器直接传动，或采用调速电机，三角带，变速箱等装置变速。 这种泵零件少，结构紧凑，体积小，维修简便，转子和定子是本泵的易损件，结构简单，便于装拆。 二、NL型泥浆泵产品特点： NL型泥浆泵具有自吸能力强、吸入高度强;螺杆泵零件少，结构紧凑，体积小，维修简单，转子和定子是单螺杆泵的易损件，结构简单，便于装拆。是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种。 零件参数设计 例8.5 (零件参数设计) 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的3 倍。 粒子分离器某参数(记作y )由7个零件的参数(记作7 2 1 ,,,x x x ?)决定, 经验公式为 7 616 .1242 356 .024 85.012 35136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x y ??? ? ????? ???????? ? ??--????? ??-???? ??=- 当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大。y 的目标值(记作0 y )为1.50.当 y 偏离1.00 ±y 时, 产品为次品, 质量损失为1000(元); 当y 偏离3 .00 ±y 时,产品为废品,损失为9000(元). 问题是要求对于给定的零件参数标定值和容差，计算产品的损失，从而在此基础上进行零件参数最优化设计。 表8.2给定引例中某设计方案7个零件参数标定值及容差。 容差分为A ﹑B ﹑C 三个等级, 用与标定值的相对值表示, A 等为%1±, B 等为%5±, C 等为%15±。求每件产品的平均损失。 表8.2 零件参数标定值及容差 解：在这个问题中，主要的困难是产品的参数值y是一个随机变 量，而由于y与各零件参数间是一个复杂的函数关系，无法解析的得到y的概率分布。我们采用随机模拟的方法计算。这一方法的思路其实很简单：用计算机模拟工厂生产大量"产品"（如10000件），计算产品的总损失，从而得到每件产品的平均损失。可以假设7个零件参数服从正态分布。根据表8.2及标定值和容差的定义，x1～N(0.1, (0.005/3)2), x 2～N(0.3,0.0052), x 3～N(0.1, (0.005/3)2), x4～N(0.1,0.0052), x5～N(1.5,(0.225/3)2), x6～N(16,(0.8/3)2), x ～N(0.75,(0.0375/3)2), 下面的M脚本eg8_5.m产生1000对零件参数7 随机数，通过随机模拟法求得近似解约f=2900元。 %M文件eg8_5.m clear;mu=[.1 .3 .1 .1 1.5 16 .75]; sigma=[.005/3,.005,.005/3,.005,.225/3,.8/3,.0375/3]; for i=1:7 x(:,i)=normrnd(mu(i),sigma(i),1000,1); 数学建模零件参数的优 化设计 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】 零件参数的优化设计 摘要 本文建立了一个非线性多变量优化模型。已知粒子分离器的参数y由零件 参数)7 2,1 ( = i x i 决定，参数 i x的容差等级决定了产品的成本。总费用就包括y 偏离y 造成的损失和零件成本。问题是要寻找零件的标定值和容差等级的最佳搭配，使得批量生产中总费用最小。我们将问题的解决分成了两个步骤：1.预先给定容差等级组合，在确定容差等级的情况下，寻找最佳标定值。2.采用穷举法遍历所有容差等级组合，寻找最佳组合，使得在某个标定值下，总费用最小。在第二步中，由于容差等级组合固定为108种，所以只要在第一步的基础上，遍历所有容差等级组合即可。但是，这就要求，在第一步的求解中，需要一个最佳的模型使得求解效率尽可能的要高，只有这样才能尽量节省计算时间。经过对模型以及matlab代码的综合优化，最终程序运行时间仅为秒。最终计算出的各个零件的标定值为： i x={,,,,,,}, 等级为：B B C C B B B d, , , , , , = 一台粒子分离器的总费用为：元 与原结果相比较，总费用由（元/个）降低到（元/个），降幅为%，结果是令人满意的。 为了检验结果的正确性，我们用计算机产生随机数的方式对模型的最优解进行模拟检验，模拟结果与模型求解的结果基本吻合。