均衡椭圆运动振动筛的动力学分析与结构设计

均衡椭圆运动振动筛是80年代发展起来的一种新筛型。作者根据有关资料讨论了均衡椭圆运动振动筛的优点及其在石油钻井行业中的应用前景,并对这种筛型进行了动力学分析,论述了实现这一筛型的充要条件,提供了在筛型结构计算时动力学参数的选择范围,同时还强调指出,开发均衡椭圆运动振动筛将会给钻井液振动筛的研究和改进带来新的活力。     

新型平衡椭圆运动钻井液振动筛的研制

通过分析目前国内钻井液振动筛制造水平和应用现状，设计了一种新型平衡椭圆运动钻井液振动筛，该振动筛采用双层双联模式．并应用了新型平衡椭圆激振系统、变频电机、新型泥浆搭接口等先进部件。现场试验表明，该筛具有设计新颖、椭圆精度高、操作方便、处理量大、工作可靠、筛网寿命长、噪声低等优点，与同规格的直线振动筛相比处理量可提高30％以上，而且符合钻井液振动筛组合配套原则，可明显改善固控质量，提高钻井工程的整体效益。     

GW—S1型自同步平动椭圆振动筛动力学

自同步平动椭圆振动筛具有处理能力大、工作噪声小、结构简单和维护保养方便等特点。介绍了一种工作噪声小于75dB,利用两具有不等质径积的激振电动机激振的GW—S1型自同步平动椭圆振动筛,建立了其动力学模型;根据Hamilton原理,导出了该型振动筛的自同步条件和稳定运转条件;讨论了影响振动筛同步性能和稳定性的因素,给出了要实现平动椭圆运动的条件。分析结果表明,在满足自同步条件和稳定运转条件时,振动筛能够同步稳定运转,且影响振动筛同步性能和稳定性的因素是一致的。设计时保证“力心”与参振质量的平均质心重合,就能实现振动筛的平动椭圆运动。     

平动椭圆钻井振动筛研究的新进展

在钻井振动筛的 4个发展阶段中 ,平动椭圆振动筛被称为第 4种运动轨迹的振动筛 ,兼具圆振动筛和直线振动筛的优点 ,其筛面固相运移速度比圆振动筛提高 15 % ,处理量比直线振动筛增大 2 0 %～ 30 %。为此 ,介绍了平动椭圆振动筛设计的基本理论———“力心”理论 ,对比分析了国内外几种最新研制的平动椭圆振动筛 ,其中 ,国产GW— 1型钻井振动筛工作参数匹配最佳 ,处理能力最大 ,GW—S1型钻井振动筛在同类振动筛中综合性能最佳。     

自同步平动椭圆振动筛的理论研究

对新研制的双激振电动机驱动平动椭圆振动筛做了理论研究 ,建立了自同步平动椭圆筛的力学模型 ;通过对该型筛的动力学分析 ,确定了平动椭圆筛力心 ,并用解析法证明了力心的唯一性。该型筛的电动机位置和其内部结构完全不同于美国BEM振动筛 ,它通过调节上、下偏心块的夹角 ,可实现力心与筛箱质心的重合 ,从而也形成平动椭圆振动轨迹。与GW - 1型和BEM型平动椭圆振动筛相比 ,该型筛节省占地面积 ,噪声小 ,运转平稳 ,钻井液处理量大大增加     

逆循环椭圆力激振自同步钻井液振动筛研制

利用自同步原理,采用逆循环椭圆力激振,设计了一种自同步平衡椭圆运动钻井液振动筛。该振动筛采用较小振幅,选用特制弹性元件,并设有多功能缓冲箱、筛网限位板、防短路挡板、防溅挡板等专用机构。现场应用表明,逆循环椭圆力激振可以有效诱导颗粒团聚,使筛面有自清洁作用,减少筛糊和颗粒透筛现象,明显改善固控质量,处理量比同规格直线振动筛高30%以上。该筛具有设计新颖、运转平稳、椭圆精度高、处理量大、排屑干度高、筛网使用寿命长、噪音低等优点,具有较大的推广应用价值。     

基于运动合成原理的三电机椭圆振动筛动力学研究

为了满足大筛面面积钻井振动筛的需要，介绍了一种基于直线运动和圆运动合成原理的三电机椭圆钻井振动筛。针对惯性振动筛，在略去振动筛支撑弹簧的阻尼力和弹簧力的条件下，建立了其动力学方程，运用分析力学理论建立了振动筛的自同步条件和稳定运转条件，讨论了影响该振动筛的自同步性和运动稳定性的因素。研究结果表明：激振电机的偏心质径积越大、转速越高，振动筛参振总质量和转动惯量越小，振动筛的自同步性能和运动稳定性越好；圆激振电机的回转中心和直线激振电机的安装位置相对于振动筛总质心有一定偏移，更有利于振动筛的自同步和运动稳定。     

