（1）改造方案的建立　柴油机转速的改变可以很容易地通过调整柴油机节气门来实现。但是，柴油机的调速范围是有限的，不能同时覆盖泥浆泵从钻井（或大排量洗井）到试压所要求的输入转速范围。而且柴油机在低速时的转矩特性非常软，带载能力非常差。为了能够有效发挥柴油机的工作能力，就必须要提高柴油机的工作转速。为了使得这个较高的柴油机转速既能满足泥浆泵钻井（或大排量洗井）时高输入转速的要求，同时又能满足泥浆泵试压时低输入转速的要求，就必须要变换传动系统的传动比。变换传动比就必须使用变速器。

图 3

带液力变矩器的变速器虽有工作平稳、操作简单的优点，但是它的结构复杂、成本很高。机械变速器有传动可靠、结构简单的优点，但是它需要配置离合器、换档操作较困难、吸收振动及冲击载荷能力较差。带传动虽然不能换档，但是具有传动平稳无噪声，能缓冲吸振，另外过载时带将会在带轮上打滑，可防止薄弱零部件损坏，起到安全保护作用。

通过泥浆泵在钻井（或大排量洗井）和试压两种工况下对输入转速要求的论述，以及机械变速器传动和带传动方式的介绍。可以得出：独立机泵组在用于钻修井作业时最好选用两档机械减速器和带减速相结合的复式传动系统，如图3所示。机械减速器的传动比和带传动的传动比的乘积就是整个传动系统的复合传动比。两档机械减速器在高传动比时用于试压工况，高传动比的设计必须满足试压时低排量和高泵压的要求。两档机械减速器在低传动比时用于钻井（或大排量洗井）工况，低传动比的设计必须满足钻井（或大排量洗井）时高排量和较高压力的要求。

（2）两档减速器的选型　根据以上对F-800型独立机泵组的分析和计算可知：钻井（或大排量洗井）和试压中最佳的柴油机转速和传动比见表3。

表 3

为了尽量降低改造成本和尊重原厂家对传动比的设计，保留原来的离合器和传动比为3.13∶1的带传动系统，改造的方案是在离合器的输出端和小带轮之间增加一个两档机械减速器。

由于带传动系统的传动比是3.13∶1，已经能够满足钻井和大排量洗井的排量需要，那么就将两档机械减速器的低传动比设为1∶1，那么两档机械减速器的高传动比如下式：

高传动比=试压最佳传动比/带传动比

经过查阅有关两档机械减速器的资料，型号为ZDY450-1.2/3.2-Ⅱ的两档减速器的低传动比是1.2，接近于假定值1，高传动比是3.2，接近于计算值3.4，而且转矩和转速都符合F-800型独立机泵组的要求。所以，F-800泵的改造选用型号为ZDY450-1.2/3.2-Ⅱ的两档减速器。

（3）改造后的传动比　按照以上改造方案和两档减速器的选型，改造后的F-800型独立机泵组实际的复合传动比计算如下：

低复合传动比=带传动比×减速器低传动比=3.13×1.2=3.76

高复合传动比=带传动比×减速器高传动比=3.13×3.2=10.02

可见，改造后低复合传动比3.76比原来的传动比3.13略大，最大排量略小于改造前，对泵的使用基本不会造成影响。改造后的高复合传动比10.02和上面计算的最佳试压传动比10.63相差不大，改造后接近最佳预期效果。

所以，F-800型独立机泵组的改造方案是在传动系统中增加一个型号为ZDY450-1.2/3.2-Ⅱ两档机械减速器。这个改造方案既可以保证F-800型独立机泵组在高速档（即低传动比）时满足钻井和大排量洗井的要求，也可以保证F-800型独立机泵组在低速档（即高传动比）时满足试压的要求。(www.daowen.com)

（4）改造后压力和排量的关系　下面我们以170mm缸套为例，对按照上述方案改造后的F-800型独立机泵组的排量和压力重新进行核算，根据公式：

可得

根据改造前的泵压和排量，来计算F-800泥浆泵的水功率（假设容积效率为1），根据公式：

式中，P_hr为泵水力功率（hp）；p为排出压力（kPa）；Q_t为泵排量（L/min）；η_v为容积效率。

可以计算出F-800泥浆泵的水力功率：

接下来计算改造后泥浆泵在高速档和低速档时各自的压力。由

可得泵排出的压力：

高速档的压力：

低速档的压力：

按照上述压力计算可以知道，理论上活塞最大可以产生的压力远远大于泥浆泵原来的最大工作压力。但是泥浆泵动力端十字头能够承受的最大推力和泵头最大的承受压力是有限的。所以将改造后的最大压力限制为泥浆泵原来最大的工作压力，也就是27.20MPa。

按照上述的计算方式，可以得到改造后F-800型独立机泵组各种缸套直径对应的排量和压力关系，见表4。

表 4

注：表格中的数据为柴油机在转速1800r/min，容积系数取为1的条件下计算得出。