最后，我们还对模型进行了误差分析，给出了改进方向，使得模型更容易推广。 关键字：零件参数 非线性规划 期望 方差 一、问题重述 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的３倍。 进行零件参数设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素：一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大；二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。 试通过如下的具体问题给出一般的零件参数设计方法。 粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： y 的目标值（记作y 0）为。当y 偏离y 0+时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0+时，产品为废品，损失为9,000元。 零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件）： 泥浆泵动力端参数优化及结构设计一．前言 泥浆泵是石油钻机的三大部件之一，是钻井液循环系统的关键设备。钻井时钻井泵在高压下向井底输送高粘度、大密度和高含沙量的液体，以便冷却钻头，携带出岩屑，并作为井底动力钻具的动力液，辅助钻头钻进。在各种形式的泵中，往复式柱塞泵由于具有能在高压下输送高粘度、大比重、高含沙量和流量相对较小的液体的特性，因而在钻井作业中得到了广泛的应用。 钻井泥浆泵的使用大约已有100多年了。早期泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑等。1940年代末，随着喷射式钻井和井下动力钻具钻井的出现，扩 大了泥浆泵的功能与使用范围。近些年来，随着深井和超深井的开采逐渐增多，对钻井泥浆泵的功率与压力提出了更高的要求。泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵传动效率低、流量和压力波动大、体积大、重量重，不能满足恶劣的钻井工况，尤其是海洋钻井的需要。所以1960年代，比较先进的三缸单作用泥浆泵得到了应用。三缸泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小。经过40年来的不断改进与完善，三缸单作用泵已经比较成熟，使用效果显著。现在，随着石油开采技术的不断革新和钻井要求的日益提高，又出现了一些新型的泥浆泵。 二．泥浆泵概述 泥浆泵是在钻井过程中，将泥浆加压后携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，向井底输送和循环钻井液的往复泵。泥浆泵的主要作用是利用钻井冲洗液（统称泥浆）使井筒内外的循环，冲洗井底，冷却钻头，并把岩屑携带到地面。在采用井下水力钻具（如涡轮钻具或螺杆钻具）时， 利用冲洗液传递能量，推动井下水力钻具旋转。采用喷射式钻头，由钻头水眼喷射出高速冲洗液，有利于破碎岩层，提高钻井速度。为了实现高压喷射钻井，对钻井泥浆泵提出了更高的要求，使用好、保养好泥浆泵的各部分，延长各个易损件的工作寿命，保证泥浆泵优良的技术状况，也是很重要的。由于石油矿场上使用往复泵的条件十分恶劣，提高其易损件（泵阀，活塞和缸套）的工作寿命，成为泥浆泵设计、制造和使用中迫切需要解决的问题。近几年，为了加快钻井速度，降低钻井成本，延长钻头使用寿命，国内外在泥浆泵的理论和试验研究、设计制造和选择使用等方面做了许多工作，对钻井泵进行了多次改型换代，各种新型钻井泵也不断研制成功。但其基本结构均未摆脱曲柄连杆机构的传统方式，在结构上没有根本变化，因而现有的钻井泥浆泵不能完全满足钻井作业的需要，因而必须寻求具有更好工作性能和合理结构的钻井泵以满足石油勘探开发使用的要求。 随着改革开放的深入及中国加入世贸组织，我国石油钻井队伍“充分利用国内外两种资源、两个市场”，实施走出去的战略，进入国际钻井市场，为了满足参与国际市场的需要，中石油、中石化都在不断加大钻井设备的投入，同时加快老钻井机的更新改造和新型轻便钻井机研制步伐，随着国际市场对钻井泵的需求增大，使得钻井泵的供求矛盾更加突出，各类型钻井泵的缺口每年达200台左右。 