1、 毕 业 设 计毕 业 设 计 （论论 文）文） 题目题目 泥浆搅拌器泥浆搅拌器设计设计 学生姓名学生姓名 学学 号号 教学院系教学院系 专业年级专业年级 指导教师指导教师 单单 位位 辅导教师辅导教师 单单 位位 完成日期完成日期 2011 年年 06 月月 10 日日 2 摘摘 要要 本文针对泥浆搅拌器的轴密封问题而导致漏油现象， 搅拌器功率过大造成浪费问 题及劳动强度大不能保证搅拌器叶轮的扭矩等问题， 在收集分析国内外有关动力钳的 设计、分析、计算、使用等资料的基础上，结合国内目前在用的泥浆搅拌器存在的一 些问题，开展了 QJ800-7.5 型升降式钻井液搅拌器的设计工作。本设计主要完成
2、了以 下工作： 1.搜集国内外泥浆搅拌器的相关资料进行分析研究，明白了泥浆搅拌器的特点、 原理及发展方向，并结合国产搅拌器的技术现状和生产实际提出具体的设计方案。 2.开展了对泥浆搅拌器的结构方案、主要零件设计计算和其强度计算。 3.在搅拌器结构方案设计和理论计算以及强度校核的基础上， 绘制了具体的装配 图及必要的零件图。 总之，通过对国内外固控系统技术现状调研，进一步认识了国内外先进搅拌器的 优点及现存的缺点；通过开展钻井液搅拌器设计工作，为研制新产品，提高搅拌器的 综合性能提供理论依据和方法，最终设计出了结构合理、工作安全的钻井液搅拌器， 以达到毕业设计的设计要求。 关键词：关键词：固控系
3、统；钻井液搅拌器 泥浆搅拌器设计 3 4 1.绪论绪论 1.1 设计目的及意义设计目的及意义 此次毕业设计的内容是设计钻井液搅拌器， 内容涉及到搅拌器关键件的结构设 计和理论计算，重点解决搅拌器轴封问题等。专业知识加深理解，也将了解到固相控 制技术在国内外最新发展状况和发展趋势。 随着我国科学钻井的巨大进步， 而钻井液固控技术已成为科学钻井中一项重要的 组成部分。 钻井液搅拌器是固控设备的重要组成部分， 目的是清除泥浆中的固相组织， 维持泥浆优良性的保证， 而优良的保证能是预防钻井井下事故、 防止伤害、 保护产层、 提高钻速、降低成本的前提。 1.2 设计背景设计背景 升降式钻井液泥浆搅拌器是
4、在现有泥浆搅拌器的基础上， 通过改进发展起来的一 种新型、高效的新产品，其主要用途是实现成泥浆固、液均匀的主要功能。具体办法 是采用空心蜗轮轴传递扭矩。 在空心蜗轮轴中设有螺杆， 转动手轮和螺母使螺杆升降， 带动叶轮升降， 能使搅拌器的叶轮调整到需要的高度有效的避免了循环灌中沉淀物埋 没叶轮；还可以通过调整叶轮的高度使搅拌器充分发挥搅拌作用。因此，研究钻井液 泥浆搅拌器必须深入了解国内外搅拌器的使用性能和技术现状。 1.2 国内外研究现状分析国内外研究现状分析 1.2.1 国外研究现状分析国外研究现状分析 从 80 年代中期开始，美国、苏联、英国等一些西方国家建立了成熟的工艺和科 研队伍，他们
5、的固控设备性能良好、工作稳定、寿命长，已实现设备类型的标准化、 系列化和专用化。国外固控设备水平以美国的 BRANDT、SWACO、DERRICK 等公司为代 表，质量和性能处于世界首位。国外特别重视固控系统设备的优化配置和整个固控系 统的效率评价，并为此开发了钻井液固相控制专家系统。 1.2.2 国内研究现状分析国内研究现状分析 我国的钻井液固控设备及工艺的研究和具体应用工作起步较晚。在 80 年至 泥浆搅拌器设计 5 80 年代中期内，我国开始了钻井工业固控设备的研究与使用。针对搅拌器的研 究，经过近几年的努力，从仿真测绘阶段，发展到自己研发新结构，并研制出 升降可调，径向与轴向同轴安装；
6、机身可摇摆的多种搅拌器。但国产的固控设 备在性能、寿命方面与国外固控设备有一定差距，主要是材料、加工工艺、加 精度和配套的通用设备（如电动机）的质量。其中，生产搅拌器的厂家主要有： 沧州华沧石油机械厂、华北石油管理局第一机械厂、沧州中油固控设备有限公 司、山东省淄博市博山防爆电器厂等。 1.3 技术路线技术路线 综合运用现代机械设计理论与方法、钻井工程、水力学等多学科知识，采用理论 分析、计算和计算机绘图相结合的方法开展泥浆搅拌器的研究工作。 主要思想是将传统设计方法与现代设计方法有机结合， 首先从现场调研和资料收 集着手，广泛调研国内外泥浆搅拌器的相关文献资料，弄清国内外泥浆搅拌器的技术 现状及下一步的发展方向；在此基础上，深入开展产品机理研究，对泥浆搅拌器的工 作特性、运动规律和受力状况进行较为全面和系统的认识，为下一步的结构设计提供 理论依据； 通过对国内外先进泥浆搅拌器结构和性能进行比较和多个设计方案对比论 证，根据现场生产需要提出技术可行、结构先进的泥浆搅拌器设计方案和技术参数； 采用计算机辅助设计（ CAD）方法，对主要零部件进行结构设计。 最终设
