国产石油钻机传动滚子链疲劳寿命实用计算法

本文讨论了钻机传动滚子链的主要失效形式及其有限寿命的计算原理,结合国产钻机现有链条产品的开发水平,推荐了制定适合GB3638—83石油钻机传动滚子链的实用功率表和帐蓬曲线的方法,以及疲劳指数值。还阐述了确定钻机各链条计算工况和计算载荷的方法;提供了在单点及多点过载工况下链条疲劳寿命的计算公式。     

关于钻机链条传动失效的计算

作者对石油钻机链条传动的特点作了详细分析,结合这些特点提出了石油钻机链条的选用准则,并根据滚子链的综合性能及链条使用工况,提出了链条疲劳强度有限寿命的计算方法。     

国产3/2″单排B级滚子链的疲劳特性试验

本文介绍3/2"单排滚子链疲劳试验的初步结果,指出了在试验条件下,链条破坏均发生在链板。     

国产1 1/2″套筒滚子传动链在封闭运转试验装置上的疲劳试验

<正> 一、前言 石油钻机用的套筒滚子传动链,在实际使用中,很少出现静强度破坏,主要是产生疲劳和磨损。因此,在选用链条时,仅仅根据链条制造厂提供的最低破断载荷来进行静强度安全校核,是很不够的。因此,有必要通过各种试验,逐步摸索国产链条的动力特性数据,为正确使用和设计新的链传动钻机提供必不可少的依据。为此,我们进行了一次国产1 1/2〃链条整链动态试验。     

接链器的改进

文章介绍了矿场用套筒——滚子链条接链器结构的改进,为推广使用提供了条件。     

链条抽油机滚子链传动的设计计算

针对LCJ1250型链条抽油机,对关键性传动元件——轨迹链条和平衡链条进行了运动分析和承载分析,提供了设计计算方法、相应的计算公式和有关系数,并推荐:平衡链条可按最大计算功率选择链条规格;按最大拉力核算静强度。轨迹链条除按最大拉力核算静强度外,尚应按有限寿命计算原理核算疲劳寿命。计算结果表明,质量合格的石油钻机传动滚子链能胜任链条抽油机的传动。     

石油钻机链条传动的设计与计算

本文根据链条的综合性能,对链条疲劳强度作了有限寿命的计算。这种计算方法,近十几年来国外正在研究与发展中,但是,有关资科很少透露。文章对石油钻机链条传动的特点作了详细分析,结合这些特点,提出了石油链条的选用原则和石油链条下垂度的动态计算方法。通过对国外典型产品的计算分析,指出钻机用链条的性能应该超过美国滚子链标准提供的链条传递能力一倍以上,才能满足钻机使用要求。结合我国××油田的统计资科,对钻机链条使用寿命作了分析。对美国石油学会的计算方法、杜尼雷基的应用系数以及格多夫彩夫等提出的“同步”传动作了介绍,并指出这些计算方法的局限性。通过链条有限寿命的计算与分析,结合我国当前链条的生产状况,对我国石油链条今后的发展方向,提出了一些看法。     

链板节距孔终加工对传动滚子链寿命的影响

传动滚子链链板的寿命主要取决于它的疲劳强度。众所周知,零件的疲劳强度在很大程度上与终加工时形成的金属表面状态以及表层下的金属状态有关。本文研究了节距孔终加工方法(铰孔,精镗,挤压)对ПР—44.45链条中间链板的表面粗糙度和疲劳强度的影响。链板由30XH3A钢制成,硬度为HRC38—39。     

钻机传动链条链板自动挤孔机

钻机传动装置广泛采用滚子传动链条。由于链条的工作条件很繁重(负荷达20000公斤力,线速度达20米/秒),加上在现场条件下更换零件有很大困难,故对钻机传动链条的可靠性要求很高,直到现在,传动链条的最薄弱环节仍是中间链板。因此,21834—76《钻机滚子传动链条》中对中间链板的持久强度作了详细规定。根据的规定,按5×10~6次循环进行计算的应力极     

滚子链链板挤孔强化处理的试验研究

用试验方法确定了挤孔对链板疲劳寿命的影响,从理论上分析了在最佳挤孔量下,链板疲劳寿命提高的因素,用有限元法计算了16A链板的最佳挤孔量,并与试验结果进行了比较。结果表明,用弹塑性有限变形理论和有限元方法计算出的链板最佳挤孔量具有工程实际上的可用性。给出了计算链板最佳挤孔量的有效计算方法。     