现如今国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题，即，钻井泵质量大，制约钻机的移运性，难以适应现代轻便钻机的要求；冲程短，冲次高，钻井泵在不合适的冲次范围内工作，致使液力端寿命短；泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要；结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足钻井机高可靠性要求；缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。因此，合理降低泵的冲次，适当增加泵的冲程长度，既满足钻井过程中的排量要求，又能确保泵的自吸性能，充分发挥了泵的功效，成为今后钻井泵的设计方向。 A题零件的参数设计 摘要 零件的参数设计是工业生产中经常遇到的一个问题。本文通过题中具体例子给出一般零件参数设计的原则与方法。 模型一：蒙特卡罗模型。在确定各个参数标定值与容差的情况下，利用蒙特卡罗方法，尽可能模拟真实零件的生产状况。根据各个参数的分布，每个零件随机产生1000个实际值，代入公式算出每一个产品的Y值，根据其与目标值的关 系判断损失费用。运用MATLAB算出总费用= Q314.57万元 模型二：概率模型。此问题是一个关于概率的非线性规划模型。首先，将产 x的复杂的函数关系式运用泰勒级数展开成线性函数。一品参数Y关于零件参数 i x概率密度的情况下，易求出Y的概率密度，进而求出次品及废品方面，在已知 i 的概率。另一方面，本文引入选择矩阵与等级矩阵，统一零件损失费用，而不需讨论108种分配情况。以工厂损失总费用最小为目标，建立关于积分方程的非线性规划模型。并用lingo编程得到表1-1的结果： 表1-1 算出总费用为：128 = Q万元。节省的总费用为274.442万元。 40 . 由上述例题概括出参数设计的一般方法： S1：在误差范围内，线性化产品参数关于零件参数的函数（可运用泰勒公式）； S2：确定产品参数的密度函数； S3：计算不同等级产品出现的概率； S4：确定产品的质量损失费用函数（可利用期望求解）； S5：设计零件成本矩阵，计算总成本函数； S6：确保总费用最小，求解零件参数的组合（可运用非线性规划求解）。 关键词：蒙特卡罗、泰勒公式、非线性规划、正态分布、0-1变量 一、 问题重述 1、背景知识 机械零件作为组成机械和机器的不可拆分的基本单元，在制造业中至关重要。机械零件是从机械构造学和力学分离出来的。随着机械工业的发展，新的设计理论和方法、新材料、新工艺的出现，机械零件进入了新的发展阶段。对零件也有了更加严格的要求。有限元法、断裂力学、弹性流体动压润滑、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计（CAD ）、实体建模（Pro 、Ug 、Solidworks 等）、系统分析和设计方法学等理论，已逐渐用于机械零件的研究和设计。更好地实现多种学科的综合，实现宏观与微观相结合，探求新的原理和结构，更多地采用动态设计和精确设计，更有效地利用电子计算机，才能进一步发展设计理论和方法。 2、问题重述 一件产品由若干零件组装而成，标志产品性能的某个参数取决于这些零件的参数。零件参数包括标定值和容差两部分。进行成批生产时，标定值表示一批零件该参数的平均值，容差则给出了参数偏离其标定值的容许范围。若将零件参数视为随机变量，则标定值代表期望值，在生产部门无特殊要求时，容差通常规定为均方差的3倍。 零件参数的设计，就是要确定其标定值和容差。这时要考虑两方面因素： 一是当各零件组装成产品时，如果产品参数偏离预先设定的目标值，就会造成质量损失，偏离越大，损失越大； 二是零件容差的大小决定了其制造成本，容差设计得越小，成本越高。 粒子分离器某参数（记作y ）由7个零件的参数（记作x 1,x 2,...,x 7）决定，经验公式为： 7616 .124 2 3 56 .02485 .012 35136.0162.2142.174x x x x x x x x x x x Y ??? ? ????? ? ???????? ??--????? ??-????? ???=- y 的目标值（记作y 0）为1.50。当y 偏离y 0±0.1时，产品为次品，质量损失为1,000元；当y 偏离y 0±0.3时，产品为废品，损失为9,000元。 零件参数的标定值有一定的容许范围；容差分为Ａ、Ｂ、Ｃ三个等级，用与标定值的相对值表示，Ａ等为+1%，Ｂ等为+5%，Ｃ等为+10%。