[发明专利]一种泵头体设计方法、加工方法及压裂泵

权利要求书

1.一种泵头体设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

构建泵头体初始模型；

对所述泵头体初始模型的运行工况进行仿真分析，得出仿真分析结果；

根据所述仿真分析结果，修改所述泵头体初始模型，直至满足预设条件，以得到泵头体设计模型。

2.根据权利要求1所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述根据所述仿真分析结果，修改所述泵头体初始模型，直至满足预设条件包括：

根据所述仿真分析结果，获取预应力设计参数；

根据所述预应力设计参数修改所述泵头体初始模型，得到待校核的泵头体模型；

对所述待校核的泵头体模型的运行工况进行仿真分析校核，得出仿真分析校核结果；

判断所述仿真分析校核结果是否符合设计预期目标；

若所述仿真分析校核结果符合所述设计预期目标，则得到所述泵头体设计模型；

若所述仿真分析校核结果不符合所述设计预期目标，则根据所述仿真分析校核结果修改所述预应力设计参数，根据修改后的预应力设计参数修改所述待校核的泵头体模型，并返回执行所述对所述待校核的泵头体模型的运行工况进行仿真分析校核，得出仿真分析校核结果的步骤。

3.根据权利要求2所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述设计预期目标包括：所述待校核的泵头体模型在高压工况的使用寿命延长2-3倍和所述待校核的泵头体模型能承受的压力值提升30-50％。

4.根据权利要求2所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述预应力设计参数包括预应力螺栓孔的布置要求、中空螺栓连接副的参数、热装配工艺的热装配参数。

5.根据权利要求4所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述预应力螺栓孔的布置要求包括布置位置，所述布置位置为在所述泵头体初始模型的十字贯通腔的张应力最大、张应力拉伸破坏概率最大的区域进行所述预应力螺栓孔的布置，且所述预应力螺栓孔垂直布置于所述泵头体初始模型的十字贯通腔的周边。

6.根据权利要求4所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述预应力螺栓孔的布置要求包括布置参数，所述布置参数包括所述预应力螺栓孔的个数、所述预应力螺栓孔的分布规律和所述预应力螺栓孔的孔径。

7.根据权利要求1至6任一项所述的泵头体设计方法，其特征在于，所述对所述泵头体初始模型的运行工况进行仿真分析，得出仿真分析结果包括：对所述泵头体初始模型进行高压泵注，当高压作用于所述泵头体初始模型的十字贯通腔时，仿真出所述泵头体初始模型的张应力分布状况和/或张应力变形分布状况。

8.一种泵头体加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据权利要求1至7任一项所述的泵头体设计方法的泵头体设计模型加工得到泵头体本体和中空螺栓连接副；

将所述中空螺栓连接副与所述泵头体本体进行装配得到泵头体。

9.根据权利要求8所述的泵头体加工方法，其特征在于，所述将所述中空螺栓连接副与所述泵头体本体进行装配得到泵头体包括：

将所述中空螺栓连接副穿过所述泵头体本体的预应力螺栓孔以与所述泵头体本体进行第一次紧固连接；

向所述中空螺栓连接副的中空螺栓体中通入加热至预定温度的热介质液体，所述中空螺栓体受热伸长后与所述泵头体本体进行第二紧固连接；

撤离所述热介质液体，所述中空螺栓体降温收缩，得到所述泵头体。

10.一种压裂泵，其特征在于，包括根据权利要求8或9所述任一项所述的泵头体加工方法所加工的泵头体。