буровой насос У86МА2 (УНБ-600)

Данная работая содержит:
- Пояснительная записка на 21 лист
- Презентация на 12 слайдов
- Деталировка на формате А4
- Патентный обзор на формате А1
- Лист-схема на формате А1
- Модернизация насоса на формате А1
- По любым вопросам обращайтесь вконтакте,Иван Артюхович ...

Введение…………………….…………………………………..….4
1. Классификация насосов………………….…..……………..5
2. Принцип работы и классификация поршневых насосов………………………………………………………………...6
3. Основные схемы поршневых насосов ....…………………….8
4. Сравнительная характеристика насосов.…………………….10
5. Определение основных размеров и параметров
бурового насоса У8-6МА2…………………………………….…12
6. Расчет трудоемкости насоса…………………………………..16
7. Анализ патентного поиска…………………………………….19
8. Модернизация………………………………………………......21
9. Литература

Модернизация данного насоса заключается в том, что было заменено сочленение штока ползуна и штока поршня.( см. АС №1476183 ). Цель замены - повышение долговечности работы всего бурового насоса. Поршневой насос, содержащий приводную часть со штоком ползуна, гидравлическую часть со штоком поршня и цилиндропоршневой парой, хомут, соединяющий штоки ползуна и поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности цилиндропоршневой пары путем компенсации несоосности приводной и гидравлической частей насоса, сочленение штока ползуна и штока поршня выполнен сферическим с центром сферы, расположенном на оси штока поршня в плоскости уплотняемого зазора цилиндропоршневой пары. Так же уменьшилось удельное давление на модернизированный шток за счёт увеличения площади сочленения штоков .