7个零件参数标定值的容许范围，及不同容差等级零件的成本（元）如下表（符号／表示无此等级零件） F1000泵机组产品技术性能 一、柴油机主要参数 1、型号：G12V19PZL-3高原柴油机（济柴） 2、功率：810KW 3、转速：1300r/min 4、结构形式：四冲程、直喷式燃烧室、具水冷径流式废气涡轮增压、 中冷。 5、冷却方式：强制水冷。 6、润滑方式：压力润滑和飞溅润滑 7、起动方式：气马达启动 8、供油方式：自吸式（带手油泵） 9、调速方式：机械调速 10、安装低温起动装置 二、液力偶合正车减速器 1、型号：YOZJ760-22hlsh（卧式） 2、生产厂家：大连市旅顺石油机械设备厂 3、额定输入转速：1300转/分 4、额定输出转速：600转/分 5、输入功率：810 KW 6、偶合器滑差率：≤40% 7、冷却方式：联合水冷 8、工作油温：110℃ 9、液力偶合器正车减速箱输入输出总传动比：2.2 三、F-1000卧式三缸单用活塞泵 1、额定输入功率：735 KW 2、额定冲程：140/分 3、冲程：254 mm（10″） 4、最大缸径：170 mm（63/4″） 5、齿轮速比： 4.207∶1（122∶29） 6、小齿轮轴外伸部分（直径×长度） 7、吸入口：12″NPT法兰（母扣） 8、排出口：51/8法兰5000#API 9、总长度：4269 mm 10、总宽度：（包括排出滤网总成等）：3167 mm 11、总高度：（不包括排出空气包等）：1818 mm 12、不包括排出滤网总成及弯管的外形尺寸：4269×2350×1818 mm 13、总重：（不包括随机工具的重量）： 18910kg（考虑空气包及安全阀的重量18788kg）14、缸径：排量与压力 摘要---------------------------------------------------------------------------------- 目录---------------------------------------------------------------------------- 第一章的总体概述------------------------------------------------------- 第二章动机的选择--------------------------------------------------------- 第三章浆泵的一些零件的设计计算----------------------------------- 第四章浆泵主要零件的额加工工艺------------------------------------- 4. 1 偏心轮的加工--------------------------------------------------- 4. 1 . 1工工艺 4. 1. 2 注意事项 4. 2 泵头体处理工艺---------------------------------------------- 4. 2. 1 泵头提到额失效过程 4. 2 .2 影响泵头体服役寿命的主要因素 4. 2. 3 冶金因素 4. 2 .4 平面强化 4. 2. 5 机加工 4. 3 缸套磨损机理研究材料选择及结构设计------------------- 4. 3. 1 磨损原因分析 4. 4 泵轴热处理要解决的问题--------------------------------------- 4. 4. 1 感应器的设计 4. 4. 2 保护水套的设计 4.4 . 3 工艺过程的设计 4. 4. 4 工艺调试 4. 5 泥浆泵轴表面热处理的方法---------------------------------- 4. 5. 1 表面热处理方式选择 4. 5. 2 火焰表面淬火工艺 4. 5. 3 火焰表面淬火工艺制定 4. 5. 4 注意事项 4. 5 . 5 缸套磨损机理研究、结构设计及表面处理技术的应用 4. 5. 6 效果分析 4. 6 齿轮 NL泥浆泵价格及参数 一、NL型泥浆泵产品概述： NL型泥浆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。 由于该二部件的特殊几何形状，分别形成单独的密封容腔，介质由轴向均匀推行流动，内部流速低，容积保持不变，压力稳定，因而不会产生涡流和搅动。每级泵的输出压力为0.6MPa，扬程60m(清水)，适用于输送介质温度80℃以下(特殊要求可达150℃)。 