泥浆泵曲轴1^#至2^#拐过渡段应力计算方法

泥浆泵曲轴1~#至2~#拐过渡段的应力分布是比较特殊的,不能按常规方法进行应力分析与计算。文章讨论了类似这种结构的应力分布规律和特点,给出一套实用的计算式。     

新型五缸钻井泵研制

五缸钻井泵与三缸钻井泵相比具有明显的性能优势,但由于存在制造难度大等问题,限制了五缸钻井泵的使用。在三缸钻井泵的基础上设计了4支撑结构曲轴的五缸钻井泵,与三缸泵曲轴的受力分析对比证明,4支撑五缸泵曲轴受力更为合理,并针对曲轴毛坯成型、加工等问题,设计了锻焊结构曲轴,解决了五缸泵的制造"瓶颈"问题,为五缸泵的研制和应用提供了有效途径。     

米桑油田F-1300/1600泥浆泵常见故障及解决措施

泥浆泵在石油钻井作业的关键设备。本文阐述了泥浆泵的工作原理,对泥浆泵液力端、动力端常见的故障进行了深入研究并给出了解决措施,总结归纳了泥浆泵日常使用及维修中应注意的事项,可供现场作业人员的日常工作参考借鉴。     

仿生凹坑形钻井泥浆泵活塞磨损寿命试验

为提高泥浆泵活塞使用寿命,模仿自然界生物体表形态,在现有泥浆泵活塞表面设计加工凹坑形仿生单元体,在相同的台架试验条件下,对比研究BW-160型泥浆泵仿生活塞与标准活塞磨损寿命情况。结果表明,凹坑形仿生泥浆泵活塞可以显著提高使用寿命,对于BW-160型活塞,仿生单元体可提高活塞寿命至原来的2.19倍;活塞表面的凹坑形结构参数对活塞寿命具有显著影响,凹坑直径、凹坑中心夹角和凹坑深度对活塞寿命的影响依次减小;凹坑直径选取不宜过大或过小;活塞寿命随凹坑中心夹角缩小而增大;凹坑深度较大时,活塞寿命提高较多。分析仿生活塞耐磨机理发现,凹坑形仿生单元体的存在能改变活塞受力情况,增大润滑液存储空间,改善界面润滑条件,降低摩擦副摩擦阻力;同时还能容纳部分磨损磨粒,避免其对摩擦副产生再次刮划。对试验结果进行现场钻井验证试验,对于F1300型活塞,凹坑形仿生活塞与标准活塞相比,寿命提高了93%。     

2RDS压缩机曲轴有限元分析

压缩机曲轴在工作中受力情况极为复杂,曲轴作为压缩机最重要的零部件之一,一旦失效将会导致整个压缩机的损坏。鉴于此,以2RDS压缩机曲轴为例,采用INVENTOR三维建模软件建立曲轴模型,使用有限元分析软件ABAQUS对其进行应力分析。分析结果表明,曲轴的应力最大位置均出现在主轴颈-I的油孔处,在曲柄与曲柄销和主轴颈与曲柄销过渡圆角处均出现了应力集中,但是最大应力均小于材料的许用应力,结构不会出现静强度破坏。曲轴在压工况时的受力比拉工况时的受力更加恶劣,应力集中情况更加严重,因此在曲轴的设计过程中要充分考虑曲柄的设计厚度、宽度及连接处过渡圆弧的大小。研究结果可为压缩机曲轴的优化设计提供理论依据。     

国内外轻便泥浆泵的现状与发展趋势

文章通过对中国、美国及俄罗斯等国生产的钻井泥浆泵现状进行分析,说明目前国内外钻井泥浆泵主要存在5方面的问题.即,钻井泵质量大,难以适应现代轻便钻机的要求,制约钻机的移运性;冲程短,冲次高.钻井泵在不适合的冲次范围内工作,致使液力端寿命短;泵压偏低,不能完全满足现代钻井工艺的需要;结构不合理,部分强度冗余,部分刚度不足,可靠性低,难以满足钻机高可靠性要求;缸套寿命短,难以满足钻机高效率要求.文章阐述了对轻便钻井泥浆泵应进行研究的关键内容以及制造泥浆泵应采用的新技术和新方法.最后指出了轻便钻井泥浆泵的发展趋势是,降低额定冲数,由150 min-1降到110～120 min-1;增长冲程,最大冲程要达300 mm以上.     

