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第一章 绪论1

第一节 往复泵的特性及应用1

一、往复泵概述1

二、往复泵的应用与发展3

第二节 钻井泵在钻井作业中的作用4

第三节 钻井泵的特点6

第四节 钻井泵发展简史8

第二章 钻井泵水力学12

第一节 活塞运动的分析12

一、活塞的运动方程12

二、连杆比λ对活塞运动的影响15

第二节 泵的理论排量17

一、三缸泵的理论排量17

二、双缸泵的理论排量18

三、理论排量脉动率和不均匀度19

第三节 泵的容积效率21

一、定义21

二、容积损失的构成24

三、泵送不含气介质时的容积效率计算24

四、泵送含气介质时的容积效率计算26

第四节 容积效率公式的讨论，应用和实验验证27

一、公式的物理意义27

二、泵容积效率的最高极限值27

三、钻井泵容积效率值预测28

四、介质的极限含气量29

第五节 钻井泵吸入问题概述31

第六节 无吸入管时钻井泵的吸入特性曲线及临界缸内压力33

一、吸入特性曲线及测试方法33

二、双缸泵的临界吸入口压头34

三、三缸泵的临界吸入口压头36

四、关于应用NPSH术语和钻井泵吸入性能指标的讨论37

第七节 吸入管对泵吸入性能的影响38

第八节 钻井泵吸入系统的设计41

一、三缸泵配置灌注泵的必要性41

二、灌注吸入系统设计要点41

三、灌注泵参数的选择41

四、双缸钻井泵吸入系统设计要点43

五、大气压力对泵吸入的影响43

第三章 钻井泵动力学45

第一节 钻井泵的压力46

一、定义46

二、排出压力不均度46

三、钻井泵的管路特性47

四、缸内压力47

第二节 作用于泵传动端的力47

一、介质压力48

二、摩擦力48

三、质量力49

四、输入力矩和地基反力50

第三节 曲轴连杆和传动轴系统的受力分析50

一、曲轴连杆机构的运动关系50

二、活塞--十字头和连杆的受力分析51

三、曲轴的受力分析53

四、传动轴系统的受力分析55

第四节 作用于传动端的力矩57

第五节 反转工况和十字头偏置59

一、钻井泵的反转59

二、偏置式设计的运动和动力分析62

第六节 钻井泵的功率和效率64

一、功率64

二、效率65

三、效率数据66

四、泵输入功率的计算67

第七节 钻井泵的整体振动67

第四章 钻井泵的总体设计和主要零部件设计72

第一节 钻井泵的评价指标和设计标准72

一、设计程序72

二、钻井泵的评价指标72

三、有关的设计标准73

第二节 钻井泵基本参数的确定73

一、排量73

二、泵压74

三、冲次和冲程长度74

四、泵的额定功率75

五、额定活塞杆推力76

六、基本参数的设计计算程序77

七、关于钻井泵额定功率分级的讨论78

第三节 钻机的钻井泵配置79

第四节 三缸泵曲轴设计84

一、曲轴的基本结构型式84

二、曲轴的材料86

三、曲轴的失效分析86

四、曲轴的计算要点和应力特点88

第五节 三缸泵液力端的设计93

一、液力端结构型式的选择93

二、阀箱设计要点95

三、灌注泵和吸入空气包的结构设计101

第六节 三缸泵传动端的设计104

一、传动端轴承的选用和寿命计算104

二、连杆、十字头和导板110

三、泵内齿轮113

四、传动端的密封和润滑装置114

五、泵壳116

第七节 钻井泵易损件120

一、泵阀120

二、活塞和缸套122

附录：美国各主要三缸泵制造厂的产品技术参数125

第五章 钻井泵的使用130

第一节 钻井泵的使用性能130

一、钻井泵的持续功率和极限性能130

二、钻井泵的性能曲线131

第二节 钻井泵的功率利用132

一、机械传动时泵功率的利用132

二、变矩器传动时泵功率的利用133

第三节 三缸泵主要零部件的损坏形式及原因135

第四节 三缸泵的安装和维护138

第六章 钻井泵试验141

第一节 试验的类别和目的141

第二节 钻井泵试验室设计142

第三节 参数的测量143

一、直接测量参数143

二、测量精度144

三、传感器的安装145

第四节 试验方法147

一、试车试验147

二、性能试验148

三、吸入性能试验149

四、连续运转试验150

五、安全阀灵敏度试验152

第五节 数据的采集和处理152

一、数据采集152

二、数据的实时处理153

三、试验结果的输出153

四、系统的误差156

参考文献157