因定子选用多种弹性材料制成，所以这种泵对高粘度流体的输送和含有硬质悬浮颗粒介质或含有纤维介质的输送，有一般泵种所不能胜任的特点。其流量与转速成正比。 传动可采用联轴器直接传动，或采用调速电机，三角带，变速箱等装置变速。 这种泵零件少，结构紧凑，体积小，维修简便，转子和定子是本泵的易损件，结构简单，便于装拆。 二、NL型泥浆泵产品特点： NL型泥浆泵具有自吸能力强、吸入高度强;螺杆泵零件少，结构紧凑，体积小，维修简单，转子和定子是单螺杆泵的易损件，结构简单，便于装拆。是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种。 NL型泥浆泵主要工作部件是偏心螺杆(转子)和固定的衬套(定子)。采用无毒无味的食用橡胶，工作温度可达120摄氏度，如果采用高温120摄氏度—350摄氏度时可同本单位联系。由于该二部件的特殊几何开头分别形成单独的密封容腔。介质由轴向均匀推行流动。内部流速代低，容积保持不变。压力稳定，因而不会产品涡流和搅动。 每级泵的输出压力为0.6MPa—1.2MPa，扬程60m—120m(清水)，自吸高度一般在3m以上.可以当自吸排污泵产品使用。 三、NL型泥浆泵的优点： 1、与离心泵相比单螺杆泵无需安装阀门，流量是稳定的线性流动。 2、与气动隔膜泵相比单螺杆泵可输送各种混合杂质含有气体及固体颗粒或纤维的介质，也可输送各种腐蚀性物质。 3、与齿轮泵相比，单螺杆泵可输送高粘度的物质。 4、与柱塞泵，隔膜泵及齿轮泵不同的是，螺杆泵可用于药剂填充和计量。 四、NL型泥浆泵技术参数： 流量：0-150m3/h; 扬程：0-240m; 第一章绪论 1.1 泥浆泵的发展 到目前为止，使用泥浆泵钻井己有一百多年的历史。早期的泥浆泵的功能仅在于循环泥浆、冷却井底、携带岩屑和在井壁形成泥饼。在四十年代末，采用了喷射式钻井，以及后来的井下动力钻具钻井，利用高压泥浆的冲蚀力辅助破碎岩石可以加快钻井速度，利用泥浆的动力驱动井下涡轮钻具也可以旋转钻井，从而扩大了泥浆泵的功能和使用范围。 泥浆泵早期的典型结构是双缸双作用泵，这种泵使用时比较可靠，但是体积和重量都较大，效率低，压力波动大。随着钻井井深的增加和套管层次的增多，对钻井泵的排量和泵压提出了愈来愈高的要求。这也导致了泵功率的急剧加大，泵的重量和外形尺寸也随之增加。为减轻泵重，当时在双缸泵的设计上较大的改进是以钢代铁和减小泵宽。以钢带铁是用钢板焊接的泵壳代换铸铁泵壳，并将一些零件改用优质合金钢制造;减小泵宽是应用大直径的滚动轴承作连杆大端支撑，摒弃悬臂曲拐轴设计。这样，两缸中心距明显缩小。这些都是50年代双缸泵的主要改进之处。当然，除此之外在细节结构上也有不少改进。尽管在50-60年代喷射钻井工艺本身提出了5 ?Pa的泵压要求，但双缸泵的实际持续工作泵压只能达 21010 到5 ?Pa左右。限制泵压提高的主要因素是活塞橡胶皮碗的寿命。双缸双作用15010 泵的活塞是“捂”在缸体里的，冷却散热条件极差。尽管冲次不高，但在高压下由于活塞皮碗与缸套的摩擦，仍将产生100℃上下的温度:再加上与缸套间的各种磨损作用，皮碗很快老化破裂，不能保证钻井作业的正常进行和使用的合理寿命。但这种单向活塞和敞口缸套的结构给吸入带来了特殊的问题，即三缸泵的吸入过程中，只要缸内压力低于当地大气压，空气就可能从活塞背后侵入液缸而破坏正常吸入。所以，在原则上三缸泵应配置灌注泵，这也是国外通常的做法。三缸单作用泥浆泵的优点在于体积小、重量轻、效率高、压力波动小，特别适用于钻井。三缸单作用泥浆泵经过三十多年的不断改进和完善，在性能上、结构上、可靠性、适应性与经济性等方面，已经走向成熟，使用效果也很显著。 在我国，第一台泵是五十年代诞生的，为双缸泵。在七十年代，由于钻井工艺的试验和推广，引进国外三缸泵及技术。从此开始了三缸泵的研制工作，它在短短的数年中取代了双缸泵，成为提高喷射钻井水平的关键设备。 1.2 泥浆泵的作用和特点： 在使用旋转钻井法钻石油、天然气井的作业中，钻井往复泵用于泵送钻井液—泥浆，使其循环流动进行冲井。所以钻井泵通常被称为泥浆泵。按其工作重要ADAMS VIEW 参数化和优化设计实例详解
F5001000泥浆泵说明书
极化磁系统参数优化设计方法的研究
泥浆泵组用户手册
3NB-1300钻井泥浆泵—液力端系统的设计
数模-零件的参数设计
汽车动力传动系参数优化设计
NL泥浆泵品牌及参数
数学建模竞赛-零件参数设计
数学建模零件参数的优化设计
泥浆泵动力端参数优化及设计
零件的参数设计-论文
F1000泥浆泵机组产品技术性能
泥浆泵工艺说明书
NL泥浆泵价格及参数
泥浆泵的分析介绍