海洋平台1600HP泥浆泵组传动装置优化分析

石油天然气的勘探开发,尤其是海洋钻采装置对钻采配套设备的自动化和轻型化要求越来越高,设备轻型化是主要发展方向之一。此文对新型泥浆泵组(FB1600)与传统泥浆泵组(F-1600)进行了优缺点对比分析,主要针对这两种泥浆泵动力端的传动方式进行了优化分析比较,新型泥浆泵组(FB1600)可实现轻型化设计制造,它传动方式简单、可靠,环境适应性强,适合海洋钻井平台和陆地钻机的相应配套,满足海上恶劣环境的使用要求。     

牙轮钻头轴承结构静强度分析与优化

牙轮钻头轴承在高压、高转速工况下很容易发生失效。为了改善牙轮钻头轴承结构受力,增加布齿空间和壳体厚度,建立了包含牙爪、牙轮和牙齿的三维模型,对极限工况下的牙轮钻头轴承进行有限元分析,获得了轴承结构Mises应力和接触压力分布情况。利用正交试验设计方法,改变轴承结构大轴颈长度和直径、小轴颈长度和直径,开展了轴承结构尺寸参数敏感性研究,通过参数化分析得到轴承结构最优尺寸组合,即大、小轴颈长度分别为19和6 mm,大、小轴颈直径分别为34和14 mm。研究结果对研究高性能牙轮钻头具有指导意义。     

三缸单作用泥浆泵曲轴反转时的受力分析

本文在分析我国钻机实际工作情况的基础上,给出了三缸单作用泥浆泵曲轴反转时受力分析的计算公式,并提出了一些防止曲轴断裂的措施,对曲轴的设计和加工有指导意义。     

基于ADAMS的压缩机轴系主轴承处受力分析

为了研究海洋大功率往复式压缩机曲轴系统中主轴承的受力情况,利用ADAMS软件建立仿真模型,分析了主轴承在旋转副和弹簧支承2种约束方式下的受力情况,得到支撑刚度、阻尼值与主轴承受力的关系。结果表明,这2种支撑方式下的主轴承受力趋势基本一致,但是弹簧支撑的幅值比旋转副约束的幅值小得多;随着弹簧支承的支撑刚度、阻尼的增大,主轴承力的幅值有一定程度的增大。仿真结果对轴系和机体的设计以及振动控制方面起到一定的指导作用,并为压缩机轴承的选用和润滑提供参考。     

2种液压驱动隔膜泵动力端方案对比

针对目前常用的泥浆泵和隔膜泵存在的问题,提出了2种液压驱动隔膜泵动力端设计方案,与传统隔膜泵动力端相比,将曲柄连杆机构设计为液压缸驱动机构,由大功率电动机带动定量泵供油,利用液压缸一端的密闭空间压力控制液压缸换向,使活塞在运动过程中实现匀速往复直线运动（传统设计中,活塞满足正弦曲线运动）,将从根本上解决传统隔膜泵吸入、排出料浆时流量的不均匀性、振动大、噪声大等问题,并在很大程度上减小了泵的体积与成本。     

高温小直径多参数高速遥测仪器研制

针对遥测仪器在超深井施工中存在耐温性能低、传输速率低、仪器外径大、测量参数少等问题,研发了高温小直径多参数高速遥测测井仪。基于一体化保温瓶技术的耐高温设计和小直径机械结构设计解决了仪器耐温和外径大的问题。仪器集成了磁接箍、主辅电源、井温、张力、泥浆电阻率、自然伽马、井斜、方位等信号的处理采集电路,实现了多参数测量功能。基于ADSL和以太网技术设计的遥测单元使仪器的数据传输速率达到1100 kbps以上,大幅提高了数据传输速率。仪器具有耐温高、重量轻、结构紧凑、测量参数多、传输速率高、可靠性强等特点,室内测试和实际应用效果较好。     

