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。     

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。     

多电机激振自同步振动筛的分析与测试

通过理论推导得出了多激振电机实现自同步和同步状态稳定性的备件,并通过试验进行了验证,得出如下结论：通过激振电机的不同安装方式,振动筛可以实现不同的运动轨迹;多电机激振振动筛只要满足了多电机自同步运转和稳定运转的条件,就能够实现自同步稳定运转。上述结论已应用于XJSD-1型振动筛新产品的开发设计中。     

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。     

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.     

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     

短双电机自同步椭圆振动筛设计

钻井液振动筛是钻井中必不可少的设备之一, 由于长双电机自同步椭圆振动筛采用的长筒激振电机主要依赖进口, 成本高, 两个激振电机成本占振动筛总成本的６ ０ ％。为降低双轴自同步椭圆振动筛的成本, 拟采用国产的短激振电机代替长筒激振电机。本振动筛改进的基本要求在于满足设计的前提下, 运用双轴平动椭圆振动筛的自同步理论和双轴自同步平动椭圆振动筛的力心理论, 选用国产的短双电机重新设计, 替换力求达到降低生产成本。     

不等质径积同向回转自同步振动筛的同步理论

通过对平面单质体不等质径积同向回转振动系统的运动分析 ,运用Hamilton原理建立了该系统实现自同步运转和自同步稳定运转的条件。根据力心理论简要介绍了这种同步理论在设计大型的圆运动振动筛时的应用。分析表明 ,平面单质体不等质径积同向回转振动系统在满足一定的条件时可以实现自同步且稳定运转。用这种理论可以设计出结构简单、激振力大、噪音小的圆运动轨迹大型振动筛。     

ZZS型钻井液自同步直线振动筛及其工作原理

介绍了ZZS型钻井液自同步直线振动筛的特点及性能，给出了该振动筛的简化力学模型，从力学角度分析了该振动筛的工作原理、动力学特性及自同步原理，提出直线筛工作时，直线振动条件是相位差角△α为零，若不满足该条件，振动将是直线振动与摇摆振动的组合。还推导了直线筛自同步条件，两电动机特性愈接近，其摩擦阻矩愈接近相等，两筛愈容易实现同步运转。     

自同步直线振动筛的研制与应用

目前,国内所使用振动筛多为单轴惯性振动筛,其运动轨迹为圆形或准圆形。该筛结构简单,但其筛分效率低,筛网使用寿命短,并且钻井液损失量大。     

振动筛

钻井液振动筛作为最关键的第一级钻井液净化设备,其优劣决定着整套固控设备的处理效果。介绍了平动椭圆振动筛、直线振动筛、双轨迹振动筛的原理、结构及技术参数,其中,S250-2平动椭圆振动筛巧妙应用了"力心理论",利用两个成角度的振动电机在筛箱上方同步反向旋转,形成平动椭圆运动轨迹,提高了净化效率;S250-5双轨迹振动筛由两个电机组成,用以实现两种轨迹的转换,结构更简单、可靠性更高。该系列振动筛综合性能良好,应用中减少了钻井液损失,提高了钻井时效,缩短了钻井周期,可广泛推广。     

基于Matlab的三轴惯性振动筛力心解析

在振动筛设计中,力心与质心的位置关系直接决定着振动筛的运动轨迹,因此力心的存在性及其位置确定非常重要。给出了三轴惯性振动筛力心的定义,建立了三轴惯性振动筛的简化模型,借助Matlab软件采用解析方法证明出其力心的唯一存在性,并进行了3个实例的力心位置计算。结果表明:三轴惯性振动筛有力心存在,且是唯一确定的。     

自适应振动筛自学习机理研究

为更好地提高振动筛适应外界工况变化的能力,将自适应控制理论应用到振动筛动态性能参数的调整中。研究了振动筛的自学习、自适应过程,对参数估计、自适应控制器设计和自学习控制闭环进行监测。详述带有监测与协调级的自学习、自适应振动筛,全面提升振动筛性能,以推动一种新型振动筛的诞生。     

筒式网钻井振动筛湿固相颗粒运移模型

筒式筛网是近年来提出的一种新型圆筒结构筛网,其工作时除与筛箱一起振动外,同时还绕自身轴线作旋转运动,具有自洁作用,可大大提高筛分效率。通过湿固相颗粒在筒式筛网上的非淹没区受力情况分析,建立了其单颗粒运移模型,提出了筒式筛网湿颗粒的抛掷指数、抛掷运移速度及计算方法。研究结果可指导筒式网振动筛设计和选择。     

2ZZS1120型钻井泥浆振动筛

２ＺＺＳ１１２０型钻井泥浆振动筛是一种新型的以振动电机驱动的直线振动筛，在激振机构、筛框筛网及涨紧机构的设计上均有创新，技术经济指标先进，居国内领先地位。经辽河油田３２８５等三个井队２５口井的使用，具有良好的除矽效果，且筛布寿命高。     

钻井液直线振动筛参数的优化设计

提出了用计算机进行参数优化设计的思路。在分析钻井液直线振动筛主要参数的基础上，以动力学线性理论和优化设计理论为基础，建立数学模型，构造多目标统一函数，通过计算，得出各参数之间的规律及最优参数。对钻井液直线振动筛的设计具有一定的指导作用。     

基于DEM的钻井振动筛筛面固相颗粒运移规律

基于软球模型和Hertz-Mindlin接触模型建立了钻井振动筛的DEM分析模型,结合三维离散元分析软件EDEM对固相颗粒群在筛面上的运移过程进行仿真。选取了6种不同粒径颗粒,针对固相颗粒在筛面上的抛掷运动、运移速度及透筛率进行了分析。分析结果表明,固相颗粒在筛面主要通过抛掷运动来实现向前运移,且抛掷指数是一个动态变化值;随着振动筛工作的进行,颗粒运移速度逐渐趋于一个稳定值,粒径对运移速度的影响很大,粒径越小,运移速度越小;透筛率在颗粒入口处最大,且沿着筛面逐渐降低,因此在入口处应该让颗粒通过抛掷运动尽快向前运移,以减少颗粒堆积情况,降低透筛率。     

椭圆形井眼的井壁稳定分析

本文分析了由井眼崩落造成的椭圆形井眼的井壁稳定问题,推导出了椭圆形井眼的地层破坏压力和地层坍塌压力的计算式,结果表明椭圆形井眼的破裂压力和坍塌压力都比圆形井眼大,从而提高了钻井液密度的设计下限。