隔水管是深水鉆井作業(yè)中一種非常重要的設備,張緊力和剛度是影響鉆井隔水管安全性和穩(wěn)定性的重要參數(shù)。由于引進國外隔水管鉆井技術及設備的成本較高,因此國內開始自主研發(fā)隔水管張緊系統(tǒng)。介紹海洋鉆井隔水管張緊系統(tǒng)要求,對鋼絲繩式和直接液缸式兩種張緊器的組成及工作原理進行闡述。選擇直接液缸式張緊系統(tǒng)為設計對象,設計并計算了系統(tǒng)的主要參數(shù),并驗證了其合理性,然后得到并分析張緊力、剛度與活塞沖程的關系曲線。研究結果表明:系統(tǒng)正常工作時,張緊力與活塞沖程的變化曲線基本一致,而剛度與活塞沖程的關系是線性和非線性兩種變化曲線;在同一個活塞沖程位置,張緊力和剛度隨著工作壓力的增加而增大;在相同工作壓力下,活塞沖程越大,剛度越小,張緊力越大。所得結果保證了系統(tǒng)的準確性,為研究隔水管張緊系統(tǒng)的性能影響因素提供參考。 

【文章來源】：機床與液壓. 2020,48(22)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

滑輪鋼絲繩式張緊系統(tǒng)原理

直接液缸式張緊器主要由液壓缸、蓄能器、氣瓶、關斷閥、控制閥組、空壓機、注液機和控制系統(tǒng)等組成。設備之間通過管線、軟管等器件連接在一起,并由控制系統(tǒng)完成所需的功能,其系統(tǒng)原理如圖2所示。蓄能器下端的液體通過關斷閥與液壓缸相連,上端的氣體通過管線與工作氣瓶相連,液體壓力可通過改變氣瓶中氣體壓力來實現(xiàn),從而便于控制液壓缸活塞的進給速度。可通過控制關斷閥節(jié)流口的大小來控制液壓缸和蓄能器之間的液壓油流速,并為液壓缸提供安全保障。注液機主要為蓄能器和液壓缸提供工作介質,控制閥組與氣瓶組連接,備用氣瓶組與空壓機連接,空壓機主要為備用氣瓶組補充干燥的高壓氣體,備用氣瓶組為工作氣瓶組補氣。3 系統(tǒng)設計

當考慮低壓氮氣瓶時,Fmid=9 250 kN;不考慮低壓氮氣瓶時,Fmid=9 453 kN。當液壓缸活塞位于中位時,即s=0時,依據(jù)公式(18)無法計算系統(tǒng)剛度。在實際計算中,將該點作平滑過渡,即取附近剛度的平均值作為s=0的剛度。6只液壓缸正常工作時,系統(tǒng)剛度和活塞沖程的關系曲線如圖4所示。圖4 系統(tǒng)剛度隨活塞沖程的變化曲線

【參考文獻】：
期刊論文
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