F1300型三缸钻井泵机架的静力有限元分析

对F1300型钻井系机架结构按板壳单元和三维块元进行了离散；采用主从节点技术、罚单元和边界弹簧单元处理了复杂壳体结构的特有问题；应用微机版LISA结构分析程序对F1300型三缸泵机架的强度和刚度进行了静力有限元分析计算，获得了机架在额定载荷作用下各部位的应力和变形的分布规律。计算结果表明，最大应力发生于主墙板轴承座周围，最大相对位移发生在轴承座中心平面处；整个机架结构应力、变形不均匀，强度、刚度富余，从而为F1300型钻井泵的改造、减轻重量和降低成本提供了必要的依据。     

F—2200HL钻井泵易损件可靠性试验研究

针对F—2200HL钻井泵在油田工业性试验中暴露出易损件使用寿命不稳定的问题,为进一步改进设计,对该型钻井泵进行了1309h的厂内模拟油田工况台架运转试验,主要是对泵柱塞盘根、活塞缸套、阀总成、密封件等进行多方案的可靠性试验。结果表明,研制的缸套活塞结构可以用于52MPa以上工作压力的往复泵;双金属缸套活塞组成的密封副是最佳密封结构,陶瓷缸套耐磨性很好,但其组成的密封副结构并非最佳密封结构;泵阀胶皮损坏导致阀体、阀座刺漏是泵阀总成失效的主要形式,提高阀胶皮质量是延长泵阀使用寿命的关键。     

大功率钻井泵发展现状与应用

钻井泵的发展趋势为大功率、大排量、高泵压和轻量化,对可靠性的要求不断提高,缸数由双缸到三缸再到多缸,有增加的趋势。介绍了近年来大功率钻井泵的技术新发展。与三缸泵比较,五缸泵具有排量与压力波动小、运行平稳、易损件寿命长等优点;曲柄轴、剖分式滚动轴承、十字头与拉杆之间的球铰连接等新型结构,在提升钻井泵可靠性、稳定性和轻量化方面效果明显。     

异径三通有限元强度分析

三通作为高压管汇中的关键部件,在实际使用中经常出现刺裂现象。为了验证三通设计的合理性及安全性,对90°铸钢异径三通在额定工作压力和静液压试验压力工况下,进行了有限元分析计算。按照ASME规范应力分析法分析了其应力类别及应力组合,证明有高应力区存在。改进模型结构后重新进行了有限元分析计算,并采用ASME规范分别就额定工作压力和静液压试验压力条件下的强度进行了校验,分析结果完全满足规范要求。     

钻井泵机架的静动态有限元分析

本文应用SAP5/LISA结构分析程序,对F1300型三缸泵机架的强度、刚度和固有振动特性进行了有限元分析,获得了机架在额定载荷作用下各部位的应力和变形的分布规律,及自由振动时的最小几阶模态频率和模态振型。计算结果表明,整个机架结构应力、变形不均匀,强度、刚度富余。振型分析表明,机架结构只是泵头和泵尾开口部位动刚度偏弱,而泵中部和内部则刚度过剩,泵体的质量和刚度分布不合理。为F1300型钻井泵的改造、进行动态特性分析和动态设计提供了必要的依据。     

WY78-52型空气包的有限元分析及优化设计

采用经验类比和传统材料力学简化计算方法设计的空气包,其强度富裕、质量偏大。应用Pro/E对传统方法设计的空气包建立三维模型,应用ANSYS有限元分析软件对其进行应力分析,采用ASME标准进行强度校核,实现空气包结构的优化设计,既满足强度要求,又减轻了空气包的质量。     

DG900型大钩钩体有限元强度分析

以DG900型大钩钧体为例，基于弹性接触理论，对钩体进行了接触问题的有限元分析。通过所建模型，应用有限元法进行了计算和对比分析。结果表明，用接触分析的处理方法对钩体进行结构分析能相对准确地反映钩体的应力和应变，有利于钩体的优化设计，并采用ASME规范分别就最大工作栽荷和最大试验载荷条件下的强度进行了校验，分析结果完全满足规范要求。     

钻井泵机架的动力特性分析及结构修改预测

应用微机版ＳＡＰ５／ＬＩＳＡ结构分析程序中的主从节点、梁、板壳、三维块体、罚单元和边界弹簧单元,对Ｆ１３００型三缸泵机架的固有特性进行了分析计算,获得了机器最小几阶模态频率和模态振型。修改后的机架结构整体刚度均匀、合理、薄弱环节的刚度得到加强,为老产品的技术改造,降低成本奠定了基础。     

复杂结构有限元分析强度判定方法

在进行复杂结构件有限元分析结果后处理时,缺乏一种既能判定出构件最大应力,同时又能够校核整个危险截面强度的判定标准,使得有限元分析后对结果的评价缺乏一定说服力。研究目前常见的几种强度判定标准,尝试性引入ASMEⅧ标准,借鉴以应力分析为基础的设计方法,在最大工作载荷和试验载荷2种工况下,以DG900型大钩副钩为分析对象,阐述有限元法对应力处理的方法与步骤,着重研究运用ASMEⅧ标准进行复杂结构强度判定全过程。研究表明,ASMEⅧ标准能够很好地判定构件最大应力和危险截面的强度,具有推广价值。