石油勘探、钻井、矿山生产的发展对泥浆泵提出更高的要求。目前三缸单作用泥浆泵因重量轻、体积小、压力波动小、效率高等优点而成为国内外的一种趋势。但它存在泵的瞬时流量是脉动的,排量不均匀,易损件比较多,维护成本高等一些问题,这在一定程度上影响了泥浆泵的使用。本文以衡阳中地装备探矿工程机械有限公司的BW-300型泥浆泵作为研究对象,主要从泥浆泵的结构、工作原理进行分析,并根据活塞的运动规律,分析出泥浆泵的排量不均匀度,提出了排量不均匀度的控制方法,并且对泵阀和阀箱进行改进,通过降低泥浆泵阀座的损耗,提高泥浆泵的效率和使用寿命。主要包括以下内容:(1)对泥浆泵整体结构进行设计,绘制出泥浆泵3D总装配模型图。分析该泥浆泵的结构特点,根据该泵的工作原理,设计要点与主要技术参数,对泥浆泵的曲轴、齿轮的加工工艺进行设计分析,从结构上改进,对泥浆泵的设计有指导意义;从泥浆泵的运动特性,推算出泥浆泵的瞬时流量、理论排量、平均排量计算公式;从降低泵的排量和压力波动、增强泵的工作可靠性出发,通过计算空气气囊体积的方法,对传统空气包进行改进,在固定位置增加空气包的数目。(2)研究了泵阀的工作原理和结构特点,分析泵阀组件阀球、阀座及密封圈的失效,根据流量需求选取阀座孔径大小,进行设计计算,并对泵阀强度校核,通过泥浆泵性能测试试验,结果显示泵阀流量稳定、噪音减少、阀座使用寿命提高。(3)泥浆泵停止工作后,内部积水排不出,久置不使用,阀箱工作腔容易生锈。根据生产实践需要,在阀箱上腔设置一个锥螺纹放水口,在下腔三个缸体靠近下缸台阶面各设置一个锥螺纹放水口,对螺栓的强度计算进行校核,并对阀箱箱体在最大工作压力(15MPa)的应力分布情况下进行有限元分析,总体强度符合要求,可以在阀箱开锥螺纹放水口。本文分析了BW-300型泥浆泵,对泥浆泵的设计分析研究,同时提出了针对性的建议和改进措施,研究成果已应用于同类型泥浆泵的产品研发,并得到企业技术认可。