往复泵对称与偏置曲柄滑块机构的比较

《石油机械》第16卷第9期,1988,第20～28页,图2 针对石油矿场使用的机械传动往复泵对动力端功能的要求,作者就动力端对称曲柄滑块机构与偏置曲柄滑块机构的载荷特性、运动性能及经济性等作了定量比较。     

SL3NB-1600A钻井泵壳体的强度及刚度计算

本文应用SAP5结构分析程序对SL3NB1600A钻井泵壳体的强度和刚度进行了三维有限元计算。获得了壳体各部位的应力和变形的分布规律。同时与应变电测法作了比较。为泵壳的设计提供了计算数据和改进意见。     

无液力平衡增压注水泵的结构设计

针对常规型液力平衡增压注水泵存在的问题 ,设计了无液力平衡增压注水泵。其结构设计是 :(1)采用水平直通式泵头 ,泵头承压 5 0MPa ,平均寿命超过 5a ;(2 )动力端连杆小头配用滚针轴承 ,用以平衡连杆小头所受到的压力 ,无需考虑进、出口压力变化对平衡率的影响 ,泵的使用范围更广泛 ;(3)去掉平衡管 ,省去其过定位安装 ,减少刺漏 ,从而增强泵的可靠性 ;(4 )新型泵的盘根盒短 ,只需 1组密封装置 ,易损件减少一半 ,拆装盘根更方便。在现场试验中 ,新型泵进口压力 18MPa ,出口压力 4 4MPa ,曲轴箱温度由常规的 74℃降至 5 0℃ ,柱塞寿命比常规泵柱塞提高 ,泵安全运行 70 0 0h无异常。     

HQ1400型压裂泵动力端分析与设计

油田引进的HQ1400型压裂泵动力端的主要零部件失效，会导致整个压裂车不能再使用。通过对该压裂泵动力端的失效分析，在原泵的结构形式基础上，利用现代设计分析软件，成功地设计出达到原泵技术性能指标的新型HQ1400型压裂泵动力端。摸索出了一套设计大功率、高性能压裂泵的研制技术思路，为后续自主开发更大功率、更高性能的压裂泵提供了技术保障。     

三支点刚性搅拌轴的优选与理论分析

当搅拌轴悬臂轴的长径比较大时，在釜内增加一支点，使悬臂轴变成三支点支承，通过合理简化后，仍然按着2个支点的悬臂轴受力模型进行轴的计算，在保证轴为刚性轴的同时，通过调整两轴承间距离值，根据实际安装和结构的要求，做到轴端的挠度最小、轴径最合理，以此来达到优化设计。     

新型牙轮钻头轴承试验机设计(上)

研制的新型牙轮钻头轴承试验机由工作主机、可调式冲击泵、集成液压系统、注脂补偿系统、钻井液循环系统和电控电测系统等组成。试验机采用内摩擦副 (相当于钻头牙爪轴 )不动而外摩擦副 (相当于牙轮 )相对转动的运动方式 ;可试验相当于 2 15 90～ 311 15mm (8 ～12 英寸 )牙轮钻头轴承试件 ;采用液压加载 ,轴向和径向载荷、静载和动载可分别单独或同时施加 ;试验时可进行试验轴承温度、转速、摩擦力矩、钻井液压力和润滑脂压力等参数的动态测试。     

提高抽油机井系统效率的计算机仿真分析

应用系统动态参数的计算机仿真方法,对抽油机井悬点示功图、曲柄轴扭矩、电动机输入功率、排量系数、有效功率等动态参数的仿真计算方法进行了改进,建立了系统效率仿真分析的数学模型.根据油井产能协调关系,建立了油井抽汲参数调整后的系统效率仿真模型,开发了抽油机井系统效率仿真分析的计算机软件.通过大量仿真计算,总结出了一套提高抽油机井系统效率的有效途径.     

3NB-1300C型钻井泵排出管镶套修复工艺

3NB-1300C型钻井泵排出管3个进液口长期使用后,被高压泥浆流刺大而不能实现与液缸的密封。介绍了一种采用镶套方法修复3NB-1300C型钻井泵排出管的工艺,修复后的钻井泵排出管能承受高压,密封性可靠,使用寿命和性能达到原设计技术要求,节约了材料成本。