基于有限元分析的泥浆泵泵体结构优化设计

王建平¹，赵冬冬²，史文涛³，刘何佳¹

1. 河南理工大学机械与动力工程学院2. 济源职业技术学院机电系3. 焦作制动器(集团)有限责任公司

摘 要：研究泥浆泵泵体的应力分布,并根据分析结果对泵体结构进行优化设计,以提高泥浆泵的功率等级.首先,对1600HP型泥浆泵泵体基于1800HP工况的最大受力条件进行有限元分析.经过初步分析后,发现泵体的前连接板和主墙板发生应力集中,不满足材料的强度要求.据此对泵体结构进行优化设计,使其强度满足1800HP工况的强度要求,从而达到在不增加泥浆泵总体积和总重量的基础上提高泥浆泵的功率等级.优化后的1600HP型泥浆泵泵体满足1600HP到1800HP不同的工况条件,只需更换相应电机就能够适应钻井深度的增加,而且不需要进行相应吊装设备、辅助管网等装备的更换,有效地降低了陆地钻井平台的成本,提高了经济效益.

关键词：泥浆泵;泵体;有限元分析;优化设计;经济效益;