RS-QF800轻型钻井泵的设计

2 0 1 0年 第 3 8卷 第 9期 石 油 机 械 C H I N A P E T R 0L E U M MA C H I N E R Y 一 2 7 一 设计计算 R S—Q F S O 0轻 型 钻 井 泵 的 设计 胡俊成 黄新杰 孟庆 荣 戴 静君 周东 亮 李乃峰 ( 1 ．河北华北石油荣盛机械 制造有限公 司 2 ．北京石油化工 学院机械 工程 系) 摘要 F一 8 0 0型钻井泵部件及整机质量较大，不 能满足直 升飞机 吊运和海上采 油平 台吊机 起 吊要求。鉴于此，设计 了 R S— Q F 8 0 0轻型钻井泵。通过对不 同系列钻井泵机架结构的对 比分 析 ，并参阅钻井泵机架有限元资料，对 F一 8 0 0钻井泵机架进行减 重设计 ，并将铸造 曲轴改为锻件 组装 曲轴。对机架和 曲轴进行有限元分析 的结果表明，R S —Q F 8 0 0泵的机架应力分布更合理 ，曲 轴应力远小于材料的许用应力。台架试验表明，R S — Q F 8 0 0泵各项性能合格；R S —Q F 8 0 0泵既减 轻了质量，又保证其性能参数与 F 一 8 0 0泵相 同，且工作更加平稳，达到 了预期 目的。 关键词 轻型钻井泵 机架 曲轴 有限元分析 台架试验 F 一 8 0 0型泵具有优越 、稳定 、可靠 的工作性 能 ，因此在国内外石油领域 的中、浅井钻井和修井 作业中得到 了广泛应用 。但 由于该泵 整机质量较 大，搬运不方便 ，限制了它在一些特殊环境下的使 用。如 目 前在南美等丛林钻井需要用直升飞机对钻 机进行 吊装搬 运 ，由于通用 直升 飞机 要求钻 机 的起 吊模块 ≤2 ． 7 t ，所 以对泵 的总成件和单件都有质 量限制。又如在海洋油 田修井作业 中，由于采油平 台吊机的最大起 吊质量为 1 2 t ，所 以对泵的质量也 有限制。而 F 一 8 0 0泵在拆去空气包 、五通 、安全 阀接管及底座后的质量仍为 1 2 ． 8 t ，机架总成在拆 去后罩、轴承上座后质量约为 3 ． 1 t ，故 F一 8 0 0 泵 整机或 零 部件质 量均超 过 钻井平 台吊机或 直升 飞机 的起 吊能力 。鉴 于此 ，需要设计轻型 F一8 0 0泵 ， 即 R S—Q F 8 0 0轻型钻 井 泵 。 F一 8 0 0泵机架总成 3 ． 2 5 t ，曲轴 总成 3 ． 8 4 t ． 仅铸造曲轴质量就达 1 ． 5 8 t ， 液力端总成 3 ． 4 4 t 。考 虑到液力端总成涉及缸......