滚子链国外技术简述

文章简要地叙述了现代石油钻机用滚子链由于采用了先进的技术,其性能指标得到提高。本文就板孔挤压、喷丸处理、预拉处理、紧配式中链板、镶套式中链板、套筒定向装配以及预润滑等的国外技术作了简要介绍。     

石油套筒滚子链链轮齿形的优化设计

本文从链传动的运动学和动力学分析入手,着重对与轮齿曲线有关的链条爬链与跳齿、冲击振动、轮齿的抗弯强度与接触强度、容纳链节节距的伸长能力以及滚子进退啮合时的干涉条件等作了详细地分析和讨论,推出了链轮理论齿廓曲线方程,并得出了影响链轮齿廓曲线的因素关系式和一些有益的结论。针对目前石油套筒滚子链链轮齿形存在的缺点,提出了新的三段圆弧一段直线的新型齿形(即齿沟、工作段、齿顶过渡段为圆弧,齿顶为直线的齿廓曲线)。该齿形不但有较小的冲击应力、接触应力和爬链分力等,而且还能适应各种不同工况的要求。此外。本文还利用优化技术,分别按照不同工况(即高速轻载、低速重载、高速重载)进行了新齿形的优化,得出了最佳齿形方案。文中附有计算实例。     

提高石油滚子链链板疲劳性能的研究

本文以1(1/2)时滚子链链板为例,介绍了挤孔提高链板疲劳性能的理论、试验结果和挤孔的参数选择。对1(1/2)时外链板,合理的挤孔参数应使孔边的环向塑性变形ε_θ为1.73%。采用该参数试制的1(1/2)时高强度石油滚子链的疲劳极限已达到滚子链额定破断负荷的31%。     

钻机传动滚子链条动力特性的试验研究

文章概要介绍了钻机链条零件疲劳特性试验、链段疲劳曲线试验和整链可靠性台架试验的方法及进行试验时有关参数的选取,给出了国产与进口链条对比的有关曲线。文中的试验方法,有的已为国家和部颁标准所采用。     

对链条套筒颈缩问题的探讨

套筒滚子链套筒的颈缩对保证联接牢固度固然有好处,但对链条的质量却产生不良影响。作者对此提出了几点建议。     

链条滚子的冲击试验

本文介绍了对石油钻机用链条的滚子做小能量多次冲击疲劳试验和大能量落锤冲击试验的机理、方法、使用设备、选用参数及试验结果。对试验结果的分析说明,用传统的冷冲成型工艺生产的滚子,随冲击能量的增加,断裂机理从疲劳向脆断转化,因而寿命不长,而用低碳马氏体成型工艺生产的滚子始终保持疲劳断裂,其寿命较长。     

链板性能与设计计算

本文提供有关链板性能的一些背景材料,其中包括国产普通链板、大隆厂挤孔链板和国外几种主要链板的静破断数据和疲劳特性数据。根据试验结果,给出这几种链板的额定功率曲线,以及链板性能对带涡轮变矩器的钻机并车链转速范围选择的影响。     

滚子链制造中零件激光分选技术

在套筒滚子链制造中有许多显著特色,例如预加载、节径孔精冲、喷丸硬化和正确的热处理工艺等的首创者——美国钻石链条公司现又采用激光分选新工艺,以保证制造均匀一致和可靠的滚子链。     

链条抽油机轨迹链条的工作特点——兼论新型齿链的应用

分析了链条抽油机轨迹链传动的工作特点;对比了滚子链和新型齿链的技术特性,指出现用加重系列石油滚子链作链条抽油机轨迹链条存在早期失效的严重问题,并就此提出了改进建议;同时推荐用新研制的具有滚动摩擦铰链副的新型齿链取代加重系列石油滚子链作为链条抽油机的轨迹链条。     

套管钻井多轴疲劳试验与可靠性研究

根据套管钻井中套管柱承受的载荷状况,借助现有的技术水平和手段,首先进行了套管试件的拉-拉单轴高周疲劳试验,通过相关的试验数据获得了套管试件在不同应力水平下的疲劳寿命及其统计分布,为进一步获得试件的基于概率的等效P-S-N曲线奠定基础。然后通过拉压-扭转双轴循环复合疲劳试验,验证了等效P-S-N曲线的正确性。最后根据P-S-N曲线,采用有限元疲劳分析软件,进行典型工况下套管的疲劳可靠性分析,计算得到套管体中的最大等效循环应力,并据此计算出要求可靠度(或存活率)下套管的疲劳寿命,再由钻井周期得到套管疲劳的剩余寿命。