1, д, е, ж), в которых объем рабочей камеры образован стенками клапанной коробки и перемещающейся диафрагмой. В зависимости от конструкции диафрагма может быть пассивной (рис. 1, д, е) или активной (рис. 1, ж).3) по способу действия:а) одинарного действия (рис. 1, а, б);б) двойного действия (рис. 1, в);в) дифференциальные (рис. 1, г).4) по расположению цилиндра:а) горизонтальные;б) вертикальные.5) по числу цилиндров:а) одноцилиндровые;б) двухцилиндровые;в) трехцилиндровые;г) многоцилиндровые.6) по роду перекачиваемой жидкости:а) обыкновенные; б) горячие (для перекачки горячих жидкостей);в) буровые (для перекачки промывочных растворов при бурении скважин и др.);г) специальные (кислотные и др.).7) по быстроходности рабочего органа:а) тихоходные, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 40-80;б) средней быстроходности, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 80-150;в) быстроходные, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 150-350.Помимо этого насосы по подаче делятся на малые (диаметр поршня D<50 мм), средние (D=50-150 мм) и большие (D>150 мм). По развиваемому давлению различают насосы малого, среднего и высокого давлений.3. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ.Самый простым насосом является поршневой насос одностороннего действия (рис. 1,а).При перемещении поршня 5 в цилиндре 4 вправо, слева от него образуется пространство с давлением меньше атмосферного и открывается всасывающий клапан 2. В следствии этого в рабочую камеру поступает жидкость. При движении поршня 5 влево слева от него образуется избыточное давление. Всасывающий клапан 2 закрывается, а нагнетательный 1 открывается. Жидкость поступает в нагнетательную линию. Одним из конструктивных вариантов насоса одинарного действия является плунжерный, или скальчатый, насос (рис. 1, б). При перемещении плунжера 8 в цилиндре рабочей камеры, в результате чего происходит всасывание в рабочую камеру или вытеснение из нее жидкости через клапаны 2 и 1, как у насоса одинарного действия. Насосы двойного действия (рис. 1, в) позволяют увеличить равномерность подачи без существенного усложнения конструкции. Насос имеет две рабочие камеры - слева и справа от поршня 5, две клапанные коробки 3, каждая из которых имеет всасывающие 1 и нагнетательные 2 клапаны. Всасывающий и напорный патрубки общие для двух камер. При движении поршня влево жидкость из всасывающего патрубка поступает в правую полость, а жидкость, находящаяся в левой полости, вытекает в нагнетательный патрубок. При движении поршня вправо всасывание происходит в левой полости, а нагнетание – из правой, т. е. каждая камера работает как насос простого действия. Рисунок 1 - Поршневые насосы4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НБТ-600 и У8-6МА24.1 Конструкция и принцип работы НБТ-600Рисунок 2 – Общий вид насосаОбщий вид трехцилиндрового насоса завода «Баррикады» НБТ-600 показан на рис. 2.Гидравлическая часть насоса состоит из всасывающего коллектора 1 и всасывающего компенсатора-колпака 2, гидравлической коробки 3, в которой размещены три цилиндра с поршнями, втулками и клапанами, сбрасывающей линии, предохранительного клапана, нагнетательного коллектора 4 с компенсатором высокого давления 5.Вращение трансмиссионного вала 6 от двигателя передается клиноременной или цепной передачей. Гидравлическая коробка 3 прикреплена к станине 5 при помощи болтов. Насос смонтирован на раме-салазках 7.На рис. 2 показан разрез этого насоса. Буровой раствор поступает в нагнетательную камеру из всасывающего коллектора 1 через всасывающий клапан 2, при ходе вправо поршня со штоком 7. Последний соединен быстросъемным хомутом 5 с контрштоком Р, который соединен резьбой с ползуном 10. При ходе влево поршень выталкивает раствор из камеры через нагнетательный клапан 4 в напорный коллектор 5, на котором укреплен шаровой диафрагменный компенсатор 15.Трансмиссионная часть насоса состоит из вала 13 с зубчатой шестерней, передающей вращение зубчатому колесу, укрепленному на коренном валу 14. На этом валу смонтированы на роликоподшипниках шатуны 11, соединенные пальцем с ползуном 10. Станина насоса 12 имеет съемную крышку и укреплена на раме-салазках.Втулки цилиндров 6 крепятся к гидравлической коробке быстросъемным соединением, а крышки клапанов — зажимами 3.4.1 КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ У8-6МА2Рисунок 3 - Двухцилиндровый буровой насос двустороннего действия У8-6МА2Двухцилиндровый буровой насос двустороннего действия У8-6МА2, выпускаемый Уралмашзаводом, показан на рис. 3Каждый цилиндр имеет две камеры. При ходе поршня вправо раствор из всасывающего коллектора поступает в переднюю камеру и наполняет ее, а из задней камеры при этом раствор через нагнетательный клапан выталкивается в нагнетательный коллектор с пневмо - компенсатором. При ходе поршня влево раствор выталкивается в нагнетательную линию из передней камеры, а задняя заполняется.В каждой клапанной коробке этого насоса установлены два всасывающих и два нагнетательных клапана. Гидравлическая часть присоединяется к станине приводной части на шпильках. Каждый клапан имеет крышку для его осмотра и смены. В двухцилиндровом насосе клапаны располагают с внешней стороны цилиндров, что позволяет сблизить оси цилиндров.Трансмиссионная часть насоса У8-6МА2 так же, как и насоса НБТ-600, имеет трансмиссионный вал, передающий через зубчатую пару вращение коренному валу, на котором смонтированы шатуны. Станина наса укреплена на раме-салазках.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И РАЗМЕРОВ ПОРШНЕВОГО НАСОСА У8-6МА2.Исходные данные:Давление нагнетания Pн=6 МПа;Ход поршня S = 360 мм;Количество цилиндров i = 2;Подача Q=50 л/с;Плотность бурового раствора ρ = 1190 кг/м3;Динамическая вязкость η = 0,01 Па*с;Коэффициент учитывающий кратность действия a = 1;Число оборотов принимаем n = 66 об/мин;Отношение длины хода поршня к его длине принимаем m = 2Диаметр поршня находим по формуле (2.1). ; (2.1)где подача; 3,14; -число двойных ходов; 0,83 объемный КПД; число поршней 2; .75 коэффициент учитывающий кратность действия насоса, принимаем ; отношение длины хода поршня к его диаметру, принимаем m=2,0Допустимая вакуумметрическая высота всасывания для буровых насосов принимается м ст.ж.Рекомендуемая величина средней скорости движения поршня зависит от рода перекачиваемой жидкости и размеров насоса. Средняя скорость поршня для всех буровых насосов Vп = 1,0 м/с:Число двойных ходов поршня определяется по формуле (2.2) ; (2.2)При известной средней скорости и числе оборотов определяем радиус кривошипа в метрах:Определим максимальное число двойных ходов поршня: (2.3)где длина линии всасывания принимается, lвс=4.5 м., атмосферное давление Pa = 0.1·106 Па., допустимая вакуумметрическая высота Hдоп=0.5 м., давление насыщенного пара P = 0.0033·106 Па, максимальные потери во всасывающем клапане hклмакс=1., удельный вес жидкости γ=8330. Скорость жидкости в щели клапана принимают для всасывающих клапанов от 2 до 4 м/с. Примем Предварительно выбрав тип клапана, определим диаметр его гнезда, м , (2.4) Так как d1 <150 мм, то принимаем один клапан. Диаметр тарелки клапана, м определяем из формулы (2.5) (2.5) Толщина тарелки клапана (2.6) (2.6) мДопустимая вакуумметрическая высота Hдоп=0.5 м.Максимальную высоту подъема клапана для избежания стука клапанов определяют по формуле где n- принятое число двойных ходов в минуту.