椭圆钻井液振动筛的技术改进与试验

椭圆钻井液振动筛是我国最早生产的振动筛,由于其传动结构笨重而复杂,故障率高,功率消耗大,工作噪声大。据此,对这种振动筛进行了改进,取消了胶带传动结构,改成电动机直接驱动筛箱激振器,实现了振动做功,提高了振动筛的技术性能,降低了能耗。2种振动筛的对比试验表明,改进后的振动筛较改进前节能37.5%,噪声降低30.2%,激振力、抛掷指数和处理能力等各项技术指标也都有明显提高。     

S250—2平动椭圆振动筛的研制与开发

S2 5 0— 2平动椭圆振动筛结构的新颖之处在于将两个振动器对称倾斜放置于筛箱出口的上部。 2台电动机以V形对称倾斜放置在筛箱上方 ,调节偏心块的相位角 ,形成平动椭圆振动轨迹 ;将电动机平行放置可产生直线运动轨迹。通过转换振动轨迹 ,可以满足振动筛在不同工况下使用。该型筛筛面垂直加速度 6 4m/s2 ,振动轨迹椭圆度 1∶3,水平速度 0 36m/s ,振幅 (双 )6 4mm ,筛箱横向偏摆 0 0 3mm ,噪声 80dB ,均符合标准值要求。该筛具有良好的适应性 ,对易碎、粘泥地层优势突出 ,其处理量比直线筛大 2 0 % ,钻井液飞溅小 ,能有效地清除钻井液中的有害固相。     

偏置式等质径积双轴自同步椭圆振动筛研究

介绍了一种采用偏置式等质径积双激振电机的自同步椭圆振动筛,其具有筛堵现象轻微、处理量大、结构简单、维护保养方便等特点.为了建立该种自同步椭圆振动筛简便实用的设计方法,考虑其在惯性区工作,略去弹簧力和阻尼力的影响,通过建立其动力学方程,导出了该振动筛实现平动椭圆运动的条件,在新型振动筛的研制中具有重要指导意义.     

介绍几种新型平动椭圆钻井液振动筛

根据油田应用测试，平动椭圆振动筛与其他类型的振动筛相比，可始终柔和地做旋转运动，能够产生更好的去除固相能力、流体回收能力和更少的筛网磨损。文章就国内外钻井液振动筛最新发展技术进行分析，介绍了BEM-3、BEM600、VSM300、MONGOOSE、S250—2等平动椭圆振动筛的原理、结构和使用性能。     

平动椭圆振动筛参数化建模

平动椭圆振动筛具有优良的性能和钻井液处理能力,已广泛应用于国内外油田泥浆的净化处理系统。文章介绍了用Pro／E软件对振动筛进行参数化设计、开发专用振动筛设计程序的方法。为提高振动筛的设计效率、推出新产品提供了强有力的支持。     

GW—1双轴平动椭圆钻井液振动筛的研制

研制的GW— 1钻井液振动筛由筛箱、筛箱倾角调节机构、筛底座、激振器、支架、电器系统和钻井液进入系统组成。该筛应用平动椭圆振动理论 ,在先进的Pre软件上完成设计。结构设计中参照国外先进振动筛的有关结构 ,便于与国际接轨。全面的动态特性检测、应力检测及现场工业性试验表明 ,GW— 1钻井液振动筛单筛处理量达到 5 0L/s ,使钻井液中含砂量降低2 0 %～ 30 % ,使用细目筛网达到 12 0目 ,筛分效果好 ,运转平稳可靠 ,可满足不同钻井工艺的要求 ,具有很好的推广应用前景。     

钻井液振动筛固相运移动力学分析

在推导钻井液振动筛按圆、直线和平动椭圆三种运动轨迹振动方程的基础上,分析了钻井液固相颗粒在非淹没状态下相对于振动筛面做后滑、抛掷、静止和前滑四种状态下的运移动力学条件,即固相颗粒速度和位移的动力学方程。按方程仿真计算得到的固相颗粒运移速度与实测的运移速度相比,相对误差小于15％,吻合较好。综合分析认为,钻井液固相颗粒在平动椭圆振动筛的运移速度高于直线振动筛,在直线振动筛上的速度又高于圆型振动筛。     

单轴椭圆型振动筛动力特性的理论分析

单轴椭圆型振动筛是一种结构简单和使用维修方便的钻井液固控设备。常规的单轴椭圆型振动筛具有完全对称的结构，工作状况常常不能令人满意。从理论上对非对称单轴椭圆型振动筛进行了探讨，给出了非对称单轴椭圆型振动筛筛面上各点的运动轨迹、速度及加速度，并对固相颗粒在筛面上的运移机理作了分析。指出尽管非对称单轴椭圆型振动筛更有利于钻屑的排出，运动更趋合理，但在进行结构设计时，激振中心的偏离位置不能超过极限状态，否则会导致钻屑后退。