【摘要】：作為實(shí)施鉆井工藝的主要設(shè)備,鉆井往復(fù)泵是鉆機(jī)中最重要的設(shè)備之一,是鉆井液循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。在當(dāng)今能源緊缺的形勢下,鉆井往復(fù)泵作為節(jié)能產(chǎn)品在眾多的工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著極其重要的作用。本文重點(diǎn)針對1800HP的鉆井往復(fù)泵的動力端主要零部件(主要指曲軸連桿機(jī)構(gòu))作為研究對象,利用了力學(xué)知識、有限元分析以及多體動力學(xué)軟件對鉆井往復(fù)泵的動力端的零部件進(jìn)行設(shè)計與仿真分析研究。本文所做的主要的工作如下:利用繪圖軟件soildworks構(gòu)建了鉆井往復(fù)泵動力端的三維模型,并根據(jù)運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)原理,建立了鉆井往復(fù)泵動力端主要零部件的力學(xué)模型。推導(dǎo)出曲軸連桿機(jī)構(gòu)在整個工作過程中的運(yùn)動規(guī)律,以及在一個沖程范圍內(nèi)的各個零部件間的受力情況,為之后有限元分析以及動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。運(yùn)用simulation對連桿的最大拉伸及最大壓縮工況進(jìn)行機(jī)構(gòu)強(qiáng)度分析,并確定連桿的危險點(diǎn);并分別改變連桿危險點(diǎn)尺寸,運(yùn)用趨勢跟蹤器來跟蹤測量連桿質(zhì)量、應(yīng)力、形變的變化情況。并運(yùn)用有限元分析軟件workbench對鉆井往復(fù)泵的曲軸隨曲軸轉(zhuǎn)角每隔30°進(jìn)行機(jī)構(gòu)強(qiáng)度分析,發(fā)現(xiàn)在曲軸轉(zhuǎn)角為316°時曲軸受到的應(yīng)力最大,最大應(yīng)力值也是符合設(shè)計要求的。對鉆井往復(fù)泵動力端關(guān)鍵部件進(jìn)行模態(tài)及諧響應(yīng)分析,主要計算了連桿及曲軸的前6階固有頻率及陣型,分析發(fā)生共振頻率及對部件振動的影響規(guī)律。采用多體動力學(xué)軟件ADAMS對1800HP的鉆井往復(fù)泵動力端進(jìn)行運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)仿真分析,并得到鉆井往復(fù)泵動力端重要零部件運(yùn)動數(shù)據(jù)及相關(guān)零件的動力學(xué)數(shù)據(jù),與之前得到的理論數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)運(yùn)動狀態(tài)及受力情況基本相符。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE92

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本文編號：2574264